多媒體在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

關(guān)應(yīng)軍

一、多媒體在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用范圍的分析

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，經(jīng)常遇到一些要求高、難、設(shè)備貴重的實(shí)驗(yàn)，往往難以開(kāi)出，多媒體正好可彌補(bǔ)這一缺憾。

1.硬件條件受限制的化學(xué)實(shí)驗(yàn)

由于一些儀器的數(shù)量不足和短缺，一些實(shí)驗(yàn)難以進(jìn)行或只能做做演示，這時(shí)可采用多媒體模擬化學(xué)實(shí)驗(yàn)。并且使用多媒體的方式，可借助三維圖像儀器的動(dòng)態(tài)的形式制作的專(zhuān)用軟件包（課件），使儀器結(jié)構(gòu)和操作過(guò)程變得直觀(guān)明了。

2.危險(xiǎn)系數(shù)高的實(shí)驗(yàn)

學(xué)生實(shí)驗(yàn)、課堂演示實(shí)驗(yàn)，一般總是盡量選擇較安全的實(shí)驗(yàn)開(kāi)設(shè)，但像爆炸實(shí)驗(yàn)、毒性較大且不易控制的實(shí)驗(yàn)，講解時(shí)即可采用多媒體模擬演示。

3.易出錯(cuò)誤的實(shí)驗(yàn)操作

多媒體模擬一些錯(cuò)誤的實(shí)驗(yàn)操作，可使學(xué)生親眼感受錯(cuò)誤操作的危險(xiǎn)性，從而避免錯(cuò)誤操作的發(fā)生。如：稀釋濃H2SO4時(shí)將H2O倒入濃H2SO4中，酸液沸騰四濺；點(diǎn)燃未驗(yàn)純的H2，導(dǎo)致整個(gè)裝置的爆炸；用排水法收集O2時(shí)，先停止加熱，后將導(dǎo)氣管撤出水面使水倒吸引起試管炸裂等等。

4.反應(yīng)速率過(guò)慢的實(shí)驗(yàn)

一些反應(yīng)過(guò)慢的實(shí)驗(yàn)，如鐵的生銹，一些有機(jī)合成反應(yīng)，膠體的電泳，溫室效應(yīng)等，采用多媒體模擬實(shí)驗(yàn)可擺脫這種時(shí)間上的限制而進(jìn)入課堂。

5.化工生產(chǎn)過(guò)程的模擬

化工生產(chǎn)過(guò)程包括二部分：其一是模擬某一反應(yīng)設(shè)備及反應(yīng)現(xiàn)象，其二模擬整個(gè)化工生產(chǎn)流程。如煉鋼煉鐵，煤和石油的分餾加工等。

6.微觀(guān)物質(zhì)結(jié)構(gòu)及其運(yùn)動(dòng)

復(fù)雜的分子結(jié)構(gòu)，有機(jī)物的同分異構(gòu)，反應(yīng)機(jī)理等內(nèi)容，有時(shí)通過(guò)語(yǔ)言描述比較困難，結(jié)構(gòu)模型的使用又不方便。借助多媒體三維圖形功能則可以對(duì)它們?nèi)我獠鸱?、組合、旋轉(zhuǎn)、著色等，即有利于學(xué)生對(duì)微觀(guān)世界的理解，又有利于空間想象能力的培養(yǎng)。像布朗運(yùn)動(dòng)，核外電子的運(yùn)動(dòng)，這些很費(fèi)思量的知識(shí)，幾乎不能化學(xué)演示，若用多媒體模擬照相技術(shù)的畫(huà)面設(shè)計(jì)，讓學(xué)生感到好像親自在給運(yùn)動(dòng)的電子拍照似的，這就把難以想象的微粒運(yùn)動(dòng)宏觀(guān)化，使學(xué)生加深了這方面知識(shí)的理解。

二、多媒體在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用多媒體的優(yōu)越性

1.豐富感性實(shí)驗(yàn)材料，提高學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)興趣

與傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式相比較，多媒體具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。多媒體集文字、圖像、聲音、動(dòng)畫(huà)等各種信息傳輸技術(shù)于一體，具有多維動(dòng)畫(huà)模擬效果，能夠全方位多角度展示化學(xué)實(shí)驗(yàn)，具有很強(qiáng)的真實(shí)感、靈活性和表現(xiàn)力。通過(guò)設(shè)計(jì)合理的多媒體課件來(lái)演示實(shí)驗(yàn)，可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的各種感官，能激發(fā)學(xué)生的興趣，提高學(xué)習(xí)效率。

