摘 要: 在新課程和新課標(biāo)大力推行的大背景下,在中學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)中運用計算機(jī)信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)鮮活的以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主的課堂是十分重要和必要的。本文作者進(jìn)行了以下幾點嘗試與實踐:應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù),凸現(xiàn)化學(xué)課堂演示實驗亮點;設(shè)計交互式網(wǎng)絡(luò)實驗?zāi)J?;培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新與實驗?zāi)芰?。在教學(xué)過程中大膽創(chuàng)新和及時總結(jié),不斷調(diào)整改進(jìn),使現(xiàn)代信息技術(shù)和化學(xué)實驗教學(xué)有機(jī)整合,啟發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力,大大優(yōu)化實驗課堂教學(xué),提高化學(xué)實驗教學(xué)質(zhì)量。
關(guān)鍵詞: 初中化學(xué)實驗教學(xué) 計算機(jī)信息技術(shù) 自主學(xué)習(xí)
新課改要求每個教師應(yīng)具有新的課程觀和教學(xué)策略。在此背景下,中學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)如何借助現(xiàn)代教育技術(shù)手段,開發(fā)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,突破傳統(tǒng)文本知識的局限性,實現(xiàn)現(xiàn)代信息技術(shù)與化學(xué)實驗教學(xué)的有機(jī)整合,創(chuàng)設(shè)鮮活的以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主的課堂,顯得十分重要和必要。
學(xué)生的自主學(xué)習(xí)要求有開放的教育環(huán)境,這種環(huán)境要能充分激發(fā)學(xué)生積極性和主動性,計算機(jī)信息技術(shù)的發(fā)展,為這種構(gòu)想提供了可能。信息技術(shù)的發(fā)展引發(fā)了學(xué)習(xí)領(lǐng)域的深刻革命,尤其是網(wǎng)絡(luò)這一現(xiàn)代化教育媒介的出現(xiàn),已真正成為學(xué)生“自學(xué)、自悟、自主”的工具,使學(xué)生在接近真實的學(xué)習(xí)環(huán)境中主動探索,形成研究的態(tài)度,學(xué)生的學(xué)習(xí)能夠很容易地由被動地位向自主地位轉(zhuǎn)化,他們會自主獲取信息、自主加工處理信息、自主利用信息,盡最大可能開發(fā)學(xué)習(xí)的潛力和培養(yǎng)創(chuàng)造能力,從而提高自主學(xué)習(xí)的能力。同時在計算機(jī)信息技術(shù)條件下,學(xué)校信息環(huán)境得到改善,師生擁有了豐富的信息庫,學(xué)校能比較容易地做到優(yōu)化學(xué)習(xí)過程,優(yōu)化學(xué)習(xí)資源,提高學(xué)習(xí)效率。
我就如何在中學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)中開展運用計算機(jī)信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)鮮活的以學(xué)生活動為主的課堂的探索,談?wù)効捶ā?br/> 一、應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù),凸現(xiàn)化學(xué)課堂演示實驗亮點。
近年來,利用現(xiàn)代信息技術(shù)進(jìn)行教學(xué)成為一種時尚。但現(xiàn)代信息技術(shù)在教學(xué)中只能發(fā)揮輔助作用,尤其是在實驗教學(xué)中。因為化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ),研究物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、變化,以及制備的科學(xué),所以化學(xué)教學(xué)必須十分重視引導(dǎo)學(xué)生觀察化學(xué)實驗,透過實驗現(xiàn)象掌握物質(zhì)的性質(zhì)、變化,進(jìn)而揭示物質(zhì)組成和結(jié)構(gòu)的奧秘。輔助化學(xué)教學(xué)的現(xiàn)代信息技術(shù)應(yīng)當(dāng)圍繞上述化學(xué)學(xué)科特點,尤其是其中那些常規(guī)教學(xué)難以突破的難點來開發(fā),從而凸現(xiàn)化學(xué)課堂演示實驗亮點。
