談攝像頭在初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的運(yùn)用

羅 嘉 嚴(yán)西平 郭 君

（蘇州市立達(dá)中學(xué) 江蘇 蘇州 215003）

談攝像頭在初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的運(yùn)用

羅 嘉 嚴(yán)西平 郭 君

（蘇州市立達(dá)中學(xué) 江蘇 蘇州 215003）

眾所周知，化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中化學(xué)實(shí)驗(yàn)所伴隨著的五彩繽紛的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，可以極大地激發(fā)起初中學(xué)生的好奇心，激發(fā)他們學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，培養(yǎng)他們的觀察能力和動(dòng)手能力，幫助他們形成化學(xué)概念、獲得化學(xué)知識(shí)，還有助于培養(yǎng)他們實(shí)事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和學(xué)習(xí)方法。由此可見，實(shí)驗(yàn)教學(xué)在整個(gè)初中化學(xué)中發(fā)揮著積極重要的作用。

一、在日常教學(xué)過程中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在著一些有待解決的問題

首先，由于實(shí)驗(yàn)條件的限制，多數(shù)實(shí)驗(yàn)還是以老師演示演示或者學(xué)生配合老師完成為主。教師在進(jìn)行課堂化學(xué)實(shí)驗(yàn)演示時(shí)通常只能站在講臺(tái)前演示，而對(duì)于容納小則三十多人，多則四五十人的大教室而言，能夠觀察到明顯實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的學(xué)生，恐怕只是少數(shù)。特別是在一些微型實(shí)驗(yàn)儀器中（如點(diǎn)滴板）進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)更是如此。如何能放大實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，讓班級(jí)所有同學(xué)清楚所見呢？利用信息技術(shù)，特別是攝像頭與軟件的配合使用為我們解決這類問題提供了可能。

比如在進(jìn)行滬教版九年級(jí)化學(xué)第七章第一節(jié)《溶液的酸堿性》的教學(xué)時(shí)，在利用酸堿指示劑判定各種溶液酸堿性的教學(xué)過程中，我們經(jīng)常會(huì)使用點(diǎn)滴板這一既節(jié)約實(shí)驗(yàn)藥品，現(xiàn)象又“明顯”的實(shí)驗(yàn)儀器。但事實(shí)恰好相反，正是由于點(diǎn)滴板的尺寸和造型問題，我們不可能把它傾斜過來為學(xué)生展示，也不可能拿著滴有不同藥品的點(diǎn)滴板在教室里隨意走動(dòng)。在這種情況下，看不清實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，又使迫不及待想要看到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的同學(xué)在班級(jí)中產(chǎn)生“騷動(dòng)”，這對(duì)正在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的老師帶來影響，且也影響其它學(xué)生的聽課，干擾正常的課堂教學(xué)。此時(shí)利用攝像頭可以通過USB接口與個(gè)人電腦相連，可以把外界的動(dòng)態(tài)影像即我們的化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程輸入電腦，并通過投影設(shè)備把影像投射到屏幕上通過調(diào)節(jié)焦距可以在屏幕上看到清晰的實(shí)驗(yàn)影像。在百萬級(jí)分辨率的支持下，各種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象包括溶液的顏色變化，通過設(shè)備放大到屏幕上，仍能達(dá)到非常好的觀察效果。這樣就相對(duì)于賦予全班的學(xué)生一只目光銳利的“眼睛”，使全班即使是最后排的同學(xué)都能直觀地看到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。教師的每一步操作、每一個(gè)實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)都能使學(xué)生印象深刻，滿足了學(xué)生的求知欲，對(duì)于知識(shí)的掌握也有著重要的推動(dòng)作用，解決了日?；瘜W(xué)演示實(shí)驗(yàn)學(xué)生觀察度不高、印象不深刻的難題。

