胡宗華 程建云

俗語云：“百看不如一做?！薄白觥保蔀橛行W(xué)習(xí)的重要手段，越來越為人們所重視，新課程強(qiáng)調(diào)學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)，是最直接的體現(xiàn)。

化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然學(xué)科，實驗在化學(xué)教學(xué)中的作用是不可代替的，因為化學(xué)實驗生動、直觀、真實、有趣的特點，對學(xué)生在形成概念、探求規(guī)律、提高能力等方面有極強(qiáng)的現(xiàn)實意義。世界發(fā)達(dá)國家都特別重視化學(xué)實驗教學(xué)，如德國化學(xué)教育界盛傳：“沒有實驗的課，不算是一堂成功的課。”而美國每堂化學(xué)課至少做一個演示實驗；日本有半數(shù)以上化學(xué)課在實驗室度過。有鑒于此，中國的化學(xué)教育也開始重視實驗教學(xué)，新課程標(biāo)準(zhǔn)明確指出：“突出化學(xué)學(xué)科特征，更好發(fā)揮實驗的教育功能?！边@是中國學(xué)生的福音。

一、實驗教學(xué)，當(dāng)前農(nóng)村初中的痛

當(dāng)前初中尤其是農(nóng)村初中化學(xué)實驗教學(xué)的現(xiàn)狀還遠(yuǎn)沒有達(dá)到令人滿意的程度，與課程標(biāo)準(zhǔn)還有相當(dāng)差距，主要表現(xiàn)為以講解或圖片代替演示實驗，以演示實驗代替學(xué)生實驗等。這其中當(dāng)然有教師怕麻煩、追求教學(xué)“效率”趕進(jìn)度以及學(xué)校缺少管理力度等主觀因素，但也有許多客觀因素的制約，主要表現(xiàn)為：

1.硬件欠缺。目前農(nóng)村初中實驗室裝備多數(shù)達(dá)不到二類標(biāo)準(zhǔn)，藥品器材沒有配齊，有的僅能勉強(qiáng)維持演示實驗。玻璃儀器等易損件數(shù)量不足，化學(xué)藥品定量配發(fā)，囿于經(jīng)費(fèi)等因素，學(xué)校難以及時補(bǔ)充，導(dǎo)致實驗難以維系。

2.師資薄弱。不少學(xué)校沒有專職實驗員，由任課老師兼任。多數(shù)學(xué)?；瘜W(xué)實驗員數(shù)量不足，往往只達(dá)到教育行政規(guī)定數(shù)量的半數(shù)或更低，而化學(xué)實驗準(zhǔn)備工作多半很復(fù)雜，準(zhǔn)備一節(jié)分組實驗課，可能需要兩至三節(jié)課，因此，導(dǎo)致工作量大，心有余而力不足，不能保障實驗教學(xué)順利開展。

3.效益制約。有些演示實驗可見度小，坐在后面的學(xué)生很難觀察清楚，有些實驗反應(yīng)時間過長，師生都“耗不起”，有些實驗還有一定危險性。以上種種因素迫使教師放棄實驗。

二、多媒體輔助，緩解矛盾的過渡性選擇

上述客觀因素在短時期內(nèi)無法完全克服，而實驗教學(xué)的需求又是實實在在的。那么我們?nèi)绾卧谶@一對矛盾中做出理性選擇呢？我認(rèn)為，充分利用人類文明的新成果——多媒體技術(shù)，來輔助實驗教學(xué)是緩解此矛盾的一個過渡性辦法。

首先，從認(rèn)知規(guī)律來看，這是可行的。研究表明，人類接受外界信息主要來自視覺、聽覺等，其中80%來自視覺，15%來自聽覺。以視聽為主要方式的多媒體教學(xué)手段，對于學(xué)生認(rèn)知可產(chǎn)生巨大的促進(jìn)作用。而運(yùn)用多媒體技術(shù)來輔助化學(xué)實驗教學(xué)，可成為我們的一個新嘗試。