實驗是化學(xué)學(xué)科的基礎(chǔ),也是實驗引探法實施的前提,其重要意義勿庸置疑。然而,傳統(tǒng)的課堂演示實驗存在著一些不易克服的矛盾。
1.反應(yīng)規(guī)模小而課室大,多數(shù)學(xué)生觀察比較模糊。
2.許多化學(xué)變化瞬間即逝,學(xué)生的注意力難以集中在應(yīng)當(dāng)著重觀察的重點上,感官刺激不強(qiáng)。
3.一些化學(xué)實驗要較長的時間才能完成,而課堂教學(xué)時間有限,無法直接觀察結(jié)果。
4.演示實驗既要自己動手(或指導(dǎo)學(xué)生)操作,又要調(diào)控整個教室的學(xué)生注意力,因而無法組織他們同步思考和討論。所以,邊實驗邊討論的氣氛不濃。
5.一些實驗的危險性較強(qiáng),不適于在課堂上演示。
6.工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模大,根本無法在課堂內(nèi)演示。
那么,怎樣解決這些化學(xué)教學(xué)中帶有普遍性的難題呢?借助實驗錄像演示來配合教學(xué)不失為解決問題的好方法。但是,現(xiàn)階段各地發(fā)行的實驗錄像只能線性播放,在實驗教學(xué)中無法根據(jù)教學(xué)的需要,隨意選擇某一片段、某一鏡頭,更不能在畫面中穿插對實驗的探索性的思考。鑒于以上問題,在教學(xué)實踐中我的做法是:(1)對傳統(tǒng)實驗中實驗現(xiàn)象明顯、易于觀察的要保留下來,親手做演示實驗。(2)利用課件模擬實驗,如工業(yè)生產(chǎn)流程、爆炸實驗、反應(yīng)時間快的慢鏡頭、反應(yīng)時間慢的實驗的壓縮過程,等等。如:將濃硫酸稀釋時錯誤地把水倒入濃硫酸,會帶來什么后果呢?這是不便用實驗來演示的,但都可通過動畫模擬及伴音得到解決。又如:在驗證電解水產(chǎn)生的氫氣,由于產(chǎn)生氫氣量少,而火焰顏色又受現(xiàn)場光線影響,大部分學(xué)生都無法看清。教師通過多媒體課件,結(jié)合畫面可把知識點講授得既形象直觀又清晰透徹。
二、運用現(xiàn)代信息技術(shù),設(shè)計交互式網(wǎng)絡(luò)實驗?zāi)J健?br/> 在學(xué)科知識上教師與學(xué)生相比必然存在著一定的優(yōu)勢,但如果教師能放下“知識領(lǐng)袖”的架子,與學(xué)生進(jìn)行平等的師生合作和共同探究式的學(xué)習(xí),這本身就是學(xué)生主體性課堂的體現(xiàn)。在這種環(huán)境下學(xué)習(xí),學(xué)生會感到學(xué)習(xí)的氣氛十分輕松,合作與探究的方式可讓他們自己參與到知識的獲得中去,感覺知識是和老師共同合作而推理出來的,他們自己成為主宰知識的一部分。探究又可以使他們自己不斷地發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題。例如,在探究溶液的導(dǎo)電原因時,可利用Flash軟件設(shè)計一個課件,用一些小球來模擬溶液中看不見的陰陽離子,然后讓學(xué)生分別對氯化鈉溶液,氫氧化鈉溶液,硫酸溶液、蔗糖溶液進(jìn)行導(dǎo)電性實驗,模擬分析過程,探究出溶液導(dǎo)電的原因。
利用信息技術(shù)尤其是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的交互性的特點,促進(jìn)師生之間的雙向交流?;瘜W(xué)課堂也可以在計算機(jī)教室里進(jìn)行,教師可設(shè)計課件,通過網(wǎng)絡(luò)把教學(xué)內(nèi)容與要求傳遞給學(xué)生面前的每一臺計算機(jī)上,在通過智能化的評估體系迅速了解學(xué)生掌握的情況,并進(jìn)一步根據(jù)存在問題提出新的問題;學(xué)生也可以根據(jù)自身的需要,從中選擇更加適合自己的學(xué)習(xí)內(nèi)容,并把學(xué)習(xí)中遇到的問題、產(chǎn)生的感受及時反饋給教師。師生間還可以通過“網(wǎng)上論壇”的形式展開討論?!敖獭迸c“學(xué)”在這種網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系和雙向溝通的互動中得以不斷調(diào)整和發(fā)展。例如在講“實驗裝置的設(shè)計與儀器與連接時,可通過Flash軟件設(shè)計課件,將各種儀器設(shè)計成可以用鼠標(biāo)拖動的儀器圖。這樣在計算機(jī)教室里,學(xué)生可在電腦上選取所需要的儀器,根據(jù)自己的設(shè)計對其進(jìn)行組裝再把組裝好的圖片發(fā)送給教師的電腦上,由教師做出評價,指出不足之處,然后反饋給學(xué)生,由學(xué)生進(jìn)行改進(jìn)。
