运用多媒体手段丰富高中化学课堂教学
2018-12-14胡爱霞王金海
胡爱霞 王金海
摘 要 结合多年的高中化学教学经验,在高中化学教学中充分运用多媒体教学手段,真正实现教材内容和多媒体教学手段的整合,可以提高教学效率,培养学生的科学素养。
关键词 多媒体;高中化学;实验仪器;演示实验;微课
中图分类号:G633.8 文献标识码:B
文章编号:1671-489X(2018)11-0045-03
1 多媒体教学特点
多媒体教学是一种采用投影仪、幻灯片等进行视频或者音频教学的形式。自20世纪90年代起,伴随着计算机的普及,计算机多媒体教学得到广泛运用。多媒体计算机硬件系统主要包括主机、视频部分、音频部分、基本输入或输出设备、高级多媒体设备等;多媒体计算机软件系统主要包括系统软件和应用软件两个大方面,涵盖了多媒体操作系统、软件制作系统、函数库等。
直观性 直观性是多媒体教学比较突出的优点。学生可以坐在教室任何一个角度进行观察,突破了视觉的限制。尤其是高中化学演示实验,运用传统教学方式,教师在讲台进行演示实验,坐在前排的学生可以清楚观察实验现象,而后面的学生可能因为看不见,不能对实验现象进行分析,影响课堂教学效果。
如“氢氧化铁胶体的制备实验”,操作过程中需要配置氢氧化铁胶体,然后用激光笔照射进行胶体和溶液的区分,演示氢氧化铁胶体和硫酸铜溶液能否产生丁达尔效应的原因不是液体的颜色,而是胶体分散质粒子的大小。采用多媒体演示实验,学生可以清晰地看到激光笔照射氢氧化铁胶体,可以看见一条光亮的通路;但是在同样的实验条件下,在硫酸铜溶液中没有看见光亮的通路。
动态性 多媒体教学可以在比较短的时间内对教学重点问题进行讲解,如微课可以用5~8分钟的视频对重点问题进行讲解,学生一目了然[1]。如教学金属钠的性质,主要内容包括钠的物理性质和化学性质、钠与水的反应、钠在空气中的变化等。传统的教学方式给教师带来的困惑是,学生的观察能力和表达能力不足,造成对实验现象分析不到位。
教师可以利用多媒体教学的动态性,把金属钠在水中的动态录制视频,在授课过程中播放两次左右。学生观看到金属钠融到水中,首先浮在水表面快速游动,游动过程中不断熔化,同时发出嘶嘶的声音,反应激烈时还会伴随红球等。一系列的动态过程基本阐述了钠与水的性质:钠的物理性质中密度比水的密度低;钠的化学性质中可以和水发生化学反应,产生大量的热和气体。
信息量大 高中化学知识点比较多,按照内容,大体可以分为氧化还原反应、化学方程式的书写、化学平衡与电离平衡、原电池、热化学、有机化学、化学常识与生活、化学实验专题等;按照授课类型,可以分为新授课、复习课、检测课、实验课等[2]。采用传统教学方式,教师需要大量的时间进行板书设计,学生也需要大量的时间记笔记。
采用多媒体教学后,教师可以节省很多时间针对易错问题、热门考点问题等进行巩固,这样学生在学习广度和深度上都有了提高。尤其是复习课中,教师采用多媒体教学,可以一目了然地突出某章节的重点内容、在高考中容易出的题型,并且以超链接的形式进行高考题的分析。
2 多媒体教学的优势和作用
运用多媒体创设教学情境,激发学生的学习兴趣 在教学高中化学中的一些知识点时,教师需要运用多媒体创设教学情境,让学生通过直观形象的观察总结化学规律。如运用排空气集气法收集气体,气体密度小于空气密度的,采用向下排空气法收集;气体密度大于空气密度的,采用向上排空气法收集。但是对于这一理论知识,学生很难记忆。
教师可以运用多媒体课件进行模拟演示,把一个装有蓝色空气的集气瓶瓶口向下放置,瓶口用橡皮塞子塞紧,插入一个玻璃导气管;导入比空气密度小的红色气体,学生可以清晰地观察到红色气体逐渐填充集气瓶的底部,蓝色气体越来越少,最后整个集气瓶中被红色气体充满。同时,教师演示导气管插入集气瓶位置不同,排气法收集气体的速度是否存在差异。学生通过形象的视频演示,真正了解排空气法收集气体的原理。
教学钠的性质时,教师可以运用多媒体展示钠贮存在煤油中,在空气中放置颜色变黑;钠在水中反应,浮在水面上快速游动,形成一个带着火光的钠球,不断发出嘶嘶的声音。学生注意观察浮、动、光、嘶等关键的实验现象,总结关于钠的性质关键点:金属钠在空气中容易氧化;金属钠的密度比水小;金属钠和水发生剧烈的化学反应,并且产生大量的气体。
教师在教学过程中充分运用多媒体创设教学情境,引导学生通过观察,自主总结化学反应规律,而不是被动地接受化学知识,使其学习积极性有了很大提高,具有浓厚的学习兴趣。
