随着现代教育技术和实验手段的发展,化学实验教学发生了哪些变化

如题所述

第1个回答  推荐于2016-02-16
 现代教育技术以多种教学媒体如实物展台、计算机及相应的多媒体技术、手持实验技术等多种数字化电子产品为基础,能够对实验过程、各种媒体信息(如文字、声音、图形、动画、图像、视频等)进行展示、采集、加工处理、存储、和传递,并能使各种媒体信息之间建立起有机的逻辑联系、集成为一个具有良好交互性的教学平台。尤其是多媒体技术,可以方便地实现人机交互,即操作者可以按照思维习惯,从自己的意愿主动地选择和接受信息,拟定观看内容的路径,规划信息展示的方式、方法,以期达成最佳效果。 作为一种动态、高效、大容量的现代化教学辅助手段,多媒体技术能够传递的信息具有生动、直观、富于表现力和感染力、容易再现等特点。可以形象、逼真的表示宏观世界的化学现象和微观世界的原子、分子等物质的内部变化和发展过程,能艺术的表现化学世界的奥秘,从而有效的激发学生学习的兴趣,帮助学生理解化学知识。课堂教学中一些受时长、场地或具体操作等因素限制的实验,在多媒体课件中可以通过录像视频、动画模拟等形式都可以很好的展示,甚至是现实中一些难以做到的实验,也可以用动画进行模拟。不过,多媒体课件中的模拟实验也不能完全代替课堂演示实验,多媒体课件与化学实验两者必须相辅相成,相互补充,同时为化学课堂教学服务。
  一、实物投影技术在化学实验教学中的应用
  化学课的演示实验,其目的是通过实验展示让全体学生观察到物质变化的全过程,获得直接的感性知识,从而提出疑问、设想,通过理性的研讨获得结论,借助演示实验创设教学情境,可提高学生学习化学的积极性和参与度。体验实验过程的真实性、科学性,让学生信服,是培养学生观察能力的重要途径,也为引出课题、问题,进行讨论、探索,发现创造条件。因此,演示实验要真正起到演示作用,不能演而不示,使演示实验变成讲实验,观察实验现象变成讲实验现象。为了提高演示实验的可见度,传统的方法一般采用放大实验仪器,抬高实验装置,增加实验药品的用量巡回展示实验结果,然而实验仪器的放大是有限的,巡回展示实验结果又浪费时间,且有些现象是在实验中瞬间产生的而无法观察到,以至影响教学效果。采用实物投影技术,可克服上述缺陷,大大提高演示实验的效果。例如:在演示原电池构成实验时,对实验中关键性的观察点——电流计指针偏转及偏转方向的变化,通过投影技术对投影用电流计进行扩大,在更换电极与电流偏转方向的关联观察与分析后,让学生直观地感悟原电池的构成条件,理性分析电极材料对原电池构成影响,从而使验证性实验的验证更具科学性;用实物投影仪对氢氧化钠固体表面潮解现象、胶体的丁达尔效应、乙醇的催化氧化等进行放大,激励学生注意观察生活中的化学现象。上述实验在教师讲课时感到很流畅,学生对知识的理解、掌握感到很轻松。
  实物投影技术主要是对实验现象进行放大,克服演示实验可见度小的缺陷,使学生能清楚地观察到实验现象,特别是一些细小的、不易观察到的实验现象。投影技术使实验的科学性得到提高,增强学生学习的积极性和参与程度,为培养学生的观察能力提供保障。
  二、多媒体技术在化学实验教学中的应用
  化学实验的操作步骤和操作规范都有一定的要求,一旦学生操作失误,不仅会引起实验失败,也可能引起实验事故,更会引起学生的恐惧心理,影响学生学习化学的兴趣,采用多媒体动画技术,应用典型的软件资料,对操作易出错的后果进行模拟。这样,让学生在计算机前先进行模拟操作,以掌握正确的操作和对不正确的操作的理解,再进行实验,将大大提高学生实验的有效性。例如:氯气的实验室制法中,实验结束后应先将导管移出水面再移去酒精灯的操作,一旦失误,有一定的危险性。为了解决这一难题,通过多媒体技术,设计、制作了氯气的实验室制法的软件,对这一操作做了一些特别的处理,在课堂上,让学生进行反复模拟实验,一旦操作正确,计算机给予奖励提示,鼓励学生,而一旦学生操作错误,计算机则对水倒流试管底部,试管破裂的危险场面进行模拟。再如:对点燃未检验纯度的氢气发生爆炸进行模拟,使学生加深对操作错误引起危害的认识,然后再进行正确的实验,通过多媒体技术的模拟,不仅提高了实验的成功率,更深刻理解正确操作的重要性,促进学生树立规范就是安全的潜能的养成。