三、運用現(xiàn)代信息技術(shù),培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新與實驗?zāi)芰Α?br/> 現(xiàn)代信息技術(shù)中,互聯(lián)網(wǎng)提供了十分豐富的化學(xué)學(xué)科知識相關(guān)聯(lián)的課外知識,各種教育教學(xué)軟件給教師提供了創(chuàng)造學(xué)生主動學(xué)習(xí)的熱情和靈感,各種電教設(shè)備和電教教材給學(xué)生提供了圖、文、音、像等種種信息。教師完全可利用這些信息技術(shù)來營造生機(jī)勃勃的活力課堂,讓學(xué)生投入到積極創(chuàng)新的學(xué)習(xí)中去,從而不斷提高他們的實驗創(chuàng)新能力。
如在“二氧化碳的實驗室制法”一節(jié)教學(xué)中,教師在引導(dǎo)學(xué)生分析實驗時,對如何選擇制取二氧化碳裝置的問題時,可以設(shè)計下列四組動畫裝置供學(xué)生選擇:A、與用高錳酸鉀制氧氣的裝置相同。B、僅用試管而無導(dǎo)管的裝置。C、用試管又有導(dǎo)管還用酒精燈加熱的裝置。D、用試管又有導(dǎo)管但沒有酒精燈加熱的裝置。當(dāng)學(xué)生選擇了裝置A時,就會看到稀鹽酸從試管口流出而無法發(fā)生反應(yīng)。當(dāng)學(xué)生選擇了裝置B時,稀鹽酸和大理石能反應(yīng),但產(chǎn)生的二氧化碳就會從試管口直接逸出而不能收集。當(dāng)選擇裝置C和裝置D時,稀鹽酸和大理石均能反應(yīng),產(chǎn)生的氣體都能從導(dǎo)管口排出,此時學(xué)生必定會對裝置C和裝置D進(jìn)行比較。由于稀鹽酸和大理石的反應(yīng)是不需要加熱的,從而得出裝置D是正確的答案。隨著反應(yīng)的進(jìn)行,電腦畫面上出現(xiàn)“稀鹽酸不足,大理石有剩余”的字樣而使反應(yīng)停止(動畫顯示為無氣泡產(chǎn)生,但試管內(nèi)仍有大理石)。此時畫面又給出“如何使試管中的大理石充分反應(yīng)重新產(chǎn)生氣泡?”以及“如何在反應(yīng)進(jìn)行的過程中向試管內(nèi)添加稀鹽酸?”這樣兩個問題。此時三個答案供學(xué)生選擇:A、打開橡皮塞添加稀鹽酸,但會使產(chǎn)生的二氧化碳不純。B、重新?lián)Q一套裝置。C、在裝置上另配一個長頸漏斗。學(xué)生對所提供的信息經(jīng)過思考加工和相互討論后選擇了正確答案C。此時畫面發(fā)生了如下變化:裝置甲(配備長頸漏斗)和裝置乙(配備分液漏斗),學(xué)生再對上述兩種裝置進(jìn)行比較分析、討論和綜合,學(xué)生對兩套裝置的優(yōu)缺點就有了深刻的了解和掌握。學(xué)生對以上所獲取的信息進(jìn)行加工處理的基礎(chǔ)的同時,課件又給出“燒杯、錐形瓶、試管、底部有破孔的試管、帶孔塑料片、導(dǎo)管、長頸漏斗、橡皮塞、鐵架臺等儀器,讓學(xué)生自己動手組合實驗室制取二氧化碳的裝置,甚至讓學(xué)生自己動手畫他認(rèn)為還可以使用的儀器進(jìn)行裝置的組合,使學(xué)生的創(chuàng)新意識得到最佳發(fā)揮,讓學(xué)生更好地施展其創(chuàng)造才能。
綜上所述:我們在化學(xué)實驗教學(xué)中運用現(xiàn)代信息技術(shù),不是簡單的動畫設(shè)計,不是運用現(xiàn)代化教育媒體進(jìn)行實驗操作,更不是為了動畫而動畫。否則,一堂電教實驗課將會變成運用現(xiàn)代教育媒體所進(jìn)行的新的“填鴨式”教學(xué),雖然這種教學(xué)比傳統(tǒng)的“填鴨式”教學(xué)效率高。但同樣會不利于學(xué)生智力的開發(fā),影響到學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng),更不利于學(xué)生創(chuàng)新思維習(xí)慣的形成。這就要求教師要不斷學(xué)習(xí)新知識,在教學(xué)過程中大膽創(chuàng)新探索,及時總結(jié)反思,使現(xiàn)代信息技術(shù)和化學(xué)實驗教學(xué)有機(jī)整合。教師通過不斷調(diào)整改進(jìn),使之互相滲透,互相補(bǔ)充和完善,必將大大優(yōu)化課堂教學(xué),提高教學(xué)質(zhì)量。與此同時,這也有利于學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的發(fā)展和教師教學(xué)水平的提高。