运用多媒体模拟化学模型,具有直观形象的优点 高中化学抽象知识点比较多,如原子核的结构、无机盐的颜色、有机物苯类化合物等的结构图,其中比较抽象、难理解而容易考的有碰撞理论发生反应的考点[3]。反应物分子之间必须相互碰撞才有可能发生反应,但不是所有的碰撞都可以发生反應。多年的化学教学实践发现,学生很难理解发生碰撞的两个必要条件。
教师在讲解这部分内容时,可以运用多媒体演示分子碰撞视频,动态展示H2分子和I2分子在混合之后的碰撞,分子运动的方向不同,发生碰撞的次数也不同,生成的HI分子数目不同。分别用图1、图2和图3重点展示发生碰撞分子之间发生碰撞的情况。学生从图中可以清楚地分析出能量不足和碰撞趋向不好,都很难发生有效碰撞,而分子之间发生有效碰撞是发生化学反应的充分条件;图3中活化分子发生有效碰撞,氢气和碘发生化学反应,生成碘化氢分子。
另外,高中化学中配位数的求解也是教学难点。比如氯化钠晶体中,Na+和Cl-按照一定的规律进行排列,在空间中向各个方向进行伸展,在每个氯离子的周围都有6个钠离子,每个钠离子的周围也有6个氯离子,按照这个规律进行延伸排列。教师运用多媒体技术将微观粒子放大,可以让学生直观形象地观察粒子数目,具体见图4。
学习配位数与晶体结构或晶胞类型有关,对于体心立方晶体结构,原子配位数是8;面心立方晶体结构,原子配位数是12。比较常见的配位数为4和6,另外还有2、8等。
利用多媒体模拟化学模型,把一些枯燥的知识变得直观形象,便于学生理解和记忆。
运用多媒体模拟演示实验,大大节约课堂教学成本 传统化学教学中一些比较危险的爆炸性实验,或者产生有毒气体的性质实验,或者微观的实验,一般采用演示实验[4]。教师动手操作实验进行演示,学生通过观看,总结实验现象。这需要教师在课前准备好实验药品、实验仪器等,同时在课堂操作实验过程中需要一定的时间,有时因为操作失误,还有可能导致实验现象不明显,需要重新進行实验,会浪费很多时间。采用多媒体模拟演示实验,可以大大节约课堂教学成本。教师不需要准备实验药品和器材,只需要提前制作3D动画视频。
如教学反应速率的影响因素,动画视频演示一位妈妈洗衣服的时候,分别用温水和凉水,加入相同量的洗衣液,洗衣液起的泡泡不一样多,这说明温度对化学反应速率有一定的影响。在宏观视频展示之后,运用微观视频展示图5所示活化分子运动图,可以展示浓度不同的物质,活化分子数目不同,在运动过程中反应速率不同。学生通过观看宏观视频和微观视频,了解温度、浓度对化学反应速率影响的本质[5]。
运用多媒体模拟实验,教师只需要进行课件制作,不需要购买实验药品和试剂,同时演示时间可以人为控制,从而节约课堂教学成本,还有具有灵活方便的优点。
多媒体教学有利于开展生活化教学,培养学生的环保理念 理论知识学习的最终目的是在生活中应用。运用多媒体教学可以引入生活中的一些事例,引导学生思考在现实生活事例中学到了哪些知识,培养学生的环保理念。教学二氧化硫性质这堂课,教师可以运用多媒体技术展示受酸雨影响比较严重的事件,例如:中国乐山大佛遭受酸雨侵蚀,佛像表面多处出现剥落;比利时马斯河谷烟雾酸雨事件,生活在这一个地区的人们逐渐感觉到身体不适,出现恶心、胸闷、咳嗽等症状,严重者甚至死亡;伦敦烟雾酸雨事件,在这个事件中首先是牛出现严重的中毒症状,后来人也相继感染呼吸道症状。这几起事件的主导因素离不开酸雨,酸雨的主要来源就是二氧化硫、三氧化硫等硫的化合物。
学生观看视频之后,自主写出几起事件中涉及的化学方程式:SO2+H2O===H2SO3;SO3+H2O===H2SO4。SO2的来源主要是工业煤、石油等,它们都含有硫元素,不经过处理,燃烧后就会产生SO2。让学生想一想自己是否也受到SO2以及硫化合物的侵害?尤其是近年来冬天雾霾比较严重,导致很多地方的学校出现停课。因此,要注意保护环境,同时提醒家长爱护环境,坚持绿色出行的理念等。
参考文献
[1]林怀艺.传统教学与多媒体教学的优势互补问题探讨[J].内蒙古师范大学学报:教育科学,2009,22(9):130-132.
[2]李冬青,周健.物理化学多媒体教学与传统教学方法优势互补的探讨[J].玉林师范学院学报,2008,29(5):61-63.
[3]王钰明.多媒体技术在初中化学演示实验教学中的应用探究[J].中国现代教育装备,2013(8):49-50.
[4]孙晓春,任永莉,刘博昌.贫困区域学校新课程背景下化学课“自主学习”教学策略的行动研究[M]//北京:中国化学会第三届关注中国西部地区中学化学教学发展论坛论文集.2011:88-91.
[5]王磊,刘强,张小平,等.试析《普通高中化学课程标准(实验)》中的实验体系[J].化学教育,2004(9):9-12.