摘 要：讓學生動手操作化學實驗，培養(yǎng)其動手能力、化學實驗能力和創(chuàng)新能力，挖掘?qū)W生的科學潛力，是早已達成的共識。但也不能忽視信息技術(shù)創(chuàng)新化學實驗教學方法。用信息技術(shù)可以創(chuàng)新化學實驗教學方法，創(chuàng)新化學實驗情景引入，創(chuàng)新化學實驗現(xiàn)象觀察，創(chuàng)新化學實驗現(xiàn)象分析，創(chuàng)新化學實驗規(guī)律總結(jié)，創(chuàng)新化學實驗操作方法，創(chuàng)新化學實驗試題教學方法，更好地培養(yǎng)有良好科學素養(yǎng)的時代新人。

關(guān)鍵詞：信息技術(shù);創(chuàng)新;中小學;化學;實驗方法

化學是一門實驗學科，通過學生動手操作實驗，觀察實驗現(xiàn)象，記錄實驗數(shù)據(jù)，歸納、總結(jié)實驗結(jié)論，形成化學規(guī)律、理論。這樣既遵循化學的認知規(guī)律，也能很好地培養(yǎng)學生的動手實踐能力，激發(fā)學生探究化學的好奇心，提高學生分析、解決問題能力，將學生的創(chuàng)新思維提升為創(chuàng)新能力。

但是，化學學科發(fā)展狀況和教學實際，決定了學生不可能也沒必要操作所有化學實驗，比如原子的構(gòu)造理論、泡利原理、洪特規(guī)則、洪特規(guī)則特例等，現(xiàn)有的實驗儀器無法觀察到真實的情況，僅僅是一種比較公認的理論模型;考慮到學生安全，一些危險化學實驗，比如涉及劇毒藥品、強腐蝕性藥品、劇烈爆炸實驗等等，中學基本都會規(guī)避;同類物質(zhì)的學習，比如做了稀鹽酸、稀硫酸使酸堿指示劑變色，稀鹽酸、稀硫酸與活潑金屬、堿性氧化物、堿、鹽反應(yīng)，這時候可以引導學生歸納總結(jié)酸性，并用另外的酸來驗證酸性，在此基礎(chǔ)上演繹至一種特定的酸具有哪些性質(zhì)，此時沒必要也不可能就每種酸都做一遍類似的實驗。

用信息技術(shù)創(chuàng)新實驗教學，彌補現(xiàn)有實驗教學的一些問題，顯得至關(guān)重要。

一、 創(chuàng)新化學實驗教學方法

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，在線教育成了一種重要的教育形態(tài)，在線教育中化學老師多采用播放實驗視頻的方式開展實驗教學。播放視頻的方式除了用于不能隨時、隨地老師演示和學生動手實驗的在線教育;還可以用于復習階段，幫助學生重溫實驗的操作要領(lǐng)和實驗現(xiàn)象;以及涉及強腐蝕性、劇毒藥品，或者反應(yīng)過于劇烈且有安全隱患，不適宜在教室演示或?qū)W生動手操作的實驗;反應(yīng)速度過于緩慢，涉及昂貴藥品等不具備在校操作的化學實驗等。

二、 創(chuàng)新化學實驗情景引入

在乙炔的制備和性質(zhì)實驗之前，可以創(chuàng)設(shè)下列情景。給學生展示天津濱海新區(qū)“8·12”瑞海公司危險品倉庫燃燒和爆炸現(xiàn)場圖片，并講述：2015年8月12日22時51分46秒，位于天津市濱海新區(qū)天津港的瑞海公司危險品倉庫發(fā)生火災爆炸事故。據(jù)天津瑞海國際物流官網(wǎng)信息，該公司倉儲業(yè)務(wù)有7類，其中第四類為易燃固體、自燃物品和遇濕易燃物品（硫磺、硝化纖維素、電石、硅鈣合金等）。如果你是消防員，在得知你滅火的區(qū)域存有電石的情況下，能否直接用水滅火呢？

視覺沖擊力很強的圖片，可以預見的事故造成的巨大財物損失，以及操作不當可能帶來的人員傷亡、財物損失，不得不激發(fā)學生深層次的思考：電石和水發(fā)生反應(yīng)嗎？反應(yīng)會放出大量熱量嗎？生成物有什么性質(zhì)，可燃嗎？在空氣中會發(fā)生爆炸嗎？任務(wù)角色的強烈責任感，驅(qū)動學生產(chǎn)生強烈的學習愿望，仔細觀察實驗，認真分析實驗現(xiàn)象，并從實驗中尋求答案。學生也進一步理解了化學學習的重要性，更好地激勵其學好化學。

三、 創(chuàng)新化學實驗現(xiàn)象觀察

教學實際決定了演示實驗和學生實驗通常選擇現(xiàn)象明顯、比較安全、反應(yīng)速度適中的實驗。其他情況，要觀察實驗現(xiàn)象，則需要創(chuàng)新實驗教學方法。

