绵阳市2005年中学化学参评论文

《多媒体技术在化学实验教学中的运用》的研究

     张春艳    刘盛云
     单位：安县中学        邮编：622650        联系电话：6371216

    
　　摘要：一、时代呼唤着教学技术迈向多媒体。二、研究过程的构建。（一是给多媒体教学定位。二是真正体现“以人为本”，因材施教因人而异。三是教师要勇当教研的开拓者。四是构建研究的策略、要领及方向）。三、实施研究选择。[确定选择实验课件的几种类型。确定选择实验课件来源是。确定多媒体表现形式。确定选择实验课件使用方式。确定选择实验课件的来源。确定选择实验课件的原则是。确定选择实验课件要领是（一是转换反应的速度。二是化危为安。三是化微观为宏观，微量夸大化。四是化无形为有形。五是化难为易。六是化微声为有声）]。四、我们的欣慰。五、实验中的反思。

　　一、时代呼唤着教学技术迈向多媒体

　　知识经济时代的像喷薄的朝阳，显示出蓬勃的生机。据一家媒体报道美国某网络公司，1999年仅以10万美元起家，运用一种新计算法程序，使该公司在四年中资产增加到近200亿，创造了一个知识经济的神话，化学科学涉及能源、卫生、环境、基础材料、新材料多门类领域，是支撑着国民经济发展的支柱产业之一的科学，白热化的科技竞争，特别电脑网络化进入了高速信息化的当今，使人们视野拓展，多元化、立体化、复杂多变的信息，让人们思维养成综合、全息能、情景式、互动式的能力和习惯，打破了传统式逐一分析到综合过程，明显的感性、理性认识的界面模糊了。时代需要人才辈出。也呼唤了我们化学教学工作者，要责无旁贷地为高素质化学人才培养，打好坚实的基础，使之具备可持续性发展。把中学化学教学引领到更高水平发展，更宽领域延伸，多元教学的最高境界和最终目的——创造、创新。
　　化学科学是在实验中发生、发展、刷新的。要在化学教学中有新的突破，必须以实验教学为基础，以探索式、研究式的实验为动力，注入教改教研活力，广纳各种教学之精，扬创造之灵。为此我们选择了《多媒体技术在化学实验教学中的运用》的研究。

　　二、研究过程中的构建

　　《多媒体技术在化学实验教学中的运用》的研究过程中我们的几种设想：一是给多媒体教学定位。所谓多媒体教学是集电脑于一身，并能与现代通讯设备形成网络构成全方位，多渠道交互式的教学体系，是电化教学的方式，应定位在教学技术刷新的内涵中。它应遵循教学规律，符合教学过程是师生实现教学任务和目标，围绕教学内容共同参与，通过相互作用，多层面合作、活动、产生交互影响。以动态产生的方式推进教学活动过程，相互锁定、增强多向互动的思维形式。能体现STS即科学——技术——社会一种新的教育思想和模式，以求学生的能力、情感、价值观充分体现及提升。
　　二是真正体现“以人为本”，因材施教因人而异。我校虽然是“国示”学校，主要生源是来自农村初中，这些学校实验配备不齐全，大多数在实验教学中老师是：口述实验要领，板书过程现象。学生是：熟悉实验全要，情景动手一团糟。根据这种实际，我们施教的宗旨：构建研究中的实用性、高效性，尽快地让学生缩短基础实验差距，在提升实验能力中，注入探究式实验与验证式实验双向开发。以求学生在实验中有敏锐的观察力，娴熟的独立操作能力，团队合作能力，创造力的深层开发。
　　三是教师要勇当教研的开拓者。尽管当时学校处在设备简陋而不齐全。研究者本身的多媒体技术有待大大提高，研究水平及经验积累都不够。但知难而进，创新是人类发展的灵魂，激励着我们投入研究现代化教学技术中。以科学态度将研究方法、多媒体技术、设计什么样的课件、开发什么课件加以优化整合，达到能体现有本校特色又有我们自己独特研究理念的活水源。《多媒体技术在化学实验教学中的运用》要达到化学教学与多媒体技术教学整合，有助于教师教学理念、教学模式、教学手段的转变及刷新；促进学生发现问题和探究问题能力；刺激感观，调动各种思维，强化创造性。以促进学生思维品质的提高；能荡思激疑，提供思维自由平台，形成开放、自主的创造性实施空间，以提高学习兴趣，产生科学的求知欲；促进老师对很多问题的重视，通过归纳、分析、研究、筛选，以求可行性、创造性可推广性，促其相得益彰，创教学新高。

