淺談信息技術(shù)與高中化學(xué)實驗教學(xué)的融合.docx

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淺談信息技術(shù)與高中化學(xué)實驗教學(xué)的融合摘要：化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然學(xué)科，化學(xué)實驗教學(xué)貫穿于化學(xué)教學(xué)的始終，是化學(xué)教學(xué)的一個重要組成部分。然而由于當(dāng)前化學(xué)實驗課程條件不允許，受到各種因素的制約，導(dǎo)致化學(xué)實驗課質(zhì)量較低，現(xiàn)有的實驗不能完全發(fā)揮其教學(xué)作用，更不能滿足學(xué)生日益增長的學(xué)習(xí)需求。因此，把現(xiàn)代信息技術(shù)合理的應(yīng)用于化學(xué)實驗教學(xué)中，能夠有效地克服實驗條件的限制，提高實驗的可視度，增強實驗的時效性，保障實驗的安全性，加強學(xué)生實驗操作的規(guī)范性，從而最大限度地發(fā)揮實驗的作用。文章闡述了希沃展臺、虛擬化學(xué)實驗、Flash動畫、DIS實驗、實驗錄像等信息技術(shù)與實驗教學(xué)的融合，以期為化學(xué)實驗教學(xué)提供有益參考與借鑒。關(guān)鍵詞：信息技術(shù)化學(xué)實驗虛擬實驗一、運用希沃展臺，增強實驗的可視性傳統(tǒng)的演示實驗是教師利用課堂時間為學(xué)生演示,在操作的同時又引導(dǎo)學(xué)生對實驗進行觀察、思考和分析的一種實驗教學(xué)方式。當(dāng)老師演示某個實驗時，一般教室前兩排的同學(xué)能看到，大部分同學(xué)是不能清晰的看到實驗過程及現(xiàn)象的，而且因為看不見，學(xué)生會離開座位往將太靠近，導(dǎo)致班里會非常亂，所以就會使實驗效果大打折扣。對于一些裝置簡單，易操作的實驗，教師可以在希沃展臺上演示。比如我們在做鈉與水反應(yīng)的實驗時，我們把盛有水的燒杯放到展臺上，調(diào)節(jié)展臺上的放大鍵，使同學(xué)們能在顯示屏上清晰的看到燒杯，然后往燒杯中滴入兩滴酚酞，放入一小塊鈉。這樣全班的同學(xué)都能清楚地看到實驗全過程和實驗現(xiàn)象，學(xué)生對實驗現(xiàn)象的描述就不言而喻5 了，而且學(xué)生理解、掌握起知識來就會感到輕松、自然，進而能增強學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和參與程度。二、運用flash動畫，突破實驗教學(xué)難點一些化學(xué)實驗的原理比較抽象、學(xué)生們只能通過宏觀現(xiàn)象想象微觀過程，理解起來非常困難，是化學(xué)實驗教學(xué)的難點。Flash動畫可以幫助我們解決這些難點。例如在學(xué)習(xí)“原電池原理實驗”時，當(dāng)用導(dǎo)線把鋅片和銅片連起來時，在宏觀上，學(xué)生可以觀察到鋅片溶解，銅片上有大量氣泡產(chǎn)生。但是不明白產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因。即使通過老師的講解，好多同學(xué)也難以理解。但是如果老師配合上flash動畫，學(xué)生能清楚地看到電子的轉(zhuǎn)移，接受起來會變得容易很多。Flash的使用不僅使學(xué)生對原電池原理理解的更深入，對培養(yǎng)學(xué)生宏觀辨識與微觀探析素養(yǎng)也起著重要的作用。Flash動畫還可用于價鍵的斷裂和形成、電解質(zhì)的導(dǎo)電、晶體結(jié)構(gòu)等實驗中。三、運用DIS實驗，提高學(xué)生分析問題能力DIS（DigitalInformationSystem）實驗是數(shù)字化信息系統(tǒng)實驗的簡稱，包括數(shù)據(jù)采集器、傳感器、微型計算機和軟件。DIS實驗的特點與優(yōu)勢是能快速、準確、動態(tài)采集信息，并實現(xiàn)數(shù)字化顯示，智能化分析處理數(shù)據(jù)?？梢园芽床灰姷膶嶒灛F(xiàn)象轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式呈現(xiàn)給我們。比如氯氣與水反應(yīng)實驗，我們通過用PH試紙知道反應(yīng)后溶液呈酸性，用滴加硝酸銀看到了白色沉淀知道產(chǎn)生了氯離子。