试谈多媒体CAI课件与高中化学实验的有机整合
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摘要:要提高多媒体cai课件与化学课程整合的效益,要求化学教师首先要掌握先进的信息技术的教学手段,并能够在遵循化学学科特点的基础上,有机地将多媒体CAI课件和化学学科教学结合起来,将课堂教学改革进行到底。整合没有固定模式可循,仁者见仁,智者见智。
关键词:多媒体教学 高中化学实验 能力培养
在化学实验教学中,利用多媒体CAI与化学实验的整合帮助学生理解化学实验的目的就是增强实验的直观性和可控制性,培养学生的观察、思维能力以及空间想象能力,为此,在新教材实验教学的实施中,我们对由于部分实验仪器使用复杂或由于实验方法的问题的某些实验的现象不明显,化学教师无法有效演示的部分实验,学生也无法正确理解这类实验,而且就是具有较好演示效果的部分实验,也因学生只观察到宏观的现象而不能很好地去理解化学反应的本质,因此导致化学实验没有起到应有的作用等等这些方面作了以下的探索:
一、用多媒体CAI与化学实验的整合模拟实验现象,控制实验过程
这类实验虽然在课本上列为演示实验,但因各方面的原因较难完成,且不一定显现效果。如新教材中的化学必修Ⅱ第三章第一节的科学探究实验:甲烷与氯气的取代反应,由于实验周期过长,现象又不明显,同时又受到装置的大小的限制,学生不能完全观察清楚具体的实验过程和现象,为此,在教学中我们设计和利用多媒体CAI课件,进行模拟实验演示,增强实验的直观性和可控制性,达到了更为理想的效果。又如为让学生更好地掌握氯水的不稳定性,我们设计和利用多媒体CAI课件,展示氯水光照分解的过程,突出实验效果,收到了意想目的。
新教材中化学必修Ⅰ第四章第三节《硫和氮的氧化物》的教学,我们设计和利用多媒体CAI课件,演示了酸的形成以及对建筑等物体的腐蚀过程,使学生意识到环境对人类生存的重要意义,唤起他们保护家园、保护人类生存环境的社会责任感。在新教材中化学选修4“化学反应原理”第二章第二节《化学反应速率和化学平衡》的教学实践中为让学生更好理解“活化分子”、“有效碰撞”等理论,我们设计和利用多媒体CAI课件,演示了反应物分子间的几种可能的碰撞模式,从而使抽象的理论直观性和可控制性表现出来,学生更确切、更深刻理解和掌握。又如我们设计和利用多媒体CAI课件,演示了新教材中关于“煤的干熘”实验动画,可明显观察到瓷管内的煤粉在强热后变块状的焦炭,干熘产生的气体通过U形管,部分被冷却凝结,分为两层,上层为澄清透明的水溶液,下层为黑色粘稠的油状物――煤焦油,另一部分没有凝结的气体可以点燃,该气体为焦炉气,反应后瓷管中的黑色固体叫焦炭。这形象地说明了试验过程中,煤发生了分解。
利用多媒体CAI课件,使难以完成的、周期较长的实验很好地展示出来,提高了实验的直观性和效果。
二、用多媒体CAI与化学实验的整合模拟实验,重现实验过程,突出实验现象
部分化学实验经常在讲课中都要涉及到,但是,如果每次都演示该实验,既费时又费药品,如果只是泛泛地描述一下是比较难给学生留下深刻的印象。但若用多媒体CAI来重现这一实验过程,则可以解决这一矛盾,既节约了时间、药品,又加深了学生的印象,可达到较好的教学效果。
例如:新教材中化学必修Ⅱ第一章第一节有关碱金属元素的焰色反应这一实验,较易成功,但是中学要求掌握的几种金属元素的焰色,只通过一次短短的实验势必很难让学生完全记住其焰色,若通过多次重复实验又不现实,针对这一现象,用多媒体CAI与化学实验的整合模拟这一实验过程,然后在需要时调用,只需极少的时间就再现了金属元素的焰色反应实验过程,同时电脑模拟该实验过程可以剔除其他干扰因素,使实验现象更加明显。此模拟实验设计了六种金属的焰色反应使使用者只需占击某种元素,就可以清晰的观察到其相应的焰色。
又如:在来讲解新教材中化学必修Ⅰ第四章第四节《硫酸、硝酸和氨》中氨气的制取时,由于氨气是无色的,学生很难理解用向下排气空气法的原理。利用多媒体CAI与化学实验的整合模拟实验,演示其收集方法,效果很好,此模拟实验制作一瓶中的试管,进入的气体为密度比空气轻的白色微粒,通入到试管的底下部以后聚集,就把蓝色的空气微粒逐渐地排挤出来。还可以模拟演示导气管插入试管底部与不插入试管底部收集的气体纯度与否进行对比。通过这一演示型的模拟实验使学生加深了对这一内容的理解。 用多媒体CAI与化学实验的整合模拟实验,重现实验过程,突出实验现象,应注意在力求逼真的同时要尽量的突出实验的主要现象,剔除其他干扰因素,使学生观察到满意的结果,加深其记忆。在新教材中化学必修Ⅱ第二章第二节《化学能与电能》一节的教学中,为突出原电池的电极反应的实验现象,利用多媒体CAI与化学实验的整合模拟实验,让学生直观观察到活泼金属的不断溶解失电子变成金属阳离子,电子通过导线流向活动性较弱的金属,电解质溶液中的阳离子在活动性较弱的金属表面得电子析出,当关闭开关时,电流计的指针不偏转,无电流产生,活动性较弱的金属表面无金属析出。模拟实验现象明显,有利于学生观察能力、分析能力的培养。
三、用多媒体CAI与化学实验的整合模拟实验,培养学生的综合能力
在化学教学过程中,时常要接触一些实验装置,或者实验装置图,如果把实验装置均放到讲台上,或者把实验装置图画在黑板上是很不方便,很浪费时间的,而用一些挂历图,又没有动感的效果。用多媒体CAI与化学实验的整合制作化学仪器方面的素材库,集中了化学教学中常用的仪器,如试管、酒精灯、铁架台、水槽、导管、石棉网等,在新教材中的每一节化学实验教学中,根据需要选择不同的仪器进行组合,既提高了教学效率,又加深了学生的对实验观察、分析、理解、解答等素能。为培养学生实验的科学态度,做到严谨、认真、准确地完成每一个化学实验,利用多媒体CAI与化学实验的整合,模拟一些错误的实验操作造成的严重后果:给盛固体的试管加热制取气体时,试管口向上倾斜,加热后产生的水倒流回试管底部造成试管炸裂;用排水集气法收集气体时,先移开酒精灯,没撤导气管造成水倒流,引起试管破裂。丰富了教学内容,优化课堂教学,提高了教学效果。学生从上述模拟实验中得以启发,在实验中注重避免实验错误操作, 提高了实验质量,培养了学生的综合能力。
化学学习中会有许多有争议或有难度的问题出现,这时,教师不要包办代替解答,应鼓励学生通过讨论解答。讨论时,教师要启发学生层层深人地分析问题,疏导思维障碍;纠正思维偏差等。在实际教学过程中,应根据师生的教学特点,结合学校在化学实验和多媒体教学条件方面的实际情况,将两者有效的结合起来使之相互补充,相辅相成以达到最佳的教学效果。