谈摄像头在初中化学实验教学中的运用

罗 嘉 严西平 郭 君

（苏州市立达中学 江苏 苏州 215003）

谈摄像头在初中化学实验教学中的运用

罗 嘉 严西平 郭 君

（苏州市立达中学 江苏 苏州 215003）

众所周知，化学是一门以实验为基础的自然科学。实验教学中化学实验所伴随着的五彩缤纷的实验现象，可以极大地激发起初中学生的好奇心，激发他们学习化学的兴趣，培养他们的观察能力和动手能力，帮助他们形成化学概念、获得化学知识，还有助于培养他们实事求是、严肃认真的科学态度和学习方法。由此可见，实验教学在整个初中化学中发挥着积极重要的作用。

一、在日常教学过程中，实验教学存在着一些有待解决的问题

首先，由于实验条件的限制，多数实验还是以老师演示演示或者学生配合老师完成为主。教师在进行课堂化学实验演示时通常只能站在讲台前演示，而对于容纳小则三十多人，多则四五十人的大教室而言，能够观察到明显实验现象的学生，恐怕只是少数。特别是在一些微型实验仪器中（如点滴板）进行的实验更是如此。如何能放大实验现象，让班级所有同学清楚所见呢？利用信息技术，特别是摄像头与软件的配合使用为我们解决这类问题提供了可能。

比如在进行沪教版九年级化学第七章第一节《溶液的酸碱性》的教学时，在利用酸碱指示剂判定各种溶液酸碱性的教学过程中，我们经常会使用点滴板这一既节约实验药品，现象又“明显”的实验仪器。但事实恰好相反，正是由于点滴板的尺寸和造型问题，我们不可能把它倾斜过来为学生展示，也不可能拿着滴有不同药品的点滴板在教室里随意走动。在这种情况下，看不清实验现象，又使迫不及待想要看到实验现象的同学在班级中产生“骚动”，这对正在进行实验操作的老师带来影响，且也影响其它学生的听课，干扰正常的课堂教学。此时利用摄像头可以通过USB接口与个人电脑相连，可以把外界的动态影像即我们的化学实验过程输入电脑，并通过投影设备把影像投射到屏幕上通过调节焦距可以在屏幕上看到清晰的实验影像。在百万级分辨率的支持下，各种实验现象包括溶液的颜色变化，通过设备放大到屏幕上，仍能达到非常好的观察效果。这样就相对于赋予全班的学生一只目光锐利的“眼睛”，使全班即使是最后排的同学都能直观地看到实验现象。教师的每一步操作、每一个实验细节都能使学生印象深刻，满足了学生的求知欲，对于知识的掌握也有着重要的推动作用，解决了日常化学演示实验学生观察度不高、印象不深刻的难题。

其次，有些实验的现象转瞬即逝，但该片刻现象又对于理解某些基本概念极为重要。例如对于一些微观知识的讲解以及有些物理变化、化学变化过程中的现象而言，要讲解清楚并不是非常轻松，学生经常会对教师讲解的内容和自己所观察的到的实验现象产生理解偏差。比如说笔者在讲述沪教版初中化学第六章第一节《物质的溶解》有关“物质在水中的分散系”的教学过程中，关于悬浊液的定义，我认为这是一个很容易的理解的知识点。物质以固态小颗粒的形式分散在水中形成的分散系我们称之为悬浊液，但是在日常的教学过程中，我们发现学生对“悬浊液”的认识常出现偏差，他们普遍认为固体物质分散到水中，一段时间后发生了分层，上层澄清的液体属于悬浊液。所以单纯的用语言描述并不达到应有的教学效果，如何能捕捉这些瞬间画面并使之定格并回放呢？

摄像头结合摄像头专业视频软件就可以使普通摄像头如虎添翼。“VP－Eye 4.1”是台湾最著名的视频套装软件，包括视频邮件、数码照片编辑、电子贺卡、视频监控、视频游戏等重量级软件。它将所有PC摄影机相关的应用程序（如摄像、摄影）集中在一个程序之中，这个程序提供给用户的图形界面可连接到其中各个应用程序。而且普通的30W摄像头运用“VP－Eye 4.1”，虽然不能达到硬件130W像素的效果，但是通过软件加速，也可以使你的摄像头像素达到130W像素。安装完摄像头驱动并使用该软件，不仅可以将摄像头拍摄的同步展示实验图像最大化为“全屏显示”清晰呈现，还可以对实验的整个过程进行拍照或者摄录，进而保存在电脑硬盘中。教师讲述过程中只要打开摄录的照片或者媒体文件，学生在老师的指导下，经过对振荡瞬间的图片影像的观察，就很容易找出“悬浊液”——物质以肉眼看得见的固体小颗粒形式分散在水中的特征，与溶液的图像进行对比，就可以容易地将“溶液”和“悬浊液”的概念进行区分，化解了日常教学过程中存在的某些难点。

