淺談信息技術(shù)與高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)教學(xué)的融合摘要：化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然學(xué)科，化學(xué)實(shí)驗(yàn)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(gè)重要組成部分。然而由于當(dāng)前化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程條件不允許，受到各種因素的制約，導(dǎo)致化學(xué)實(shí)驗(yàn)課質(zhì)量較低，現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)教學(xué)中，能夠有效地克服實(shí)驗(yàn)條件的限制，提高實(shí)驗(yàn)的可視度，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的時(shí)效性，保障實(shí)驗(yàn)的安全性，加強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性，從而最大限度地發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的作用。文章闡述了希沃展臺、虛擬化學(xué)實(shí)驗(yàn)、Flash動畫、DIS實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)錄像等信息技術(shù)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的融合，以期為化學(xué)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)虛擬實(shí)驗(yàn)一、運(yùn)用希沃展臺，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的可視性傳統(tǒng)的演示實(shí)驗(yàn)是教師利用課堂時(shí)間為學(xué)生演示,在操作的同時(shí)又引導(dǎo)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行觀察、思考和分析的一種實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式。當(dāng)老師演示某個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)，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(shí)驗(yàn)過程及現(xiàn)象的，而且因?yàn)榭床灰?，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(shí)驗(yàn)效果大打折扣。對于一些裝置簡單，易操作的實(shí)驗(yàn)，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(shí)驗(yàn)時(shí)，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(shí)驗(yàn)全過程和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，學(xué)生對實(shí)驗(yàn)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(jìn)而能增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和參與程度。二、運(yùn)用flash動畫，突破實(shí)驗(yàn)教學(xué)難點(diǎn)一些化學(xué)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)教學(xué)的難點(diǎn)。Flash動畫可以幫助我們解決這些難點(diǎn)。例如在學(xué)習(xí)“原電池原理實(shí)驗(yàn)”時(shí)，當(dāng)用導(dǎo)線把鋅片和銅片連起來時(shí)，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(jià)鍵的斷裂和形成、電解質(zhì)的導(dǎo)電、晶體結(jié)構(gòu)等實(shí)驗(yàn)中。三、運(yùn)用DIS實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生分析問題能力DIS（DigitalInformationSystem）實(shí)驗(yàn)是數(shù)字化信息系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的簡稱，包括數(shù)據(jù)采集器、傳感器、微型計(jì)算機(jī)和軟件。DIS實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)與優(yōu)勢是能快速、準(zhǔn)確、動態(tài)采集信息，并實(shí)現(xiàn)數(shù)字化顯示，智能化分析處理數(shù)據(jù)。可以把看不見的實(shí)驗(yàn)現(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(shí)驗(yàn)，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(jià)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(gè)中的一個(gè)。所以我們將氯水放入三頸燒瓶中，在三個(gè)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(jì)算機(jī)相連。利用光照射三頸燒瓶，從計(jì)算機(jī)上我們會得出三個(gè)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?yàn)槿绻沁^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(gè)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)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(yùn)用虛擬實(shí)驗(yàn)，提高實(shí)驗(yàn)安全性虛擬實(shí)驗(yàn)是以信息技術(shù)為載體的一種教學(xué)輔助工具。通過計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)的應(yīng)用，將化學(xué)實(shí)驗(yàn)場景可視化，從而提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。虛擬實(shí)驗(yàn)作為一個(gè)教學(xué)輔助工具可以完成許多傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)無法完成的實(shí)驗(yàn)，比如危險(xiǎn)性的、反映周期長的、反應(yīng)條件要求較高的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，還能夠避免實(shí)驗(yàn)材料的浪費(fèi)。在實(shí)際化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，一般需要學(xué)生自主操作，每人準(zhǔn)備一份實(shí)驗(yàn)材料，這樣不可避免地造成了浪費(fèi)和污染。但是利用虛擬實(shí)驗(yàn)學(xué)生可以不限次數(shù)的多次實(shí)驗(yàn)，直到試驗(yàn)成功為止。通過多次實(shí)驗(yàn)?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(shí)驗(yàn)中，有的同學(xué)就是制不出乙酸乙酯，看不到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，這是為什么呢？經(jīng)過反復(fù)實(shí)驗(yàn)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(shí)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(yùn)用實(shí)驗(yàn)錄像，規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，一般教師先演示實(shí)驗(yàn)，在演示的過程中，講述操作細(xì)節(jié)及注意事項(xiàng)，之后再讓學(xué)生動手操作。在這個(gè)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(shí)驗(yàn)，即使學(xué)生看到了全過程，也很難一時(shí)間記清楚每一步操作的細(xì)節(jié)，這樣會導(dǎo)致多數(shù)學(xué)生實(shí)際操作不規(guī)范或是操作錯(cuò)誤，從而影響實(shí)驗(yàn)效果。在信息技術(shù)的支持下，教師運(yùn)用實(shí)驗(yàn)錄像，可以將實(shí)驗(yàn)操作的全過程和操作細(xì)節(jié)清晰、直觀、完整地展現(xiàn)在學(xué)生眼前，學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)錄像可以隨時(shí)隨地觀看學(xué)習(xí)，而且實(shí)驗(yàn)錄像實(shí)現(xiàn)了看和聽的緊密結(jié)合。學(xué)生在實(shí)際操作時(shí)，可以隨時(shí)通過點(diǎn)擊觀看實(shí)驗(yàn)錄像進(jìn)行對照操作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)自身操作存在的問題并及時(shí)改正。這樣可以避免因?yàn)椴僮鞑灰?guī)范帶來的實(shí)驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確或是危險(xiǎn)。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(shí)驗(yàn)，如果先撤酒精燈的會引起倒吸炸裂試管。有的時(shí)候教師強(qiáng)調(diào)多遍，不如學(xué)生眼見一次印像深刻。在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)過程，了解實(shí)驗(yàn)原理，掌握科學(xué)實(shí)驗(yàn)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(jìn)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(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。5