对多媒体辅助化学演示实验教学的反思

■湖北天门特级教师马志超

对多媒体辅助化学演示实验教学的反思

■湖北天门特级教师马志超

一、传统的课堂演示实验存在的缺陷

化学演示实验，是化学教学的一个重要组成部分，也是学生学习化学的重要途径。但传统的课堂演示实验却存在着一定的缺陷，主要表现在：反应装置规模小而教室范围大，多数学生只能到观察比较模糊的现象；许多化学变化瞬间即逝，学生无法及时捕捉和观察；一些化学实验需要较长的时间才能完成，而课堂教学时间有限，学生无法直接观察结果；演示实验时教师既要自己动手或指导学生操作，又要调控整个教室学生的注意力，无法组织学生同步思考讨论，从而导致边实验边探索的气氛不浓；一些实验危险性较强，不宜于在课堂上演示；工业生产装置规模大，根本无法在课堂内演示。

二、适当运用多媒体辅助化学演示实验

随着现代教育技术的发展，利用多媒体辅助中学化学演示实验在化学教学中已逐渐广泛地应用。多媒体教学，一般包括摄影、实物投影、摄像、放像、实物投影、计算机多媒体技术和网络技术等方面。毋庸置疑，这种教育技术的优势是传统教学手段所无法比拟的。它具有传统教学手段所没有的趣味性、直观性。它可以充分调动师生的积极性、主动性和创造性，有利于突破教学的重难点，从而更容易达到教学目的，使学生在愉快、轻松的环境中获得知识。因此多媒体辅助化学演示实验逐渐成为中学化学教学的重要手段。

1.投影技术在化学实验演示教学中的应用。采用投影技术，可以大大提高演示实验的效果。例如：在做二氧化碳密度比空气大的实验和浓H2SO4稀释实验时，对实验中关键性的观察点——天平指针的偏移和温度计读数的变化，通过投影技术进行放大，使验证性实验的验证更具科学性，用实物投影仪对氢氧化钠固体表面潮解现象进行放大，鼓励学生注意多观察生活中的化学现象。上述实验在教师讲课时感到很流畅，学生对知识的理解及掌握感到很轻松。投影技术主要是对实验现象进行放大，克服了演示实验可见度小的缺陷，使学生能清楚地观察到实验现象，特别是—些细小的、不易观察到的实验现象。投影技术使实验的科学性得到了提高，增强了学生学习的积极性，为培养学生的观察能力提供了条件。

2.摄像技术在化学演示实验教学中的应用。采用摄像、剪辑技术，对实验全过程进行加工，既为学生提供实验全过程，又突出了重要的实验现象，同时也不失实验的真实性。例如氯水见光分解、硫酸铜晶体的形成等实验可采用此技术在课堂上播放，大大增强了演示实验的时效性。当学生在很短的时间内看到硫酸铜晶体形成的全过程时，不仅对晶体的形成有很直观的刺激感受，而且对晶体概念理解更深刻。当学生看到氯水在几小时的光照后才开始慢慢地冒小气泡，24小时才有明显气体产生时，不仅会对实验结论信服，更能体会到有些化学反应是很缓慢发生的，这样就增强了学生对实验观察的有效性。利用录像技术中的功能效应，促使演示实验更具真实性。如：高速成或缓慢的摄像技术和放像的快、慢、倒等功能不仅使学生清楚地看到快速化学反应的变化，还能使学生快速地观察到缓慢的反应变化，让学生迅速感知易观察到的细节，提高学生观察的敏捷性，同时还缩短了教学时间，增加了演示实验的时效性，提高了教学效益。摄像、录像技术还可以显示较复杂的化工生产过程，使抽象的教学内容直观化，便于学生对这类知识的理解和掌握，对一些价格昂贵、危险性大、定性的实验，则要求较多的操作技术，装置复杂的实验也可以借助教学录像来完成，以保障演示实验的安全性、正确性、有效性、规范性。