其次，信息化教學(xué)設(shè)備的普及提供了可能性。在當(dāng)今信息社會，計算機(jī)在教育領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，稱之為計算機(jī)輔助教育（CBE），計算機(jī)輔助教學(xué)（CAI）是其中的一個方面，以其生動、形象、感染力強(qiáng)、信息量大的優(yōu)點受到廣大師生青睞。多媒體課件是計算機(jī)輔助教學(xué)的核心要素，計算機(jī)模擬型多媒體課件是其中一種類型，主要用于輔助實驗教學(xué)。經(jīng)過電教設(shè)備的升級換代，現(xiàn)在各校大多建設(shè)了多媒體教室，這為輔助實驗教學(xué)提供了物質(zhì)條件。

三、多媒體輔助化學(xué)實驗教學(xué)的思考與實踐

下面從提高認(rèn)識、促進(jìn)效益、克服困難等方面談?wù)劧嗝襟w輔助化學(xué)實驗教學(xué)的嘗試與思考。

1.提高實驗認(rèn)知，減少風(fēng)險消耗

化學(xué)實驗有許多危險因素存在，這是導(dǎo)致實驗教學(xué)裹足不前的重要原因。這些危險除一些不可預(yù)知的因素外，基本與實驗操作方式有關(guān)。但這些不當(dāng)?shù)牟僮鞣绞皆谄綍r教學(xué)中只能靠老師講解其因果，卻不能用實驗證明，這就不易給學(xué)生留下印象。如果運(yùn)用計算機(jī)模擬這些錯誤操作，放慢動作，把錯誤的因果演示清楚，加深學(xué)生對錯誤操作因果的理解，則能有效避免這類危險的發(fā)生。如，對實驗室用高錳酸鉀加熱制取氧氣的操作教學(xué)，可制成Flash課件，對錯誤操作產(chǎn)生的后果進(jìn)行模擬，將試管口向上傾斜，導(dǎo)致加熱時水倒流試管炸裂；試管內(nèi)未塞一團(tuán)棉花，導(dǎo)致水槽內(nèi)水變成紫紅色；用酒精燈焰心加熱，導(dǎo)致試管破裂等，讓學(xué)生認(rèn)識到錯誤操作的嚴(yán)重后果，然后組織實驗，實驗的成功率就大大提高，這也培養(yǎng)了學(xué)生科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度。類似于此的模擬實驗還有濃硫酸的稀釋、鐵絲在氧氣中燃燒等。

藥品器材的消耗缺口難以及時填補(bǔ)，是制約實驗教學(xué)的又一因素。努力提高實驗成功率，提高學(xué)生實驗操作技能，是解決這一困惑的一個重要手段。義務(wù)教育化學(xué)課程中涉及的化學(xué)基本操作技能有加熱、藥品的取用、稱、量及溶解、過濾、蒸發(fā)、溶液的配制等。這些技能的訓(xùn)練有的是通過專門的實驗課來實現(xiàn)的，有的是融合在各章節(jié)中，如通過氧氣的制取和性質(zhì)實驗，引導(dǎo)學(xué)生掌握制氧氣的方法，認(rèn)識氧氣的性質(zhì)，也訓(xùn)練藥品的取用、加熱、氣體制取等技能。傳統(tǒng)的基本實驗操作教學(xué)，一般是課堂上老師示范講解，學(xué)生看、聽，再動手練習(xí)。而老師在示范時，坐在后面的學(xué)生很難看清楚，動手練習(xí)時難免發(fā)生差錯，導(dǎo)致物品消耗成倍提高。通過播放基本操作教學(xué)視頻，在短時間內(nèi)直觀、生動地將規(guī)范操作呈現(xiàn)給每位學(xué)生，然后讓學(xué)生再動手練習(xí)，可有效提高實驗成功率。又可運(yùn)用媒體技術(shù)，如PPT將各種儀器制成課件，讓學(xué)生選擇合適的儀器進(jìn)行移動、拼接、組裝，不僅增強(qiáng)學(xué)生對儀器的認(rèn)識，提高操作能力，同時也培養(yǎng)學(xué)生的實驗設(shè)計創(chuàng)新的能力。

