信息技术与化学实验教学整合刍议

1、信息技术与化学实验教学整合山西省浮山县电教仪器站盖光明化学是研究物质的组成、结构、性质以及变化规律的基础自然学科。它与人们的生产、生活有着密切联系。随着化学研究领域的拓宽,科研手段的迅速更新,化学已经成为高新科技发展的强大支柱。但由于传统教学内容狭隘,以及教师还沿用陈旧的授课方式,缺乏现代化技术含量,学生习惯于接受性学习,忽视体验式学习,发现式学习等,难于满足大部分学生旺盛的好奇心和求知欲。在进入信息时代后,新课程标准把信息技术提到了一个显著的位置,要求各个学科都要涉及信息技术内容。信息技术在不知不觉中走进了化学课堂,走进了化学实验教学。一、信息技术在化学实验教学中运用的优势通过化学实验教学,

2、可促使学生知识内化,培养学生的自主学习能力,培养学生实验精神。在实验之前、实验中、实验后如何优化实验教学,发挥实验教育功能,是我们必须思考的问题。信息技术在化学实验教学方面有着传统教学方法所不及的优势:(一应用动画课件使微观现象直观化化学是一门从原子、分子水平研究物质的组成、结构性质、变化规律及合成的学科。教材中理论部分难免枯燥、生硬、抽象,学生学习困难大些,微观概念学生难以捉摸,研究物质的性质以及变化规律时,离不开实验。例如:原电池中,教师先利用演示实验使学生观察出电流表指针的变化和铜片上的气泡,然后利用动画模拟使学生形象地看到锌离子失电子进入溶液中,电子运动方向及两极电子得失的特点,离子的

3、移动及铜片上得电子产生气泡的动画。电解氯化铜用课件展示出:溶液中铜离子和氢离子、氯离子、氢氧根离子移动的方向,铜离子在阴极放电析出红铜,氯离子在阳极放电产生黄绿色气体的过程, 这样就使学生从宏观和微观上认识反应机理, 为化学概念和化学规律的掌握提供充分的感性认识基础,克服以往教学只靠口述或做演示实验的弊病,让学生在已学过内容的基础上去找内在联系,使学生主动提取旧知、探究新知,培养学生分析问题和解决问题的能力。又如解释化学反应时,动画模拟: 乙酸和乙醇酯化生成乙酸乙酯的反应机理:酸脱羟基醇脱氢,化学键断裂后组合成一个水分子,剩余的键合在一起,这种单靠语言和文字描述,学生较难理解。教师可以通过动画

4、模拟,形象生动地表现分子、原子等微观粒子的运动特征,变抽象为形象,让学生直观形象地认识微观世界,更容易了解化学变化的实质,理解化学原理。这样既帮助学生进一步认识物质的结构,理解化学变化的原理,也大大提高了学习质量,吸引学生的兴趣,引导学生进一步思考。(二引入具有动画效果的演示实验增强观察效果化学又是一门以实验为基础的学科,有些有毒有污染、危险较大实验造成学生对化学实验操作产生畏惧心理。这些都不利于化学教学,不利于学生化学科学素质的培养. 例如,在高一课本第四章第一节氯气中,由于氯气是有刺激性气味且有毒的气体,在课堂上演示制取氯气就可能会因其刺激性气味而分散学生的课堂注意力,也会使学生产生畏惧心

5、理,从而对化学失去兴趣。因此,利用多媒体教学,使用flash做出动画,设计出氯气的气体发生装置并演示当气体发生装置中的黄绿色气体(Cl2逐渐生成时,黄绿色慢慢充满整个集气瓶,使Cl2通过饱和食盐水、浓硫酸等通入装有干燥的红布条的集气瓶中,红色布条不褪色,说明Cl2不具有漂白性,再将Cl2通入装有湿润的红色布条的集气瓶中,红色布条褪色了,说明氯气与水反应生成了次氯酸,而且次氯酸具有漂白性。这样,可使实验现象前后对比明显,学生可以很容易地获取知识。在化学教学过程中,实验演示一直是一个重要的环节,它能引导学生通过观察实验现象自然得出结论,从课堂中直接获取知识。(三利用信息技术突破教材的重、难点化学是

6、一门应用很广的学科,如化学与社会、生活联系密切,可用计算机制作的图像、摄影等,使学生贴近社会,贴近生活,从生活走进化学,从化学走进社会。这样的教学过程能加强直观性,突破教学难点,是传统的教学方法和教学手段所无法比拟的,它可以快速,逼真地展现事物发展的历程和思维的过程以及反映现实生活的实际场景,为教学提供了新型的学习资源环境和辅助手段,有利于学生科学素养的养成。硫酸在工农业生产、科学实验和国防建设上都有广泛的用途,教材以接触法制硫酸的基本化学原理和生产流程、典型设备等,第一次向学生介绍了有关化工生产知识,使学生学习化学理论跟化工生产实际联系起来。传统的教学方法,尽管采取了实物、标本、模型或图表措

7、施,学生还是觉得比较空洞。我们采用的计算机教学软件,以优美动听的音乐和形象逼真的画面,赢得了学生的喜爱。它设计动感强,易引起学生注意,讲解步骤清楚,层次分明,板面清晰,提示、过程、结论完整,图象形象、生动、直观。当沸腾炉沸腾起来时,生成的二氧化硫经过热交换器,直奔接触室,摇身一变,变为三氧化硫,三氧化硫进入吸收室洗了一个浓浓的“硫酸浴”,出来一缸热气腾腾的发烟硫酸。使学生在轻松愉快的气氛中,了解掌握了工业制硫酸全过程,与此同时,富有启发性的思考题和典型的练习,更是画龙点睛,教师巡视学生作答情况,并即时将一份学生答案在实物展示平台上映示,教师既可一目了然地看清全班共有多少学生回答正确,又可以即时