二、摄像头的基本属性互其发展，决定其可以为日常的实验教学服务

现代社会IT信息化产业是一个发展较快的产业，摄像头作为一种利用光电技术采集影像的数字视频输入设备，其发展更新的速度也同样迅速。并因其价格便宜（一般都在百元以下）进入寻常百姓家已不是难题，加之现在几乎所有的学校都在创建教育现代化学校，教室拥有投影、教师拥有笔记本电脑等，利用电子演示文稿ppt上课都已不是难题。因此，只要教师的电脑拥有USB接口，教师具有最基本的计算机操作技术，即可将摄像头用于日常教学。买回来摄像头后，在电脑上安装驱动程序。上课前教师只要常规地将个人电脑与投影仪通过VGA接口相连，再将摄像头的USB接口与个人电脑连接即可（见示意图）。打开摄像的应用程序，在教师的电脑和大屏幕上就可以见到摄像头所拍摄下来的画面，通过调节相关按钮就可以调节焦距，达到清晰的视觉效果（这时保持程序处于运行状态）。上课时，教师可以全屏打开精心准备的电子演示文稿（PPT）进行日常教学（此时，摄像头应用程序处于后台运行状态）。当教师需要对某些化学实验进行视频同步直播时，无需关闭正在运行PPT课件，只需在电脑上按下“CTRL+TAB”键，选择课前已打开的摄像头应用程序，就可以马上转入实验演示内容。实验过程中，由于摄像头的小巧精致，它可以固定在桌面上，也完全可以根据教师的需要，变化各种角度，以实现最佳的实验观察效果。当要对重要内容进行摄录时，也只需点击摄像头应用程序的对应按钮即可，摄像头将会把所拍摄的内容保存在电脑的对应位置，需要调用时进行点击即可。实验演示完毕，要转回演示文稿（PPT），同样按下“CTRL+TAB”键，选择演示文稿（PPT）即可，一切操作都是“手到擒来”。相信经过熟悉了解之后，所有的老师都能轻松掌握，加之摄像头体积小，装在电脑包中不会增加太大负担，克服了原先实物投影笨重、投影质量较差等问题，所以摄像头的使用和推广将不是问题。

三、摄像头的研究和使用已经真实地走入了我们的日常教学活动中

近两年来，我校化学组已多次将这项多媒体技术运用到某些公开课上，取得了不错的效果。例如，去年12月，我组的罗嘉老师在市十六中学校级交流研讨会上开设了《溶液的酸碱性》公开课，将不同酸碱性溶液滴在石蕊试纸以及pH试纸上显示的颜色清晰逼真地展现在全体学生和听课老师面前；今年，我组的郭君老师在参加校“现代化教学能手”评比时，开设了《酸、碱、盐的应用》公开课，将硫酸铜晶体的失水过程和水的检验等一系列实验的过程，完整的呈现给学生和评委，取得了不错的效果；另外，我组的严西平老师在常熟外国语学校开设的苏州大市示范课上开设《酸碱盐复习》公开课，将试纸颜色的变化、试管中沉淀及气泡的产生与消失等细微现象利用摄像头和软件充分放大，使每一项现象都清晰可见，达到了预期的效果。

综上所述，随着科学技术的发展，多媒体摄像头的出现，使我们在日常实验教学中，不断研究如何加强实验教学、如何培养学生能观察、会观察、善总结能力开辟了一条新的途径。摄像头小巧、轻便、投影效果清晰、功能强大的特点与化学实验相结合，必将极大丰富实验的内涵，增强实验教学在化学教学中的作用，为学生掌握化学实验、学好化学知识保驾护航。

1008-0546（2011）08-0093-02

G632.41

B

10.3969/j.issn.1008－0546.2011.08.046