2.放大實驗效果，促進(jìn)效益提高

演示實驗是實驗教學(xué)不可或缺的一個重要部分，是學(xué)生對新知識由感知到理解的關(guān)鍵。有些實驗演示的效果明顯，如鐵絲在氧氣中燃燒，點燃鎂條等，燃燒劇烈，前者火星四射，后者發(fā)出耀眼白光。但有些演示實驗可見度小，很難使全體學(xué)生都能觀察到，這會影響實驗的效果，難以給學(xué)生留下深刻印象。運(yùn)用實物投影儀，放大投影，能夠使反應(yīng)現(xiàn)象更加明顯。如紫色石蕊試液滴入氫氧化鈉溶液中變藍(lán)，在實際實驗時效果不明顯，用肉眼很難區(qū)分紫色與藍(lán)色，利用投影，則能讓現(xiàn)象明顯許多，比老師牽強(qiáng)強(qiáng)調(diào)其顏色變化能產(chǎn)生更強(qiáng)烈的效果。再如，根據(jù)金屬與酸的反應(yīng)的劇烈程度，來判定金屬活潑性的實驗，用實物投影放大，看氣泡效果會明顯許多，讓學(xué)生印象深刻。

3.克服現(xiàn)實困難，解決“直觀”問題

有些實驗條件要求高，操作復(fù)雜，過程較危險，時間長，生成物或藥品本身有毒，不適合課堂演示，這時可在教學(xué)過程中運(yùn)用視頻文件來教學(xué)。如，面粉爆炸實驗，實驗條件要求高，很難成功，可播放成功實驗的DVD。再比如，硫在氧氣中燃燒產(chǎn)生有毒的二氧化硫氣體，該實驗即使在通風(fēng)櫥內(nèi)進(jìn)行，也難免二氧化硫污染；鐵生銹是緩慢氧化過程，耗時長，不宜課堂演示，也可制成課件課堂播放。類似的還有一氧化碳還原氧化鐵等實驗，利用課用Flash、Authorware等軟件制成課件，既能激發(fā)學(xué)生興趣，又減少了污染等危害。

有許多生產(chǎn)生活方式與化學(xué)有著密切關(guān)系，它們對于學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)能產(chǎn)生巨大促進(jìn)意義，但我們卻無法將它們搬進(jìn)化學(xué)課堂實驗中，比如，生鐵的錘煉等化工生產(chǎn)，自來水廠凈水過程等工藝流程，精彩紛呈，意義顯著。一般情況下，教學(xué)時只能枯燥講解，學(xué)生只能死記硬背。運(yùn)用多媒體課件將這些內(nèi)容制成模擬動畫，穿插在課堂教學(xué)中，給學(xué)生強(qiáng)烈的感官刺激，如同實地參觀，能讓學(xué)生體會到科技服務(wù)生產(chǎn)的實際意義，激發(fā)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。

從學(xué)生認(rèn)識形成的規(guī)律來看，反復(fù)，是一個不可回避的心理過程。一般教學(xué)中，對一個實驗，老師只演示一次，或?qū)W生動手做一次，以后的學(xué)習(xí)中碰到相關(guān)實驗內(nèi)容時，重做實驗的機(jī)會微乎其微。因此，將平時用過的媒體課件或師生實驗實錄收集起來，在需要時，從庫中調(diào)出來，既方便又快捷，還節(jié)約了藥品和時間，教學(xué)效果增強(qiáng)，尤其適合于學(xué)科復(fù)習(xí)。

當(dāng)然，以上所述并非希望以多媒體手段取代實驗，而只是從目前農(nóng)村初中化學(xué)實驗教學(xué)的現(xiàn)狀出發(fā)提出的一種應(yīng)對措施。事實上，這種取代是不可能的，任何一種模擬性的手段都不可能代替實際操作給學(xué)生帶來的現(xiàn)場感、探究感與成功感，它們在實驗教學(xué)中永遠(yuǎn)只能居于輔助地位。

此文系江蘇省現(xiàn)代教育技術(shù)研究“十一五”規(guī)劃2013年度重點課題《計算機(jī)技術(shù)下的化學(xué)實驗設(shè)計與創(chuàng)新》的研究成果。