其次，有些實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象轉(zhuǎn)瞬即逝，但該片刻現(xiàn)象又對(duì)于理解某些基本概念極為重要。例如對(duì)于一些微觀知識(shí)的講解以及有些物理變化、化學(xué)變化過程中的現(xiàn)象而言，要講解清楚并不是非常輕松，學(xué)生經(jīng)常會(huì)對(duì)教師講解的內(nèi)容和自己所觀察的到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象產(chǎn)生理解偏差。比如說筆者在講述滬教版初中化學(xué)第六章第一節(jié)《物質(zhì)的溶解》有關(guān)“物質(zhì)在水中的分散系”的教學(xué)過程中，關(guān)于懸濁液的定義，我認(rèn)為這是一個(gè)很容易的理解的知識(shí)點(diǎn)。物質(zhì)以固態(tài)小顆粒的形式分散在水中形成的分散系我們稱之為懸濁液，但是在日常的教學(xué)過程中，我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)“懸濁液”的認(rèn)識(shí)常出現(xiàn)偏差，他們普遍認(rèn)為固體物質(zhì)分散到水中，一段時(shí)間后發(fā)生了分層，上層澄清的液體屬于懸濁液。所以單純的用語言描述并不達(dá)到應(yīng)有的教學(xué)效果，如何能捕捉這些瞬間畫面并使之定格并回放呢？

攝像頭結(jié)合攝像頭專業(yè)視頻軟件就可以使普通攝像頭如虎添翼?！癡P－Eye 4.1”是臺(tái)灣最著名的視頻套裝軟件，包括視頻郵件、數(shù)碼照片編輯、電子賀卡、視頻監(jiān)控、視頻游戲等重量級(jí)軟件。它將所有PC攝影機(jī)相關(guān)的應(yīng)用程序（如攝像、攝影）集中在一個(gè)程序之中，這個(gè)程序提供給用戶的圖形界面可連接到其中各個(gè)應(yīng)用程序。而且普通的30W攝像頭運(yùn)用“VP－Eye 4.1”，雖然不能達(dá)到硬件130W像素的效果，但是通過軟件加速，也可以使你的攝像頭像素達(dá)到130W像素。安裝完攝像頭驅(qū)動(dòng)并使用該軟件，不僅可以將攝像頭拍攝的同步展示實(shí)驗(yàn)圖像最大化為“全屏顯示”清晰呈現(xiàn)，還可以對(duì)實(shí)驗(yàn)的整個(gè)過程進(jìn)行拍照或者攝錄，進(jìn)而保存在電腦硬盤中。教師講述過程中只要打開攝錄的照片或者媒體文件，學(xué)生在老師的指導(dǎo)下，經(jīng)過對(duì)振蕩瞬間的圖片影像的觀察，就很容易找出“懸濁液”——物質(zhì)以肉眼看得見的固體小顆粒形式分散在水中的特征，與溶液的圖像進(jìn)行對(duì)比，就可以容易地將“溶液”和“懸濁液”的概念進(jìn)行區(qū)分，化解了日常教學(xué)過程中存在的某些難點(diǎn)。

二、攝像頭的基本屬性互其發(fā)展，決定其可以為日常的實(shí)驗(yàn)教學(xué)服務(wù)

