多媒体技术在基础化学实验教学中的应用

邓昌爱 刘慧君 陈仲清 夏良树 王晓娟

南华大学 湖南衡阳 421001

多媒体技术在基础化学实验教学中的应用

邓昌爱 刘慧君 陈仲清 夏良树 王晓娟

南华大学 湖南衡阳 421001

本文探讨了多媒体技术在基础化学实验教学中的应用，利用录像、电子幻灯、计算机模拟实验等手段丰富实验教学内容，活跃课堂气氛，增强学生对实验的理解和领悟能力，提高学生的动手能力。

基础化学实验教学；多媒体技术；教学方式

大学基础化学实验主要由无机化学实验、分析化学实验、有机化学实验和物理化学实验构成，其开设实验课的目的主要有两点：(1)应用实验所得的事实来证明化学基本理论，加深学生的理解记忆；(2)着重于培养学生的操作技能，通过实验使学生掌握一些基本技能。多年来对基础化学实验的教学，几乎只有一种固定模式即教师讲原理、目的，学生按照书本操作就行了。如今这种实验教学方式已存在多处不足：大多数教师在上实验课时感觉墨守成规，学生做实验更是感觉“机械化”，这种近乎于模式化的实验教学，既不利于活跃学生思维、培养动手能力，又不利于培养学生的创新能力；对于理论知识不扎实和动手能力较差的学生，这种教学方式不可能让他们理解和领悟实验要领，以至于在实验过程中糊里糊涂马虎完成任务；对于操作技术要求严格的实验(如分析化学实验)和仪器操作实验(如物理化学实验)，学生仅听一遍不可能完全记住其操作规程和要领。针对目前实验教学方式存在的不足，我们将多媒体技术应用到基础化学实验教学中，通过录像、电子幻灯、计算机模拟实验等手段对基础化学实验教学进行改革，弥补了传统实验教学的不足，丰富了实验课的教学内容，同时还有助于实验教学结构的改革，教学方法的创新。现就以下几个方面谈一下多媒体技术在基础化学实验教学中的应用：

一、在预习环节中的应用

实验预习是决定实验效果的关键环节,但传统的实验教学方式是学生通过看课本进行预习,由于对实验内容比较生疏,预习效果很不理想。因此我们将做好的多媒体课件和录像挂在校园网上,学生可以在网上查看实验多媒体课件,对实验的目的、原理、习题及讨论部分进行阅读和练习,通过查看仪器照片或示意图能对仪器有直观认识,观看实验录像能对整个实验的操作步骤有较深刻的感性认识,并对实验重要环节印象深刻,好像已经做了一次实验一样。这样的预习可以避免实验过程中常见的“照单抓药”和对仪器虽好奇但却不敢动手局面的出现,提高了实验课学习效率并且极大地降低了实验的错误返工率和仪器损坏率。

二、在实验讲解中的应用

1.利用录像进行基本常识教育，有利于树立良好的常规意识

开课之初，我们都安排了1次基本常识的介绍课，一般需要2～3学时，其主要内容包括实验室规则、安全规则、物质的取用、仪器的洗涤、干燥以及常规仪器的正确使用方法等。在传统的实验教学中，虽然教师在认真地讲解，但没进行必要的演示，学生则不当回事，教师讲后不久学生就忘了，一些陋习就会出现在实验过程中。而我们将这部分内容以录像形式进行介绍，并插播一些错误的操作：比如稀释浓硫酸时，将水倒入浓硫酸中，造成溶液四处飞溅，不规范的使用有毒有害物质而导致昏厥等，从而促使学生意识到规范操作的重要性，在以后的实验中不会犯相似的错误；又如实验室事故具有危险性与破坏力，无法在教室中完成，无法在实验中尝试，影响了实验教学的效果，而通过录像模拟演示，学生便能真切地看到危险发生的全过程。

2.利用课件和录像进行辅助教学，有利于营造生动活跃的课堂气氛，变抽象为形象

传统的实验教学，教师在黑板上板书实验原理、方法和步骤，边讲边演示，学生边听边记，而对许多原理性较强、操作步骤复杂和仪器实验，教师讲解的时候费时、费力，学生听起来也枯燥乏味，甚至讲完以后学生根本没听懂。因此我们在近几年制作和收录了大量的彩色图片、动画、视频、音频等素材，在此基础上制作了多媒体PowerPoint课件，用于教师辅助教学，激发了学生学习兴趣，显著提高了化学实验教学的教学质量和教学效果。例如，做“纸层析”这一实验时，我们将层析的原理、层析后显色、定色等用PowerPoint软件制成幻灯片，插入动画，再配上清晰的色彩，这样制成的电子幻灯，让学生看到形象生动的画面，强化了感性知识，很容易就理解了层析的原理，增强了学生对实验课的学习兴趣，提高了实验教学效果；另外我们将复杂仪器实验的操作方法和要领利用数码相机或摄像机录制下来，如：物理化学实验，在讲解实验步骤的时候，通过录像来进行演示。这样既清楚又形象，学生也容易听懂和记住。