根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理，化合價有降就有升，推測另一產(chǎn)物可能是次氯酸、亞氯酸、氯酸、高氯酸、氧氣、過氧化氫。通過查閱資料除了次氯酸、過氧化氫其5 它都沒有漂白性。所以確定產(chǎn)物有可能為這兩個中的一個。所以我們將氯水放入三頸燒瓶中，在三個頸中分別插入傳感器，將傳感器與數(shù)據(jù)采集器相連，數(shù)據(jù)采集器再與計算機相連。利用光照射三頸燒瓶，從計算機上我們會得出三個圖像。通過分析圖像，同學(xué)們很容易知道氫離子濃度升高，氯離子濃度升高，氧氣濃度升高，說明產(chǎn)物為次氯酸。因為如果是過氧化氫見光分解，氫離子濃度，氯離子濃度不會升高。通過這個實驗的設(shè)計學(xué)生不僅能知道產(chǎn)物是什么，還可以培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力，對學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)具有積極的作用。四、運用虛擬實驗，提高實驗安全性虛擬實驗是以信息技術(shù)為載體的一種教學(xué)輔助工具。通過計算機模擬技術(shù)的應(yīng)用，將化學(xué)實驗場景可視化，從而提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。虛擬實驗作為一個教學(xué)輔助工具可以完成許多傳統(tǒng)實驗無法完成的實驗，比如危險性的、反映周期長的、反應(yīng)條件要求較高的化學(xué)實驗，還能夠避免實驗材料的浪費。在實際化學(xué)實驗教學(xué)中，一般需要學(xué)生自主操作，每人準備一份實驗材料，這樣不可避免地造成了浪費和污染。但是利用虛擬實驗學(xué)生可以不限次數(shù)的多次實驗，直到試驗成功為止。通過多次實驗?zāi)芘囵B(yǎng)學(xué)生的操作能力以及遇到問題解決問題的能力。比如在乙醇和乙酸反應(yīng)制取乙酸乙酯的實驗中，有的同學(xué)就是制不出乙酸乙酯，看不到實驗現(xiàn)象，這是為什么呢？經(jīng)過反復(fù)實驗再加上自己的分析終于找到了答案。原來加熱溫度過高，5 乙醇乙酸沒來得及反應(yīng)就蒸發(fā)掉了。溫度過低，反應(yīng)很慢，短時間內(nèi)看不到現(xiàn)象。學(xué)生從中明白了反應(yīng)與溫度有很大關(guān)系。四、運用實驗錄像，規(guī)范實驗操作在傳統(tǒng)的實驗教學(xué)中，一般教師先演示實驗，在演示的過程中，講述操作細節(jié)及注意事項，之后再讓學(xué)生動手操作。在這個過程中，有些同學(xué)很難清晰、完整的看到教師操作的全過程，對于復(fù)雜的實驗，即使學(xué)生看到了全過程，也很難一時間記清楚每一步操作的細節(jié)，這樣會導(dǎo)致多數(shù)學(xué)生實際操作不規(guī)范或是操作錯誤，從而影響實驗效果。在信息技術(shù)的支持下，教師運用實驗錄像，可以將實驗操作的全過程和操作細節(jié)清晰、直觀、完整地展現(xiàn)在學(xué)生眼前，學(xué)生通過實驗錄像可以隨時隨地觀看學(xué)習(xí)，而且實驗錄像實現(xiàn)了看和聽的緊密結(jié)合。學(xué)生在實際操作時，可以隨時通過點擊觀看實驗錄像進行對照操作，及時發(fā)現(xiàn)自身操作存在的問題并及時改正。這樣可以避免因為操作不規(guī)范帶來的實驗結(jié)果不準確或是危險。教師還可把一些不規(guī)范的操作錄制成視頻，這樣學(xué)生就能清楚地知道這樣的不規(guī)范操作帶來的后果，加深印象。比如銅與濃硫酸反應(yīng)的實驗，如果先撤酒精燈的會引起倒吸炸裂試管。有的時候教師強調(diào)多遍，不如學(xué)生眼見一次印像深刻。在高中化學(xué)實驗教學(xué)中適當(dāng)融入信息技術(shù)輔助教學(xué)，能夠幫助學(xué)生從更為全面的角度觀察實驗過程，了解實驗原理，掌握科學(xué)實驗探究方法，對培養(yǎng)學(xué)生良好的化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)至關(guān)重5 要。因此，教師不僅要積極探究先進的教學(xué)路徑，更要從學(xué)生的學(xué)情出發(fā)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的積極性和主動性，為提升自身的化學(xué)素養(yǎng)以及科技素養(yǎng)奠定堅實的基礎(chǔ)。5