　　三、实施研究选择

　　《多媒体技术在化学实验教学中的运用》的研究，我们通过反复探索、实践、对比，确定出以下几种情况：
　　确定选择实验课件的几种类型：一是演示实验。二是实验操作中分解组合模拟。三是实验中化学原理分析。四是对习题中的综合实验设计、创造。五是实验批判与评价等。
　　确定选择实验课件来源是：高中化学课本中的187个演示实验；50个学生实验；各层次不同能力要求的自创实验、设计实验、实验评价与改进、综合实验等。
　　确定多媒体表现形式：主要为（1）展台展示。将实体实验观察的空间缩小。也可以培养复式观察能力，体会声、光、电、色感觉与投影画面的差别，为观察电脑模拟实验，判断实虚误差打下伏笔。二是电脑模拟实验，主要适合于便于（1）同学评价；（2）将实验直观、生动、形象，以一定的真实感再现；（3）有导向性；（4）有操作性；（5）逼真性。
　　确定选择实验课件使用方式：一是与实物实验并用，很好地为实体实验加深印象。二是对实物实验的补充，主要适用于微观变化的动态难以在宏观中展示；有的实验现象微弱；综合组装实验等……。三是独立使用多媒体模拟演示实验。它适用于分析实验原理；内容多、战线长、涉及面广的实验；微观变化宏观反应；逻辑抽象想象太强；理论与实际实验中有很大跨度等等类别实验。在模拟实验中，要求要以新的视觉，作用于学生感官，显新奇、神异，但不失科学性。扣住教学原则，认知理论心理学，能有效调动学生积极思维，拓展视野，兴奋神经，引起学生极强的专注，极大的兴趣，看后久久回味。
　　确定选择实验课件的来源：一是重点放在充分利用现有条件下的网络信息资源素材库和教学软件中。根据不同教学情境的需要，有的直接使用，有的根据该实验的特点，加以增、删、改后使用；二是自己设计制作课件。通过集体共谋，论证出可行性，在实验中那些问题该发展？那个地方该改进？选择什么样的内容？做出什么风格的课件，都在教研会上，大家积极献策献力，以求模拟实验具有客观性、在现真实性、包容性，引起深层思考，由此架起抽象顿悟的桥梁。
　　实物实验展示的是立体化。实验现象偶而会出现始料未及的复杂多变，以事实胜于雄辩的亲身感，会激起学生思维的一种亲近感。但它要受空间距离不同，导致对实验观察有影响，由反应快慢又多受时间制约。多媒体技术，形成的模拟实验课件，虽有声、形、图、动画毕竟在银屏上是流动的一副平面画。对实体有所矫正，导致颜色偏差，体现了设计者主观性，表现不出实体实验的多重困难，多向复杂。但它有利于控制时间，指向性强，便于大家观看和操作。因此在用多媒体设计模拟实验中，我们有清醒的认识，任何课件实验代替不了实体实验，它不是实验教学的万能，只是一个补充释译，通过对实验模拟、虚拟促进对实验的发明创造。
　　确定选择实验课件的原则是：必有实效性，遵循教学规律及教改的发展方向，要体现学生认知规律，唤起学生的内在学习动力（需要、兴趣、信心），提升主动探求的欲望和动力，在学习中获得体验。注重潜在能力的挖掘，关注全方位学生发展，注重知识结构，使学生自主学习空间增大；能提供师与生、生与生积极有效互动、实现沟通、共享、形成智慧的流动场相互促进。能有效组织控制创造本学科结构知识学习的课堂动态的生成。关注学生探究发现创造性占有的过程，使其在掌握分析化学实验的成败、知识结构、运用能力中，增强参与性、反思性、开方性，执着与责任感，在置疑中体现严谨、成熟富有批判性、创造性科学素养。
　　确定选择实验课件要领是：一是转换反应的速度。根据有的实验反应瞬间即成，如Cl2与H2混和光照反应刹那间就完成，观察者很难捕捉到过程现象，像这种实验可通过课件模拟实验，减缓反应速度，帮助理解反应原理的分析。有的反应需要一定的时间，如乙烯的制取，多糖的水解等等，这些需要课件中化慢为快，给学生以更多的自主空间去探讨。
　　二是化危为安。有的实验毒性很大，产生气体污染也严重；气体制取实验、性质实验战线拉得过长，很容易出现不安全隐患。如氯气制取，除杂、干燥、性质，尾气处理等综合实验；如石蜡裂化，所需时间长，裂化的产物检验现象不明显，如果用违反操作引起高锰酸钾溶液倒吸在反应容器里褪色现象很明显，但又怕实验事故发，像这类实验都可以用课件模拟实验来阐明。
　　三是化微观为宏观，微量夸大化。在有的实验中微观粒子流动不可视的，为了促使形象思维上升到抽象思维，需要建构一个使学生认知过度的思维平台，如原电池中微观的电子流流向，阴、阳离子流向，电子互换；弱电解质的电离平衡过程展示都需要通过多媒体模拟实验课件用上述观点来完成。还有反应速度慢，浓度极低，生成量太少，而影响定性实验分析，也需通过课件实验将微量聚合造形夸大。如碳酸氢钠加入氯水；分析反应速度变化如盐酸与锌反应中加入大量醋酸钠观看反应中汽泡产生，实体很难观察到，通过课件实验会历历在目。
　　四是化无形为有形。此法适用于气体制取、除杂、性质尾气处理综合实验气体流向及变化分析；演示倒吸可能产生的危害；分析实验中的化学原理。如苯酚与农溴水反应在分析旧健裂新健产生无形变化化为有形促使学生理解能力增强。
　　五是化难为易。此法适用于讨论实验装置的系列衍变；不同气体用不同装置制取的辨析；综合装置的设计与变迁；讨论某气体收集由排气法转移到排水法，拓展转移到防倒吸原理分析，运用于喷泉实验中。像这样富含知识、能力、创造性的实验用课件就能达到化难为易；也适用于各阶段的实验复习中；还适用于难以实现的实验（如甲烷的取代反应）；还能适用于仪器的剖面分析（如制蒸馏水、乙烯温度计的水银球位置确定的区别）。
　　六是化微声为有声。有些化学实验是伴有声音，为增强效果需放大音量。如镁条燃烧，钠与水反应，检验乙醇与钠反应中产生的氢气实验。在这些实验中声音都很微弱，不易察觉。也有的实验在模拟错误操作中，为增强危险感也必须要配制声音，以极佳的渲染效果，充分调动学生的各种感官引起兴奋而产生兴趣。
　　当然这六个要领不是独立的使用，根据实情，彼此相辅相成，融会贯通。达到利用多媒体技术对化学实验开发、加工、再创造、再设计，以求实验课件的最优整合。

