羅 嘉 嚴西平 郭 君

（蘇州市立達中學(xué) 江蘇 蘇州 215003）

談攝像頭在初中化學(xué)實驗教學(xué)中的運用

羅 嘉 嚴西平 郭 君

（蘇州市立達中學(xué) 江蘇 蘇州 215003）

眾所周知，化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)。實驗教學(xué)中化學(xué)實驗所伴隨著的五彩繽紛的實驗現(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手能力，幫助他們形成化學(xué)概念、獲得化學(xué)知識，還有助于培養(yǎng)他們實事求是、嚴肅認真的科學(xué)態(tài)度和學(xué)習(xí)方法。由此可見，實驗教學(xué)在整個初中化學(xué)中發(fā)揮著積極重要的作用。

一、在日常教學(xué)過程中，實驗教學(xué)存在著一些有待解決的問題

首先，由于實驗條件的限制，多數(shù)實驗還是以老師演示演示或者學(xué)生配合老師完成為主。教師在進行課堂化學(xué)實驗演示時通常只能站在講臺前演示，而對于容納小則三十多人，多則四五十人的大教室而言，能夠觀察到明顯實驗現(xiàn)象的學(xué)生，恐怕只是少數(shù)。特別是在一些微型實驗儀器中（如點滴板）進行的實驗更是如此。如何能放大實驗現(xiàn)象，讓班級所有同學(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。

比如在進行滬教版九年級化學(xué)第七章第一節(jié)《溶液的酸堿性》的教學(xué)時，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)常會使用點滴板這一既節(jié)約實驗藥品，現(xiàn)象又“明顯”的實驗儀器。但事實恰好相反，正是由于點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滴板在教室里隨意走動。在這種情況下，看不清實驗現(xiàn)象，又使迫不及待想要看到實驗現(xiàn)象的同學(xué)在班級中產(chǎn)生“騷動”，這對正在進行實驗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)。此時利用攝像頭可以通過USB接口與個人電腦相連，可以把外界的動態(tài)影像即我們的化學(xué)實驗過程輸入電腦，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驗影像。在百萬級分辨率的支持下，各種實驗現(xiàn)象包括溶液的顏色變化，通過設(shè)備放大到屏幕上，仍能達到非常好的觀察效果。這樣就相對于賦予全班的學(xué)生一只目光銳利的“眼睛”，使全班即使是最后排的同學(xué)都能直觀地看到實驗現(xiàn)象。教師的每一步操作、每一個實驗細節(jié)都能使學(xué)生印象深刻，滿足了學(xué)生的求知欲，對于知識的掌握也有著重要的推動作用，解決了日?；瘜W(xué)演示實驗學(xué)生觀察度不高、印象不深刻的難題。

其次，有些實驗的現(xiàn)象轉(zhuǎn)瞬即逝，但該片刻現(xiàn)象又對于理解某些基本概念極為重要。例如對于一些微觀知識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)常會對教師講解的內(nèi)容和自己所觀察的到的實驗現(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，我認為這是一個很容易的理解的知識點。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“懸濁液”的認識常出現(xiàn)偏差，他們普遍認為固體物質(zhì)分散到水中，一段時間后發(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。“VP－Eye 4.1”是臺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、視頻游戲等重量級軟件。它將所有PC攝影機相關(guān)的應(yīng)用程序（如攝像、攝影）集中在一個程序之中，這個程序提供給用戶的圖形界面可連接到其中各個應(yīng)用程序。而且普通的30W攝像頭運用“VP－Eye 4.1”，雖然不能達到硬件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到130W像素。安裝完攝像頭驅(qū)動并使用該軟件，不僅可以將攝像頭拍攝的同步展示實驗圖像最大化為“全屏顯示”清晰呈現(xiàn)，還可以對實驗的整個過程進行拍照或者攝錄，進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，與溶液的圖像進行對比，就可以容易地將“溶液”和“懸濁液”的概念進行區(qū)分，化解了日常教學(xué)過程中存在的某些難點。

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

現(xiàn)代社會IT信息化產(chǎn)業(yè)是一個發(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。并因其價格便宜（一般都在百元以下）進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算機操作技術(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)動程序。上課前教師只要常規(guī)地將個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，達到清晰的視覺效果（這時保持程序處于運行狀態(tài)）。上課時，教師可以全屏打開精心準備的電子演示文稿（PPT）進行日常教學(xué)（此時，攝像頭應(yīng)用程序處于后臺運行狀態(tài)）。當(dāng)教師需要對某些化學(xué)實驗進行視頻同步直播時，無需關(guān)閉正在運行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)入實驗演示內(nèi)容。實驗過程中，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，以實現(xiàn)最佳的實驗觀察效果。當(dāng)要對重要內(nèi)容進行攝錄時，也只需點擊攝像頭應(yīng)用程序的對應(yīng)按鈕即可，攝像頭將會把所拍攝的內(nèi)容保存在電腦的對應(yīng)位置，需要調(diào)用時進行點擊即可。實驗演示完畢，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，裝在電腦包中不會增加太大負擔(dān)，克服了原先實物投影笨重、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)真實地走入了我們的日常教學(xué)活動中

近兩年來，我?；瘜W(xué)組已多次將這項多媒體技術(shù)運用到某些公開課上，取得了不錯的效果。例如，去年12月，我組的羅嘉老師在市十六中學(xué)校級交流研討會上開設(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校“現(xiàn)代化教學(xué)能手”評比時，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等一系列實驗的過程，完整的呈現(xiàn)給學(xué)生和評委，取得了不錯的效果；另外，我組的嚴西平老師在常熟外國語學(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)生與消失等細微現(xiàn)象利用攝像頭和軟件充分放大，使每一項現(xiàn)象都清晰可見，達到了預(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)，使我們在日常實驗教學(xué)中，不斷研究如何加強實驗教學(xué)、如何培養(yǎng)學(xué)生能觀察、會觀察、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、功能強大的特點與化學(xué)實驗相結(jié)合，必將極大豐富實驗的內(nèi)涵，增強實驗教學(xué)在化學(xué)教學(xué)中的作用，為學(xué)生掌握化學(xué)實驗、學(xué)好化學(xué)知識保駕護航。

1008-0546（2011）08-0093-02

G632.41

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10.3969/j.issn.1008－0546.2011.08.046