3.CAl课件在化学演示实验教学中的应用。CAI课件在化学演示实验中，起到实验设计教学的作用。对学生进行化学知识和实验操作技能的演示教学，有利于培养学生的迁移能力、解决问题的能力、相互协作能力和创新能力。在计算机多媒体技术上，我们可以通过声音、画面、文字于一体模拟特殊化学演示实验，打破学生认识中的时空限制，用各种感官来感知信息，有利于学生的主动参与，激发学习兴趣，更符合现代学生的学习思维习惯。通过交互功能和模拟技术，对一些危险性、危害性的实验，可以放心地让学生大胆操作，为学生的探索和创造提供条件。

（1）中学化学中有一部分实验，在课堂上不能直接演示。包括污染严重或有危险性但学生又必须知道的一些化学实验如CO的毒性演示；较难完成的实验如工业制氨、石油的形成过程等；不易观察的实验，如压强对化学平衡的影响；化学实验错误操作的后果，如将水倒入浓硫酸中、点燃不纯气体引起爆炸等，都可通过CAI课件来模拟反应过程。

（2）可以动态地、对比地演示一些化学现象，可以有效地控制变化的速度，调节快慢，从而便于学习者的观察和思考，培养学生的能力。如沉淀的结晶析出过程，在实际实验操作中，只能观察到结晶的析出现象和结果，而通过CAI课件的教学展示，还可以完全了解结晶的形成过程，包括晶核的形成、成长、乃至陈化过程。实践与理论的紧密结合，更有利于知识的学习、理解和掌握。又如某些实验，需要较长的反应时间才能完成，无法直接观察到实验结果，对组织学生同步进行思考和讨论造成困难。此时，若用CAI来模拟，则可以人为控制实验展示的时间，按需要选择某一片段或某一画面，进行“快放”或“慢放”，同时穿插对实验的探索性设问，则可以取得较好的教学效果。又如铁的吸氧腐蚀和析氢腐蚀问题，由于反应时间长，直接在课堂演示是无法办到的。可设计模拟实验，将二根铁钉放在盛有水的水槽内，铁钉上罩有试管，打出字幕“一段时间后”，通过电脑模拟两者在腐蚀过程中现象的不同（水面的变化、有无气体产生），启发学生思考原因。这样的模拟使学生如临其境，更易发现问题的本质，提高了解题的能力：对于三池（原电池、电解池、电镀池）的电子转移问题，利用电脑模拟实验，展示电子的运动轨迹，让学生直观地了解到电子得失的情况，再启发学生总结规律，教学效果会明显好一些。

（3）模拟错误操作的实验。化学实验基本操作和基本技能是高考的重要考点内容。错误的操作会有什么危害，由于学生并未亲自做过，事实上老师也不允许做，所以学生往往记不住。通过电脑动画模拟错误操作，可以培养学生的纠错能力。例如，浓硫酸的稀释是将浓硫酸沿烧杯内壁慢慢倒入水中并不断搅拌。如果将水倒入浓硫酸中会怎么样呢?可制作一个将水倒入浓硫酸中的动画，水倒入浓硫酸，分层、在界面上迅速产生大量的热，使水与硫酸一起溅出，非常危险，这样就给学生留下了极深的印象。

（4）利用电脑来做虚拟实验。利用电脑来模拟实验装置的搭配，是传统化学实验复习课上无法实现的，而利用多媒体计算机可以制作一些小程序，让学生用鼠标选择仪器，将它移到一定的位置，如果位置正确，则该仪器停留在正确位置不动，如果学生没有将仪器移动到正确位置，则仪器仍回到原来的地方。例如，用Authwere5.0中可移动对象响应属性可以达到这一目的，这样让学生在电脑上模拟实验，按一定的顺序，搭成所需的实验装置。这不仅可以激发学生的学习兴趣，提高学生的实验能力，还可以节约仪器和实验药品。

三、多媒体辅助化学演示也有不足

多媒体辅助中学化学演示实验教学的作用是有目共睹的，但在实际应用中存在一些不足，主要表现在以下方面：

1.CAI课件或过于简单，或过于花哨。一个好的化学课件，应该内容科学，使用方便，画面清晰，图文并茂。如果过于简单，则课件仅仅起了一个活动黑板或幻灯的作用，达不到应有的效果，久而久之，学生会失去兴趣。但如果插入大量的图形、音乐等元素，则学生的注意力难以集中到要学习的重难点上来，学习的效果也会大打折扣。

