巧用多媒体技术助力化学实验教学

洪兹田

摘 要：化学实验在化学教学中发挥着独特的功能和作用，但化学实验教学中存在着一些不易克服的矛盾和弊端。多媒体技术可作为化学实验教学的重要补充和延伸。本文从九个方面阐述多媒体技术在助力解决一些化学实验教学的“瓶颈”问题的应用。

关键词：多媒体技术；辅助；化学实验教学；应用

《国家中长期教育改革和发展规划纲要》（2010—2020年）指出“信息技术对教育发展具有革命性影响，必须予以高度重视。强化信息技术应用，要提高教师应用信息技术水平，更新教学观念，改进教学方法，提高教学效果。”笔者多年来一直坚持使用多媒体技术辅助化学实验教学，取得了较好的教学效果。

众所周知，化学是一门以实验为基础的自然科学，化学实验是获取化学知识掌握化学概念，理解化学原理的重要手段，也是提高学生科学素养的重要途径。然而，一些受时空限制、有危险以及对环境有严重污染、对实验反应机理需要从微观层次分析、探讨的实验，用普通的实验手段进行教学，存在着一些不易克服的矛盾和弊端，如有些实验现象不容易观察到，有些实验很难观察到本质变化，有些实验具有一定的危险性……随着多媒体技术的发展和以计算机技术为核心的现代教育技术的应用，尤其是在厦门地区各中学配套的教学仪器设备、计算机等功能教室建设的进一步完善，为多媒体技术辅助化学实验教学提供了一种集图、文、声、像及三维动画为一体的先进手段。用多媒体技术辅助化学实验教学，既可以解决化学实验教学中一些不易克服的矛盾和弊端，同时也是对化学实验教学的有益补充和拓宽，值得大力推广和应用。

一、化深奥为浅显，化抽象为可感

多媒体通过各种表现手法抛开某些表面的、次要的、非本质的因素，将内在的、重要的、本质的东西表现出来，如抽象的概念，难以观察清楚的现象，跨越时空的事物，不易实现的实验等进行信息处理和图像输出，在屏幕上实施微观放大，宏观缩小，动静结合，图文并茂；在短时间内调动学生多种感官参与活动，使学生获取动态信息，从而形成鲜明的感性认识，为进一步形成概念，上升为理性认识奠定了基础。

例如，山东科技版高中化学选修《化学反应原理》模块“原电池的工作原理”这节课的教学，为了让学生进一步理解原电池工作原理，可利用多媒体播放“原电池的工作原理”flash，让学生清晰地观察电子的流向和了解电流的方向，再加上教师详细科学的讲解，学生就容易理解锌片失去的电子为何流向铜片、原电池的两极名称及其确定，并顺利写出电极反应式，从而很轻松地掌握了原电池的工作原理。

二、增强实验的可见度，扩大演示实验的效果

在化学演示实验中，有许多有气体放出、有沉淀生成、发生变色现象的实验，这些实验如果只靠教师在讲台上做，由于反应装置规模小而教室范围大， 多数学生观察实验产生的现象模糊。利用投影仪或利用摄像探头实地摄影，然后再通过大屏幕投影，使演示装置得到放大，提高细微现象的可见度，实验现象一下子能使全班同学清晰地看见，使学生对实验内容留下深刻的以下印象，从而提高了学生的观察能力。

例如，山东科技版高中化学必修1，金属钠和水的反应实验中，过去是采用在讲台上演示，坐在后面的学生普遍会感觉现象不明显，而现在采用投影仪，并通过大屏幕投影，学生可以在投影屏幕上清晰地观察到“浮、游、熔、响、红”等现象，实验效果明显提高。

三、模拟有毒、有害物质的实验，演示危险性实验

有些化学药品是有毒的，有些化学实验也会产生一些有害物质，具有一定的危险性，如果通风情况不良，稍有不慎，就有可能发生中毒或其他意外事故。采用多媒体演示这些有毒、有害的实验和危险性实验的视频，就可以减少污染和危险。如氯气、一氧化碳、一氧化氮、二氧化氮、二氧化硫等有毒气体的制备和性质实验，氯气与氢气的光照爆炸实验等。

四、加速或延缓化学反应过程，再现难以完成的化学实验

课堂演示实验中有些化学反应的进行比较缓慢，所需时间比较长，且伴随着一些无关紧要的环节。做实验吧，耗时太长，不做实验又觉得可惜，因此教师处于“两难”的境地。如山东科技版高中化学必修1中，氮气和过量的氧气在放电条件下的反应要在电弧的作用下进行，并且在准备充分的条件下也要用半节课的时间才可以看到因生成的一氧化氮与过量的氧气反应而出现的红棕色气体。采用视频拍摄、剪辑技术，对实验全过程进行加工，既为学生提供了实验全过程，又突出了重要的实验现象，不失实验真实性。同时，可以人为控制实验展示的时间，按需要选择某一片段或某一画面，进行“快放”或“慢放”，同时穿插对实验的探索性设问，则可以取得较好的教学效果。相反的，有些化学反应反应速率极快，学生来不及观察实验现象，反应就结束了。这时候就可以用“慢放”，让学生看清楚实验现象。