　　四、我们的欣慰

　　我们通过研究《多媒体技术在化学实验教学中的运用》具备了电脑与人脑，画面模拟实验与实体实验有机的整合能力。促进了教师角色转换，在教学观念上来了一次大的嬗变，由简单的传递知识转向为培养人的健全人格，主动发展的意识。使学生由知识继承者转向为自我发展的传承者。教者在提升学生中自己得到更好的发展和完善。使我们养成研究性习惯，提高了驾驭教材教学的能力，向着“师法自法自然，无为而洽”的教学新高奋进。我们制作的《证明弱电解质》研究性课件参加全国中学化学课件竞赛荣获二等奖。学生参加高考化学在综合理科成绩中领先，并取得五连冠的优良成绩。参加奥赛获奖人数陡增。

　　五、实验中的反思

　　发展为第一要务，研究也要在发展中日臻完善。在多媒体教学中值得我们深思的问题是：一是恰当设置容量，防止信息负荷过大，导致学生根本没有足够的交互活动，思维空间，自创能力被压抑，导致消化不良而削弱多媒体的优势。二是多媒体课怎样充分体现主导、主体作用，有效地促进课堂的最佳效益。三是怎样克服留于形式，走过场，搞花架子，泛用多媒体教学。四是怎样处理好教学与辅助教学的关系。五是在课件设计设置中怎样体现更合理更充分展示出现代技术的优势，共享优势资源。给教学是一种帮助和解放，而不是耗用大量的精力盲目制做课件。六是怎样使设计的课件具有鲜活的个性和灵性，以便于推广增强实用性。