現(xiàn)代社會(huì)IT信息化產(chǎn)業(yè)是一個(gè)發(fā)展較快的產(chǎn)業(yè)，攝像頭作為一種利用光電技術(shù)采集影像的數(shù)字視頻輸入設(shè)備，其發(fā)展更新的速度也同樣迅速。并因其價(jià)格便宜（一般都在百元以下）進(jìn)入尋常百姓家已不是難題，加之現(xiàn)在幾乎所有的學(xué)校都在創(chuàng)建教育現(xiàn)代化學(xué)校，教室擁有投影、教師擁有筆記本電腦等，利用電子演示文稿ppt上課都已不是難題。因此，只要教師的電腦擁有USB接口，教師具有最基本的計(jì)算機(jī)操作技術(shù)，即可將攝像頭用于日常教學(xué)。買回來攝像頭后，在電腦上安裝驅(qū)動(dòng)程序。上課前教師只要常規(guī)地將個(gè)人電腦與投影儀通過VGA接口相連，再將攝像頭的USB接口與個(gè)人電腦連接即可（見示意圖）。打開攝像的應(yīng)用程序，在教師的電腦和大屏幕上就可以見到攝像頭所拍攝下來的畫面，通過調(diào)節(jié)相關(guān)按鈕就可以調(diào)節(jié)焦距，達(dá)到清晰的視覺效果（這時(shí)保持程序處于運(yùn)行狀態(tài)）。上課時(shí)，教師可以全屏打開精心準(zhǔn)備的電子演示文稿（PPT）進(jìn)行日常教學(xué)（此時(shí)，攝像頭應(yīng)用程序處于后臺(tái)運(yùn)行狀態(tài)）。當(dāng)教師需要對(duì)某些化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行視頻同步直播時(shí)，無需關(guān)閉正在運(yùn)行PPT課件，只需在電腦上按下“CTRL+TAB”鍵，選擇課前已打開的攝像頭應(yīng)用程序，就可以馬上轉(zhuǎn)入實(shí)驗(yàn)演示內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)過程中，由于攝像頭的小巧精致，它可以固定在桌面上，也完全可以根據(jù)教師的需要，變化各種角度，以實(shí)現(xiàn)最佳的實(shí)驗(yàn)觀察效果。當(dāng)要對(duì)重要內(nèi)容進(jìn)行攝錄時(shí)，也只需點(diǎn)擊攝像頭應(yīng)用程序的對(duì)應(yīng)按鈕即可，攝像頭將會(huì)把所拍攝的內(nèi)容保存在電腦的對(duì)應(yīng)位置，需要調(diào)用時(shí)進(jìn)行點(diǎn)擊即可。實(shí)驗(yàn)演示完畢，要轉(zhuǎn)回演示文稿（PPT），同樣按下“CTRL+TAB”鍵，選擇演示文稿（PPT）即可，一切操作都是“手到擒來”。相信經(jīng)過熟悉了解之后，所有的老師都能輕松掌握，加之?dāng)z像頭體積小，裝在電腦包中不會(huì)增加太大負(fù)擔(dān)，克服了原先實(shí)物投影笨重、投影質(zhì)量較差等問題，所以攝像頭的使用和推廣將不是問題。

三、攝像頭的研究和使用已經(jīng)真實(shí)地走入了我們的日常教學(xué)活動(dòng)中

近兩年來，我?；瘜W(xué)組已多次將這項(xiàng)多媒體技術(shù)運(yùn)用到某些公開課上，取得了不錯(cuò)的效果。例如，去年12月，我組的羅嘉老師在市十六中學(xué)校級(jí)交流研討會(huì)上開設(shè)了《溶液的酸堿性》公開課，將不同酸堿性溶液滴在石蕊試紙以及pH試紙上顯示的顏色清晰逼真地展現(xiàn)在全體學(xué)生和聽課老師面前；今年，我組的郭君老師在參加?！艾F(xiàn)代化教學(xué)能手”評(píng)比時(shí)，開設(shè)了《酸、堿、鹽的應(yīng)用》公開課，將硫酸銅晶體的失水過程和水的檢驗(yàn)等一系列實(shí)驗(yàn)的過程，完整的呈現(xiàn)給學(xué)生和評(píng)委，取得了不錯(cuò)的效果；另外，我組的嚴(yán)西平老師在常熟外國(guó)語學(xué)校開設(shè)的蘇州大市示范課上開設(shè)《酸堿鹽復(fù)習(xí)》公開課，將試紙顏色的變化、試管中沉淀及氣泡的產(chǎn)生與消失等細(xì)微現(xiàn)象利用攝像頭和軟件充分放大，使每一項(xiàng)現(xiàn)象都清晰可見，達(dá)到了預(yù)期的效果。

綜上所述，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，多媒體攝像頭的出現(xiàn)，使我們?cè)谌粘?shí)驗(yàn)教學(xué)中，不斷研究如何加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)、如何培養(yǎng)學(xué)生能觀察、會(huì)觀察、善總結(jié)能力開辟了一條新的途徑。攝像頭小巧、輕便、投影效果清晰、功能強(qiáng)大的特點(diǎn)與化學(xué)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，必將極大豐富實(shí)驗(yàn)的內(nèi)涵，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)在化學(xué)教學(xué)中的作用，為學(xué)生掌握化學(xué)實(shí)驗(yàn)、學(xué)好化學(xué)知識(shí)保駕護(hù)航。

1008-0546（2011）08-0093-02

G632.41

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10.3969/j.issn.1008－0546.2011.08.046