8、做出评定和反馈,这些评定结果与学生的学习活动紧密相联,属于动态评定。这类评定尽管不严格,难以科学地给出符合测量量化标准的学习分数,只能是考查的印象,但却激励、帮助学生,为他们创设最佳学习情境,从而降低了学习难度。二、信息技术与化学实验课程整合的教学模式教学模式是指在一定的教育思想、教学理论和学习理论指导下,在某种教学环境和资源的支持下的教学活动中各要素之间稳定的关系和活动。由局域网、计算机终端、计算机辅助教学系统及多媒体技术组成的计算机实验教室,正在受到越来越多的学校领导和教师的青睐。这种用信息技术装备起来的功能性实验教室,促成了新的教学模式的产生,并快速发展影响着新型教学模式的构建。(一小组

9、协作探究学习模式基于网络的协作学习是指利用计算机网络,由二名或多名学生针对同一学习内容彼此交流与合作,以达到对教学内容比较深刻理解与掌握的过程。网络为学生提供了一个学习的空间(资源库、电子图书馆、虚拟大学。基于网络的协作学习是一种不受时间约束的学习,学生在学习过程中,随时都可以获得在线帮助和学习资源。互联网使任何一个具备上网条件的学习者可以在任何地方、任意时间根据自己的实际情况有选择地学习,这突破了传统的学校教育的时空界限,使得学习、交流、合作在更广阔的空间进行。网络教学模式更强调学生的自主学习,通过伙伴或教师的帮助自主建构知识,因此,网络环境下学生之间的合作性增强,对学生发挥自己的主观能动性

10、,培养良好的人际关系都有极好的作用。(二集体实验学习模式集体教学主要是指在学校班级教学的基础上,由于视听技术的引进而形成的一种教学模式。有些在实验过程中难以发现的规律,或者危险性的实验可以通过多媒体技术为支撑,如:在稀释浓硫酸的操作中,必须将浓硫酸沿烧杯壁缓缓地倒入水中,而不能将水倒入浓硫酸中。如果实验演示错误操作的后果具有一定的危险性,那么使用计算机课件,用动画的方式模拟出水倒入浓硫酸时的沸腾和四溅现象,会加深学生对这一操作的认识,对学生的实际操作起了良好的指导作用,学生实际动手操作时将有显性认识,不致操作失误。因此多媒体课件可以通过视频信息为学生展示规范、严格的操作过程。同时也可以通过课件

11、模拟出错误操作后造成的不安全后果。(三个别化实验学习模式个别化实验教学是指学生用课件自学,根据自己的兴趣和基础进行个别化学习、分析和总结,通过学生与学生之间单向通信交流并可得到教师的个别指导，达成自我意义建构或者用习题进行在线检 测，巩固和深化知识。其特点是：有利于学生对学习的主动参与、自 主控制，使学生能根据自身学习情况制定学习进程，以获得积极的学 习情感体验。 例如化学实验中， 气体的制取装置的设计和气体的除杂、 干燥以及尾气的处理装置的设计，涉及的气体较多，知识面广，情况 复杂，是实验教学中的难点。运用 CAI 课件可以有效地突破此难点。 课件设计出各种模拟仪器，利用课件的交互性，要求学

12、生通过计算机 进行实验的设计。 这样既简单又在有限的时间内增大了学生的思维容 量， 从而提高学生的实验设计能力。 课件还将设计好的实验进行类比， 引导学生找出它们的共同之处和各自的特点，从而得出规律，使零散 的知识结构化和网络化。 三、信息技术与化学实验课程整合的现状 目前，在多媒体教学的实践中，学校和老师已经积极采用多媒体 教学，这种积极态度我们应该肯定，这是毫无疑问的。但是，这并不 排除“赶时髦”和“盲目崇拜”的倾向。在教学过程中，部分教师认 为多媒体技术是万能的，忽视常规媒体技术（直观、象征、辅助）优 势的发挥。我们要本着从实际出发，因地制宜的原则，挖掘和发挥传 统的各种技术手段在教学中

13、的积极作用，黑板、粉笔、挂图、模型等 传统教学工具，录音机、幻灯机、放映机等传统的电化教学手段，在 教学活动中同样是有独特的生命力。我们应用现代教学技术，并不是 要抛弃一切传统教学技术，而是要把两者结合起来，努力挖掘所有教 学技术手段的使用价值，积极促进各种技术手段之间的协同互补，从 -6- 而促进教学技术体系整体协调发展。 现代教学中，比较一致的观点就是要强调学生的主体性，发挥教 师的主导性。可是在教学实践中，多媒体却主导了整个教学过程，教 师和学生都“退居二线”成了被动的教和学。过多地追求和利用多媒 体的使用功能，过分的依靠多媒体教学形式，致使学生成了“看戏” 者，教师成了“放戏”者， “演戏”的却成了多媒体设备及软件，教 师和学生都丢失了自己，而多媒体“霸占”了整个课堂，指挥着教师 的教和学生的学。 作为教师首先应把握住自己在教学中的主导地位和 作用，通