三、在实验进行环节中的应用

1.利用录像或多媒体示教帮助学生熟练掌握实验操作方法和步骤

在传统的实验教学方式中，学生按照实验报告或书上的操作步骤进行实验，但大部分对实验操作未能掌握，实验过程中会出现各种问题并不断提问。教师只能作巡回的个别指导，既费时又费力，达不到全面指导学生实验的目的。为了解决上述问题并提高化学实验课的教学效果，使学生更好地掌握仪器使用和操作技术，运用录像或多媒体示教与教师示教相结合是一种有效的途径。为此，我们利用Authorware、Photoshop、Flash等软件制作了相关的模拟实验，如我们制作了《分析天平的使用》《蒸馏演示实验》《酸碱滴定实验》等，另外还录制了《燃烧热的测定》《饱和蒸汽压的测定》《表面张力的测定》等实验操作的全程录像，学生在做实验的时候，可以一边做，一边观看课件或录像，遇到不懂的地方也就可以迎刃而解了，同时也可减轻教师巡回指导的负担。

2.利用示范录像提高学生的实验操作技能

我们录制了一些教学操作示范录像，如《常用试剂的配制方法》和《常用仪器的正确操作》，我们把这些操作示范录像很好地运用在实验课堂上。录像的内容有：试剂的正确配制，样品准备和预处理，所需仪器的安装调试及部分仪器的简单维修，正确的实验步骤和实验中产生的一些问题，我们通过播放录像对学生的不正确操作加以纠正，使学生正确掌握基本的操作技术。例如：“酸碱标准溶液的标定”实验，录像片中吸量管、滴定管的洗涤，用吸量管正确移取液体、锥形瓶的摇动、滴定管的正确读数方法以及注意事项等规范、标准的操作都对学生起到良好的示范作用。录像片中某些操作镜头的特殊处理也更好地突出和强调了实验操作方法的要领，如滴定终点前的半滴操作，滴定管的气泡排放，终点时溶液颜色的变化等这些关键的动作，在录像或多媒体中可以放慢、放大，将操作清晰地展示在学生面前，加深了学生的印象。学生通过观看电视录像，对实验过程有了感性认识，然后再操作，提高了学生操作的规范性和准确性。这样，学生实验动手操作能力大大提高，学生实验操作起来也比以前规范了，实验的结果误差也明显减少了。

3.利用多媒体课件，扩大学生的知识面

我们可以利用学生实验间隙插播与实验相关的教学片。比如，在做“燃烧热的测定”实验时，初期到末期时间比较长，在此过程中，都是计算机自动记录数据，学生往往四处走动，或是做与实验无关的事，在此期间，可插播“熔解热的测定”的原理和方法，使学生对热力学分析的方法和原理具有一个更全面的了解。再如，在做“蒸馏实验”时，播放水蒸气蒸馏装置的安装和用途，可以使学生对蒸馏装置有一个系统的认识。这样不仅扩大了化学实验的广度，也拓宽了学生的知识面，同时还有效地维持了教学秩序。

四、在数据处理中的应用

部分基础化学实验除了要求学生掌握实验基本原理、基本操作技术及仪器使用方法外，还要求掌握实验数据处理技术。如物理化学实验，其数据处理主要是绘图、数据的线性拟合和非线性曲线拟合等方面，而且都应用Excel和Origin等软件在计算机上进行。对于这类软件的熟悉程度每个学生是不同的，而鉴于实验课时的原因，教师只能在实验操作结束后对数据处理方法进行简单介绍，由于没有亲自操作，学生感到容易遗忘,等自己真正动手时还是不会。在多媒体课件中加入数据处理步骤的介绍,这个问题便很容易解决了。即使实验课后,学生也可以通过查看多媒体课件中的数据处理方法向导,在向导的帮助下一步一步的利用软件进行数据处理和作图,不但效率高而且结果准确,也为以后从事科学研究打下了良好基础。

五、结束语

综上所述，我们将多媒体技术与传统的基础化学实验教学方式有机结合起来，优化和完善了基础化学实验教学改革，将录像、电子幻灯、计算机辅助教学软件进行模拟实验等多媒体技术灵活而恰当地运用到实验教学的各个环节中，丰富了实验教学内容，活跃了课堂气氛，加深了学生对实验的理解和领悟能力，提高了学生的动手能力。但如何建立和完善多媒体课件，保证多媒体课件制作质量，提高多媒体课件教学水平，仍是今后教学工作不断追求的目标。

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Application of multimedia technology in the teaching of basic chemistry experiments

Deng Chang’ai, Liu Huijun, Chen Zhongqing, Xia Liangshu, Wang Xiaojuan
University of south China, Hengyang, 421001, China

This paper discusses the application of multimedia technology in the teaching of basic chemistry experiments. With using of video, electronic slides, computer simulation experiment, teaching content was enriched, lively classroom atmosphere was changed, the students’ abilities of understanding and appreciating the experiments were enhanced and their practical abilities were improved.

teaching of basic chemistry experiment; multimedia technology; teaching methods

book=65,ebook=238

2010-02-26

邓昌爱,硕士,实验师。刘慧君,硕士,教授。