2.模擬化學(xué)實(shí)驗(yàn)，創(chuàng)設(shè)真實(shí)實(shí)驗(yàn)情境

例如；模擬疑難實(shí)驗(yàn)、模擬污染嚴(yán)重或危險(xiǎn)性大的實(shí)驗(yàn)、模擬實(shí)驗(yàn)時(shí)間長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)、模擬化學(xué)化工生產(chǎn)流程等。

3.優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提高實(shí)驗(yàn)效率

例如；放大實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析對(duì)比、實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的反復(fù)觀(guān)察。

4.將化學(xué)實(shí)驗(yàn)反應(yīng)的微觀(guān)本質(zhì)放大

化學(xué)中任何化學(xué)變化都是微觀(guān)粒子的破壞和重組或化學(xué)健的斷裂和重建，具有微觀(guān)性和抽象性的特點(diǎn)，這些都是肉眼看不到的。用傳統(tǒng)的教學(xué)手段很難使學(xué)生清楚地理解掌握，而借助計(jì)算機(jī)的模擬手段把微觀(guān)現(xiàn)象宏觀(guān)化，使學(xué)生比較直觀(guān)形象地認(rèn)識(shí)微觀(guān)粒子的運(yùn)動(dòng)，從而對(duì)化學(xué)變化的本質(zhì)能一目了然。

5.規(guī)范學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技能

實(shí)驗(yàn)的基本操作是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要內(nèi)容，規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作是安全進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和得到準(zhǔn)確實(shí)驗(yàn)結(jié)果的基本保證。利用多媒體課件可以為學(xué)生展示規(guī)范、嚴(yán)格的操作過(guò)程，同時(shí)對(duì)于化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的一些錯(cuò)誤操作，只靠教師口授其錯(cuò)誤的原因以及可能帶來(lái)的危害，學(xué)生可能半信半疑，效果不好。若用計(jì)算機(jī)模擬這些錯(cuò)誤操作及其引起的嚴(yán)重后果，則可使學(xué)生明確錯(cuò)誤操作所引起的危害性，自覺(jué)規(guī)范自己的實(shí)驗(yàn)操作。如模擬實(shí)驗(yàn)室制取氧氣，實(shí)驗(yàn)完后先熄滅酒精燈再撤導(dǎo)管的后果。

6.促進(jìn)教師專(zhuān)業(yè)成長(zhǎng)

化學(xué)教師通過(guò)利用現(xiàn)代化的網(wǎng)絡(luò)資源，來(lái)獲取所需要的各種實(shí)驗(yàn)資源，收集各種制作課件的資料。學(xué)習(xí)使用化學(xué)軟件來(lái)制作實(shí)驗(yàn)課件，增強(qiáng)了他們對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)本身的改進(jìn)和化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的創(chuàng)新意識(shí)，提高了自身的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)和使用計(jì)算機(jī)多媒體的能力。同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)也為化學(xué)教師提供一個(gè)跨越時(shí)空的學(xué)習(xí)、討論和交流的平臺(tái)（如Blog、Microblog、Moodle），對(duì)教師化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)觀(guān)念和知識(shí)結(jié)構(gòu)的更新也有重要作用。

三、多媒體在教學(xué)中的作用是不容置疑的

它是為教學(xué)服務(wù)的，是輔助教學(xué)，這一點(diǎn)必須明確。特別是在當(dāng)前的中小學(xué)階段，計(jì)算機(jī)多媒體在教學(xué)中的地位是從屬的。多媒體模擬化學(xué)實(shí)驗(yàn)存在的問(wèn)題化學(xué)畢竟是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，實(shí)驗(yàn)是形體基本操作技能和樹(shù)立培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度的過(guò)程，多媒體不應(yīng)也無(wú)法代替，否則可能產(chǎn)生畫(huà)虎添犬的結(jié)果。

1.造成學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)感知的缺陷

多媒體的優(yōu)點(diǎn)不言而喻，但它畢竟不是真正意義上的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，一些感覺(jué)，特別是嗅覺(jué)、味覺(jué)、學(xué)生是無(wú)法憑空體驗(yàn)的，加上模擬實(shí)驗(yàn)的其他不“真實(shí)”性，學(xué)生就也不能形成對(duì)整個(gè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的正確的知覺(jué)印象，長(zhǎng)期以這種模擬實(shí)驗(yàn)取代實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)勢(shì)必造成學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的感知缺陷。學(xué)生在這種不真實(shí)的感性認(rèn)識(shí)材料基礎(chǔ)上形成的化學(xué)概念、理論和對(duì)元素化合物性質(zhì)、變化的認(rèn)識(shí)也必然會(huì)出現(xiàn)偏差，這樣人云亦云，就會(huì)缺乏屬于自己的東西。