2.以动画代替实验，弱化了动手能力的培养。化学是以实验为基础的学科，要充分发挥实验的作用。有些教师滥用多媒体，本来在实验室里完成而且现象明显的实验，现在一律改用模拟效果代替。这样下去，学生都变成纸上谈兵，一些简单的基本操作都不会做了，更别说在实验过程中发现问题，解决问题。利用计算机教学，只是一种辅助手段，千万不能本末倒置，实验教学不但不能淡化，而应不断地加强，决不能因计算机辅助教学的开展而削弱实验教学。

3.课件千篇一律，针对性不强。在网上，充斥着各种多媒体课件，这给我们教学和研究确实带来了极大的方便，但在使用时，一定要根据实际情况，有所选择和加工，切不可照搬不误。每个老师思维方式和教学风格是不一样的，学生的知识水平和接受能力也是不一样的，在教学中应注意因材施教，所以我们的课件可以学习和借鉴别人的，但一定要突出自己的个性，切勿千篇一律，人云亦云。

市场购买的化学课件很多是不能直接用于课堂教学的，因为这些课件很多只重形式而不重视内容，有些虽然画面很美，却分散了学生注意力，不能完全符合教师的教学设计。

4.重观摩评比轻推广运用。制作多媒体课件的目的是为了应用于教学，提高教学质量和效益。时下有些学校多媒体制作的目的却不在于此，而是为教学改革装潢门面，制造表面效果。于是评比频频举行，各种证书比比皆是，事后将课件“打入冷宫”。这种做法是脱离实际的形式主义，是“劳民伤财”式的折腾。

四、多媒体辅助化学演示实验教学注意事项

由于国内的多媒体辅助化学演示实验教学还处于实验阶段，存在不少认识上的误区。有的不能正确处理与传统教学模式之间的关系；有的不能正确处理课堂四要素之间的关系；有的在多媒体课件的选题和设计上存在科学性和必要性问题；有的不能正确定位多媒体教学的作用。这些都是阻碍多媒体辅助演示实验教学健康发展的重要因素。

1.正确处理教学过程中四要素之间的关系。重演示操作轻推理分析，手忙脚乱使教师成了放映员，使学生觉得“只见器不见人”“只见画不见文”“只有播音员音响而不闻老师之声音”，也就是说老师的言传身教等于零。多媒体是创设学习情境，学生主动学习、协作、探索和完成知识意义建构的认知工具，而不是教师向学生灌输所使用的手段和方法。多媒体辅助课堂教学不能用多媒体简单地代替教师的传授，仍然要充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用，同时突出多媒体教学的辅助功能。

2.多媒体辅助化学演示实验手段不能排斥传统的课堂教学模式。如果一味追求课堂上的教学过程的“奢华”，讲究声音、录像、动画和投影，追求知识传授上的“大容量”，最终不是分散了学生的注意力，就是把学生搞得顾此失彼，反而降低了课堂效率。每一个教师特定的教学语言、教态、板书和应变能力是最大的财富，只有把传统教学手段、教师个人特色和多媒体辅助教学有机地结合起来，才能真正发挥多媒体课堂教学的作用。

3.多媒体辅助化学演示实验必须有助于突破教学重难点。重形式，轻内容，多媒体运用过滥或演示不当，弄得学生眼花缭乱，成为“电灌”课，其效果可想而知。因此切入点（突出重点，突破难点；创设情境，激发兴趣；化难为易，化静为动；设疑置难，引起思辨等）很重要。如通过多媒体技术把课堂演示实验中有毒的、有危险性的实验通过播放录像的形式演示出来，多媒体课堂教学决不能只停留于表面，用电脑屏幕代替板书、用录像代替所有课堂演示实验等，这些做法都是不可取的。

4.多媒体积件的制作必须具有科学性。科学性是自然科学首先必须具备的，它是最重要的性质。离开了科学性，也就失去了自然科学立足的根本。因此，我们在设计课件时一定要注意不能犯科学性错误，否则不但不能起到辅助教学的作用，反而会给学生带来更大的负面影响。课件（或积件）的制作不可违背知识和认知的科学性，不能杜撰一些不合事实的媒体软件，也不能为了生动形象或提高效率滥用媒体和软件，以免违背化学科学和教育科学的规律。

（作者单位：湖北省天门实验高中）

责任编辑 王爱民