  应用多媒体技术对一些装置和操作较复杂的实验,为学生提供一个模块式实验环境,让学生先进行模拟操作,训练实验技能,然后再进行真正的实验。例如:CH3COOC2H5的制取,在多媒体技术上,可以通过学生模拟实验,既掌握原理又掌握实验操作方法,不断促进学生实验技能的提高。
  多媒体技术在化学实验中,起到实验设计教学,对学生进行化学知识和实验操作技能的演示教学,有利于培养学生的迁移能力、解决问题的能力,相互协作能力和创造能力,在多媒体“实验室”中让学生在实验室中畅游,发挥自各自的才能,去探索化学世界的实验。例如:物质的鉴别,通过多媒体“实验室”提供学生所需试剂,由学生设计各种方法进行实验并加以判断。计算机对各种方法所产生的各种现象都会模拟,并正确判断加以正确提示,有利于培养学生对知识的巩固、应用和发展,培养学生的创造精神和创造能力。
  三、摄像、视频处理技术在化学实验教学中的应用
  演示实验的全过程需要较长的时间,且伴随着一些无关紧要的现象,干扰学生正确观察实验现象,影响实验的效果。由于学生课堂学习时间是有限的,要让学生的有限的时间内尽可能多地获得信息,给予学生信息要有选择,使学生观察到的现象对所学得的知识有价值。因此,采用摄像、剪辑技术,对实验全过程进行加工,既为学生提供实验全过程,又突出重要的实验现象,同时也不失实验的真实性。例如:氯水见光分解实验可采用此技术在课堂上播放,大大增强演示实验的时效性。当学生看到氯水在几小时的光照后才开始慢慢地冒小气泡,24小时才有明显气体产生,不仅对实验结论信服,更体会到有些化学反应很缓慢发生的,增强了学生对实验观察的有效性。
  演示实验教学中,有些实验具有一定的危害性和危险性,在课堂上无法实施演示,借助于录相教学,既保证学生的安全,又保护环境,又达到良好的教学效果。通过录像技术还可以对实验中的错误操作引起的危害进行真实再现,引起学生的重视,帮助学生掌握正确的实验操作步骤和操作技能。例如:浓H2SO4实验,课堂上一般演示正确的操作,对不正确的操作进行讲解,通过录像对浓H2SO4滴入水中放出大量热量使 H2SO4液飞溅现象进行演示,使学生加深对这一知识点的理解,这样的教学可以使学生正确掌握实验操作规则和正确认识实验装置,对实验的成功起到一定的作用。
  演示实验是帮助学生学会实验基本技能的最有效途径。对一些操作较复杂的实验,通过录像对学生进行正确、规范的指导,避免了因教师实时演示需较长时间的缺陷。例如:高中化学实验氯气的制取的教学,可采用录像技术进行演示,同时对操作注意点进行局部放大,加于旁白介绍,使学生不仅能理解“为什么这样操作”,更能体验正确的操作,而且避免了氯气的毒性。对学生最终撑握氯气的性质和正确的实验操作提供保证。
  利用录像技术中的功能效应,促使演示实验真实性,如:高速成像或剪接合成的摄像技术以及视频放映的快、慢、倒等功能不仅使学生全面、细致地看清快速反应的细微之处,也能够使学生快速地观察到缓慢的反应整体变化,让学生迅速感知易观察到的细节,提高学生观察的敏捷性,同时缩短了教学时间,增加了演示实验的时效性,提高了教学效益。
  摄像、视频剪接技术还可以显示较复杂的化工生产过程,使抽象的教学内容直观化,便于学生对这类知识的理解和掌握,对一些价格昂贵的实验、危险性大的实验,定性的实验,要求较多的操作技术,或装置复杂的实验也可以借助教学录相来完成,保障演示实验的安全性、正确性、有效性、规范性。
  化学实验是中学化学教学最常用和最重要的教学手段,对帮助学生理解和掌握化学知识,有着举足轻重的作用,随着科学技术的发展,把现代教学技术尤其是多媒体技术与实验相融合,必将丰富实验的内涵,增强实验功能,提高实验教学的效率,让学生在理论与实践的融合中更好的提升自身的素能。本回答被提问者和网友采纳
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