2.不利于使學(xué)生獲得化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本技能

獲得化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能是化學(xué)實(shí)驗(yàn)在化學(xué)教學(xué)中的重要目的之一，看似簡(jiǎn)單的如藥品的取用配制、儀器的洗滌使用、裝置的安裝、反應(yīng)的進(jìn)行等，實(shí)則是很具體的，嚴(yán)格規(guī)范的。做實(shí)驗(yàn)的人都知道，往往一個(gè)實(shí)驗(yàn)，準(zhǔn)備過(guò)程是大頭，要消耗許多心思，但這就是科學(xué)，來(lái)不得絲毫的偷工減料，只有親力親為才能逐步熟練掌握，否則就會(huì)變成操作低能兒并存在許多操作失誤隱患。事實(shí)上科技發(fā)達(dá)的國(guó)家如美國(guó)、德國(guó)等都很強(qiáng)調(diào)動(dòng)手能力?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)也有利于學(xué)生安全使用藥品，注意實(shí)驗(yàn)安全的習(xí)慣，誠(chéng)實(shí)記錄、講節(jié)約、重效益、合理規(guī)劃工作現(xiàn)場(chǎng)和環(huán)境衛(wèi)生保護(hù)意識(shí)的培養(yǎng)。

3.不利于訓(xùn)練學(xué)生科學(xué)探索精神及培養(yǎng)良好的心理素質(zhì)

興趣是學(xué)生求知的原動(dòng)力，教師的作用是教會(huì)學(xué)生基礎(chǔ)理論和使用開(kāi)啟知識(shí)大門(mén)的鑰匙。一味地把現(xiàn)成的知識(shí)、結(jié)論輕易地告訴學(xué)生，會(huì)抹殺他們的創(chuàng)造性，使之成為被動(dòng)的受體，降低了識(shí)記效果。用多媒體代替做實(shí)驗(yàn)，難免起到越俎代庖的效果。任何實(shí)驗(yàn)都是一個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程，許多變化實(shí)際上很復(fù)雜，對(duì)其過(guò)程的研究已經(jīng)進(jìn)入了飛秒概念階段，只有親手做才能體會(huì)和引發(fā)思考、解釋。有些反應(yīng)要有足夠的時(shí)間：如大晶體的生成，有機(jī)合成等，這些都需要有吃苦耐勞耐寂寞的科學(xué)精神去對(duì)待，不是簡(jiǎn)單說(shuō)說(shuō)而已。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的測(cè)定、實(shí)驗(yàn)條件的控制實(shí)驗(yàn)、現(xiàn)象的觀(guān)察紀(jì)錄，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析評(píng)價(jià)就有了第一手材料。許多科技創(chuàng)造，正是基于這種科學(xué)態(tài)度，現(xiàn)在提倡原始性創(chuàng)新，更需要有這種艱苦探索、樂(lè)在其中的精神。多媒體模擬實(shí)驗(yàn)一般不具有這些功能。其次，多媒體模擬實(shí)驗(yàn)也不利于培養(yǎng)大膽、細(xì)心、耐挫等良好的心理?？傊?，多媒體模擬化學(xué)實(shí)驗(yàn)既有廣闊的前景和空間，又有一定的局限性，為了避免這些局限，我們有必要慎重選擇多媒體模擬實(shí)驗(yàn)的課件，正確對(duì)待實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，揚(yáng)長(zhǎng)避短，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)。

化學(xué)是一門(mén)實(shí)驗(yàn)科學(xué)，化學(xué)實(shí)驗(yàn)是中學(xué)化學(xué)教學(xué)最常用和最重要的教學(xué)手段，對(duì)幫助學(xué)生理解和掌握化學(xué)知識(shí)，有著舉足輕重的作用.在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入多媒體必將豐富實(shí)驗(yàn)的內(nèi)涵，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)功能。教師應(yīng)根據(jù)教學(xué)需要，恰當(dāng)?shù)倪x擇媒體，進(jìn)行優(yōu)化組合，使其成為一個(gè)能夠充分調(diào)動(dòng)學(xué)生多種感官進(jìn)行學(xué)習(xí)的有機(jī)整體。只有將先進(jìn)的教學(xué)手段同化學(xué)實(shí)驗(yàn)、教學(xué)工作實(shí)際結(jié)合起來(lái)，才能取得最佳的教學(xué)效果。