（一）學生不易看清現(xiàn)象的化學實驗

通常情況下，化學實驗很難保證全班幾十個學生都能觀察清楚實驗現(xiàn)象?？梢栽诙嗝襟w實物展示臺上做實驗，將實驗現(xiàn)象放大，通過屏幕觀察實驗現(xiàn)象，這樣后排的學生都能觀察清楚實驗現(xiàn)象。比如，金屬鈉和水反應(yīng)的實驗，切取黃豆粒大小的金屬鈉，擦干表面煤油后加入水中。在多媒體實物展示臺上演示，全班同學都能觀察到：金屬鈉置于水中后，浮在水面上;金屬鈉熔化成一個光亮的小球，在水面上迅速游動;往反應(yīng)后溶液中滴入酚酞，溶液變紅;生成的氣體可點燃，產(chǎn)生爆鳴聲。

如果教室里面沒有多媒體實物展示臺，我們可以模仿制作一個多媒體實物展示臺。用手機支架將手機固定在需要觀察實驗操作或?qū)嶒灛F(xiàn)象的上方，通過數(shù)據(jù)線或者投屏軟件，將手機屏幕信息顯示在教室多媒體屏幕上。手機離拍攝對象的距離，以將拍攝對象框入手機畫面且最大化為準，并且注意學生觀察到的畫面要橫平豎直，不倒不歪。打開手機攝像功能，點擊錄像，開始實驗操作，并進行講述，就能通過大屏觀察到實驗操作要領(lǐng)和實驗現(xiàn)象。這樣拍攝的實驗還可以拷貝到教室的多媒體教學系統(tǒng)或者傳至班級群中，供學生課后隨時、隨地復習實驗。

（二）反應(yīng)緩慢的化學實驗

對于反應(yīng)過于緩慢的實驗，可以把全過程拍攝成視頻，編輯時提高其播放速度，讓緩慢的實驗能在合理時間內(nèi)觀察相應(yīng)的現(xiàn)象，達到教學的目的。比如，次氯酸的遇光分解實驗，淀粉在酒曲酶作用下發(fā)酵成乙醇，鐵釘生銹的對比試驗等都可以用這個方法。

（三）現(xiàn)象不明顯的化學實驗

有的實驗不易觀察到明顯的實現(xiàn)現(xiàn)象，可借助氣壓傳感器、溫度傳感器、PH傳感器、導電率傳感器、數(shù)據(jù)采集器等技術(shù)，達到實驗教學的目的。比如用硫酸錳催化草酸和高錳酸鉀溶液反應(yīng)的實驗中，溶液顏色變化很明顯，但產(chǎn)生氣體現(xiàn)象并不明顯，我們可以用密閉的兩口燒瓶，在一個口的橡皮塞上插入裝有硫酸錳的注射器，一個口的橡皮塞插入氣體壓強傳感器，并采集氣壓值，通過圖像展示氣壓變化情況。加入硫酸錳后，我們觀察到隨著溶液顏色變淺，氣體壓強逐漸增大，說明生成了氣體。

（四）不安全的化學實驗

有的實驗會損壞實驗器材，有的藥品具有強腐蝕性、劇毒，有的實驗現(xiàn)象過于劇烈，甚至發(fā)生爆炸，存在安全隱患。這類實驗，可以在特殊的環(huán)境下，進行拍攝，制作成視頻，供學生觀看。如果反應(yīng)過快，可以做成慢動作，利于實驗現(xiàn)象的觀察。比如，高錳酸鉀分解制氧氣的實驗，如果不在試管口附近放置一團棉花，會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？可以選擇密封櫥中操作實驗，并將實驗現(xiàn)象拍攝下來，我們觀察到高錳酸鉀沖至試管口，甚至堵塞導管，使橡皮塞和導管等沖出，甚至發(fā)生爆炸。

（五）生活中的化學實驗

化學是一門實驗學科，來自生產(chǎn)、生活、前沿科學，也為其服務(wù)。用手機的攝像功能記錄生活中的化學，能有效激發(fā)學生的學習興趣，也能集眾多學生的實驗歸納現(xiàn)象，總結(jié)規(guī)律。有的實驗，條件不同，反應(yīng)情況是不同的，可以將學生分成若干個探究小組，讓學生從不同方面進行探究，在此基礎(chǔ)上，讓學生通過記錄的視頻進行匯報。這種分工協(xié)作的探究實驗，能極大地激發(fā)學生動手操作實驗的興趣，培養(yǎng)其探究能力，提升其科學素養(yǎng)。比如學習了酸性后，啟發(fā)學生：生活中你能找到哪些酸？你能做哪些生活中的實驗，證明其酸性？學生很容易想到醋酸、檸檬酸、乳酸等，也會躍躍欲試把醋酸加入結(jié)了水垢的茶壺中，看看會產(chǎn)生什么效果？切了檸檬的鐵刀，如果不洗、擦拭干凈，會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？發(fā)酸了的面團加入小蘇打，會怎么樣呢？