五、模拟化学反应历程，展示反应机理

通过多媒体视频模拟有机或无机化学反应过程，能近距离的多次观察，使学生形象生动看清反应历程，进而自行归纳出反应机理，不仅有效地突破教学难点，而且较大程度地提高学习效率。

例如，山东科技版高中化学必修2中“乙烯的加成反应的机理”是教材的重点和难点，可借助多媒体反复播放乙烯加成反应机理的Flash，引导学生自行归纳出乙烯加成反应的机理——“断一加二”。又如，“乙酸和乙醇发生酯化反应机理”难点的突破同样可借助多媒体反复播放酯化反应的反应机理，直至每个同学都看清并归纳出该酯化反应的机理——“羧酸脱羟基而醇脱氢”为止。再让学生讨论得出利用氧原子同位素示踪法探究酯化反应机理。

多媒体的动态展示使有机反应机理非常直观，相比之下，纯粹的讲解显得很苍白。

六、模拟错误的实验操作，提高实验操作的成功率

化学实验操作要求规范、科学、严谨。错误或不规范的操作不仅实验失败不说，还可能会发生实验事故，甚至会对学生学习化学的兴趣有一定的影响。

运用多媒体技术可以模拟一些错误实验操作可能出现的后果，如：①加热试管内固体时，水冷凝倒流至试管底部，试管出现破裂；②浓硫酸稀释时，将水沿着杯壁加入到浓硫酸中，导致液体暴沸，溅出烫伤人；③点燃可燃性气体前未进行验纯，出现爆炸；④加热液体时，试管对着人，沸腾时液体溅出烫伤人；⑤浓硫酸溅到皮肤上产生腐蚀等等。让学生很直观的理解错误实验操作引起的危害性。通过这样的‘反面教育，再进行学生实验，大大提高了实验操作的成功率，更可以让学生深刻理解正确实验操作的重要性。

七、展示化工生产流程，降低教学成本

对一些化工生产过程，如接触法制硫酸，氨的催化氧化法制硝酸等学生大多数未见过，缺乏感性认识。若是带领学生走进化工厂不但浪费教学时间，而且会加重教学开支。在信息技术条件下，用教学录像或者动画的形式，加以模拟，可以避免上述问题，而且可以利用课件将分散、孤立的设备连接成完整的、系统的设备，将静态的生产流程变为动态的生产过程，将各个环节进行局部放大和反复演示，使学生看清楚、理解到各设备的工作原理和整个生产的流程，提高学生的学习兴趣。

八、利用视频捕捉瞬间，及时回放评价

上化学实验课时，教师往往要在实验前、实验中、实验后“苦口婆心”、不厌其烦地跟学生强调实验的注意事项，而结果往往收效甚微。教师可以把利用摄相机将学生做实验的精彩瞬间或典型错误进行实地摄影，然后拷到班级电脑上，利用投影仪在课堂上进行视屏播出，师生合作评价实验操作的成功之处或存在的问题，起到实时点评的作用。学生通过自我反思，做到有则改之，无则加勉。这种方法比教师反复强调实验注意事项更能给学生留下深刻的印象且能提高他们的兴趣。

九、再现实验情景，提高实验复习效率

化学实验是每年高考考察的重点，而高考实验复习时间紧、内容多，很多做过的实验学生都已没有印象。如果采用传统教学手段进行复习，教师很难把所有的化学仪器、药品、装置等一一展示，更无法将中学阶段众多的实验重新演示一遍。教师可以建立自己的视频资源库并将实验教学视频资源拷到班级的电脑里，让师生可以随时调用、复习，再现实验用品、实验装置、实验过程和现象。不仅节省复习时间、提高课堂容量，而且加深理解记忆，达到温故而知新的目的。教师进行习题讲评时若涉及到某个实验，也可采用这种方法快速再现实验情景。

总之，多媒体技术与化学实验教学相整合的优势是显而易见的。利用多媒体技术模拟某些实验，有效解决一些实验教学的“瓶颈”问题，大大优化了实验教学过程，提高了教学效果，但是它不是教学上的“百宝箱”，不能完全代替化学实验教学，它只是在“辅助”的意义上扮演着角色。只有正确把握在实验教学中使用多媒体技术的“度”，才能更好地发挥多媒体的作用。

参考文献：

[1]冯玉彩.利用多媒体技术助力化学实验教学[J].学周刊，2012（08）.