在学科核心素养引领下利用多媒体技术优化高中化学实验教学的研究

李敏娅

摘 要：利用多媒体技术在高中化学实验教学中渗透学科核心素养可以提高实验教学的效率，丰富学生的实验知识，培养学生的综合素质。本文主要介绍了投影技术，摄像、放像技术，网络模拟技术，动画模拟技术，数字传感技术在优化高中化学实验教学中的应用。

关键词：学科核心素养;多媒体技术;优化高中化学实验教学

一.利用投影技术优化实验教学

投影技术对化学实验教学中具有重要的作用，尤其是在演示实验的教学，学生通过观察教师的演示实验，可以学到正确的操作技能及实验中的一些细节。有的实验对条件，操作水平要求较高，有时会因失误或周围环境的变化使实验失败;有的实验药品价格高，不能重复进行;还有些实验现象不太明显，这些都有可能影响演示实验的顺利实施。利用投影技术辅助实验教学克服传统演示实验的缺陷，提高演示实验的教学效果。使用投影技术可以放大实验现象，使现象更加明显，如Cu-Zn-H2SO4原电池，演示实验中正极Cu片上产生的气泡不易观察到，采用实物投影，学生可以清晰地观察到小气泡。使用投影技术可以使学生从多个角度观察实验现象，如在进行Na与H2O反应的演示实验时，钠球浮在水面上，到处游动并且熔化成闪亮的小球，有嘶嘶的响声，由于条件的限制，学生不能从各个角度全面观察，如果在此实验中借助投影仪水平投影，学生可以清晰地观察到现象，也可以调整投影仪使学生俯视水面，能从更好地角度观察。使用投影技术可以节约药品，如观察溴单质的物理性质时，溴揮发性大且有毒，如果溴的使用量太少，不易观察清楚各项特征，但是若用量大，会浪费药品，并且引起危害。如果使用投影仪，则只需少量的溴就清晰观察到现象，提高实验教学的质量。投影技术可以提高实验的科学性和学生的观察能力，激发学生参与实验的积极性。

二.利用摄像、放像技术优化实验教学

有些实验由于缺乏条件、所需时间较长、能带来危险或不利于环保等，不易或不能在课堂上进行，我们可以把这些实验利用相机或希沃白板的摄像功能拍成录像播放，这样既可以为学生创造安全的实验环境，又可以突出体现重要的实验现象，还可以真实再现因操作错误引起的危害，让学生重视实验操作的规范正确性。如制备有污染有毒性的气体，如Cl2的制备实验，操作过程较复杂，可以用拍摄的录像演示，给予学生规范而正确的指导，同时局部放大操作要点，且用旁白介绍，使学生体验正确操作的同时明白如此操作的理由，避免了Cl2毒性。又如CH4和Cl2的取代反应实验，需要光照，且不能是日光直射的地方，以防爆炸，条件不好掌握，教师可以提前录好实验，然后给学生播放观看，将液面上升，实验现象，强光照射引起的爆炸等展示给学生，学生不但能全面清晰地观察实验情况，而且能够重复观察实验的关键，进而有效提高实验教学效率。

三.利用网络模拟技术优化实验教学

化学实验要按一定的步骤和规范进行，实验中学生难免会有失误，有可能会使实验失败甚至引起事故，也使学生对实验产生恐惧心理，使用多媒体网络中典型的软件资源进行模拟容易出错的操作，让学生先在电脑上模拟操作，在掌握了正确的操作之后进行实验，这样可以拓宽学生的化学实验视野，提高学生的创新能力和实验技能。对于有污染，有危险的实验，如与苯相关的实验，苯与液溴，苯与浓硝酸的反应，与SO2有关实验，黑面包实验等，我们可以通过模拟实验减少实验过程带来的污染和不安全等。对于现象不明显的实验，如焰色反应，CH4和Cl2的光照实验，丁达尔现象等，我们可以利用模拟实验使现象更加清晰。在化学实验中利用网络模拟技术，让学生在电脑上亲自模拟实验操作，可以激发学生对实验的探究兴趣，培养学生的创新思维和良好的实验操作技能。

四.利用动画模拟技术优化实验教学

有一部分化学实验复杂繁琐，且有一定的难度;有的实验具有危险性;有的实验材料昂贵难得;有的实验反应很快，不易观察;或者是微观粒子的运动，肉眼无法看到等等，从而使实验很难实施或顺利进行，但是利用flash动画可以使这些问题迎刃而解，动画模拟技术可以形象生动地解释抽象复杂的实验现象，激发学生对实验的兴趣，加深学生对实验原理的理解。如我们可以用动画模拟MnO2和浓盐酸的反应，浓盐酸易挥发，且制得的Cl2有毒，利用flash动画模拟可以避免危害。又如电解质NaCl的导电实验，用动画可以生动直观地演示NaCl在水分子的作用下电离出自由移动的Na+和Cl-的过程，Na+和Cl-的定向移动形成电流从而使灯泡发亮，使学生通过生动的画面理解了电解质在水溶液或熔融状态下导电的原因是发生了电离，产生了自由移动的离子，进而加深了对电解质概念的理解。有机反应的原理抽象难懂，运用flash动画模拟可以形象的展示旧键的断裂位置和新键的形成过程，如CH4和Cl2的光照实验，用动画模拟，可以形象地演示CH4的4个氢原子被氯原子取代的过程，学生可以更加容易理解取代反应的原理。再如CH3COOC2H5的制备实验，利用动画模拟演示CH3OOH和C2H5OH的反应机理，从而加深学生对酯化反应的实质（酸脱羟基，醇脱氢）的理解。利用flash动画可以形象生动地解释微观的实验原理，有助于培养学生的逻辑思维能力和科学探究精神。

五.利用数字传感技术优化实验教学

课本中往往会设计一些实验，让学生通过实验现象探究其中的原理，有的原理抽象难懂。数字传感技术操作简便，测量准确，将不同的物理量从多个角度测量出来，如在研究影响化学反应速率的外界因素（浓度、压强、催化剂等）实验中，教师用数字传感技术让学生直观明了地观察现象，对比得出结论。还有在酸碱中和滴定实验中，我们可以利用pH记将溶液pH的变化输出并投屏，有助于学生理解滴定的突跃。

在学科核心素养背景下，采用多媒体技术优化高中化学实验教学即将越来越使用有效，可以丰富实验内容，突出实验的教学功能，突破实验教学的难点，提高化学教学质量，培养学生的化学素养。