四、 創(chuàng)新化學實驗現(xiàn)象分析

如果做實驗的過程中，把實驗都拍攝記錄下來，那么在分析實驗現(xiàn)象時，如果學生沒有想到、說到的，可以就某部分再反復播放，啟發(fā)學生，這樣更能培養(yǎng)學生的思維品質(zhì)，提高其分析問題、解決問題的能力。比如：能否用碳酸鈣中加入稀硫酸制備二氧化碳，把演示實驗過程拍攝下來，引導學生觀察后思考：剛開始碳酸鈣表面產(chǎn)生氣泡，隨著反應(yīng)進行，產(chǎn)生的氣泡越來越少，直至停止，這是為什么呢？剛開始有氣泡產(chǎn)生，說明碳酸鈣和稀硫酸能反應(yīng)生成二氧化碳。什么原因阻礙反應(yīng)繼續(xù)進行呢？經(jīng)過學生反復觀察、分析、討論，發(fā)現(xiàn)：生成的硫酸鈣微溶于水，附著在碳酸鈣表面，阻礙碳酸鈣與稀硫酸接觸生成二氧化碳，所以不能用碳酸鈣與稀硫酸反應(yīng)制備二氧化碳氣體。

五、 創(chuàng)新化學實驗規(guī)律總結(jié)

在做了金屬鈉、鎂、鋁與水反應(yīng)實驗的基礎(chǔ)上，總結(jié)同一周期金屬性遞變規(guī)律。如果再將相應(yīng)實驗回放，甚至用畫中畫的方式，將這些實驗放在同一屏幕中進行比較，引導學生仔細觀察實驗，自主總結(jié)這三種物質(zhì)金屬性強弱，進而推廣到金屬性強弱比較的方法，以及同一周期金屬性遞變規(guī)律。類似可用在歸納酸性、堿性、金屬性、非金屬性，元素周期律，有機同系物性質(zhì)等等，可以很好地培養(yǎng)學生的歸納推理能力，是培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)的重要方式。

六、 創(chuàng)新化學實驗操作方法

VR與3D虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用在化學實驗中，可以突破時間、空間、器材限制，讓學生隨時、隨地進行化學實驗。融學科知識、科學實驗、測評等為一體的虛擬智慧教學課堂，將為差異化學習智能推送學習資源。比如學生可以在優(yōu)課虛擬仿真實驗室，自由搭建實驗環(huán)境，調(diào)整實驗參數(shù)，進行無法在實驗室做的強腐蝕性、危險性、不可逆、微觀的、抽象的實驗。比如可以探索肉眼看不到的原子結(jié)構(gòu)、原子核外電子排布、微觀分子運動、化學鍵的形成和斷裂，變抽象為形象，很好地引導學生認識包括微觀的整個物質(zhì)世界;在實驗過程中，操作錯誤，會有提示：“操作錯誤，可能導致儀器損壞”“操作錯誤，可能導致爆炸”等，并啟發(fā)學生思考錯誤原因，引導其進行糾錯。

七、 創(chuàng)新化學實驗試題教學方法

有些化學實驗試題，教學難度比較大，需要學生反復領(lǐng)會?？梢灾谱鞒晌⒄n，拷貝到教室的多媒體教學系統(tǒng)或者傳到班級群，供學生隨時、隨地進行課后反復學習、理解?？梢詫⑦@道題及其解題思路、解答過程制作成PPT，在電腦音頻輸入接口插入帶麥克風的耳機，老師戴上耳機，用EV錄屏軟件，選擇本地錄制，視頻為播放PPT對應(yīng)的“全屏錄制”，音頻為“僅麥克風聲音”，老師像平時在多媒體教學系統(tǒng)前給學生講題一樣，邊播放PPT邊講解，就可以制作本道實驗題的解題思路及解答過程的微課;還可以用手機支架將手機固定在試題上方，調(diào)節(jié)距離試題的高度以把試題及解答區(qū)域框入畫面中，且最大化，并保證畫面中的內(nèi)容不倒不歪，橫平豎直，在手機的音頻輸入接口插入帶麥克風的耳機，老師戴上耳機，再打開手機的攝像功能并拍攝，和平時給學生個別輔導一樣，老師邊指示、勾畫、圈點、書寫，邊講述，這樣就能輕松制作這道題的解題思路及解答過程的微課。

八、 結(jié)束語

信息技術(shù)可以創(chuàng)新化學實驗情景引入，創(chuàng)新化學實驗操作方法，創(chuàng)新化學實驗現(xiàn)象觀察，創(chuàng)新化學實驗現(xiàn)象分析，創(chuàng)新化學實驗規(guī)律總結(jié)，創(chuàng)新化學實驗教學方法，創(chuàng)新化學實驗試題教學方法。學生動手操作實驗是培養(yǎng)其動手能力、科學實驗能力和創(chuàng)新能力，挖掘?qū)W生的科學潛力的重要方式。我們應(yīng)充分發(fā)揮各自優(yōu)勢，創(chuàng)新開展中學化學實驗教學，培養(yǎng)良好科學素養(yǎng)的社會主義建設(shè)者。

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作者簡介：高志麗，四川省成都市，四川省電化教育館。