信息技术背景下高中化学实验的教学建议

蓝毅斌

摘 要：化学是一门以实验为基础的学科，在化学教学过程中有效开展实验教学有利于学生实验素养的培养。近几年来随着信息技术、多媒体辅助教学的普及和发展，化学实验教学向着信息化的方向发展。通过调查，了解当前化学实验教学现状，分析化学实验信息化转变的深层根源，对比传统实验教学与多媒体辅助教学的优劣，提出新的教学环境和教学形势下化学实验教学的教学设计及建议，以期调动学生的学习积极性，提高化学实验教学效率。

关键词：高中化学教学；化学实验；信息技术

化学是一门以实验为基础的学科，《考试大纲》指出：“了解科学探究的基本过程，学习运用以实验和推理为基础的科学探究方法，认识化学是以实验为科学的一门科学。”《考试说明》中也强调：“了解并初步实践化学实验研究的一般过程，掌握化学实验的基本方法和技能。”这些都体现出实验教学的重要性，在化学教学过程中有效开展实验教学有利于学生实验素养的培养。而要提高实验的教学效率，让学生在日常教学中掌握实验基础和提高实验技能，就必须做好课本中“活动与探究”和“观察与思考”等实验教学环节的教学设计。

化学实验的教学效果直接影响到学生对实验知识的掌握，一个精心设计的演示实验通过仪器组装、实验操作、观察现象、得出结论等各个实验环节的实施，让学生在观看过程中认识实验仪器，熟悉实验操作，分析实验现象，交流讨论实验原理，培养学生学习化学的热情和严谨的科学态度。但是近几年来，随着多媒体辅助教学的普及，部分化学课堂演示实验被各种各样的多媒体辅助（如，动画演示和实验视频）所替代，越来越受到教师的推崇，主要是由于多媒体辅助实验教学有以下一些优点：（1）动画演示实验过程简洁明了；（2）能替代一些有毒、危险的化学实验；（3）实验演示时间可控，不影响课堂教学时间；（4）不会发生实验过程中的异常现象。

不可否认，由于存在一些主观和客观原因，合理地运用信息技术辅助教学有利于学生通过另一种方式来学习化学实验的相关知识，但是如果出现化学实验教学中信息技术的使用比重大于传统的实验教学时，则背离化学实验的教学宗旨，也会影响到学生的实验技能以及实验习惯的培养。

针对这一现象，笔者做了两个方面的调查，一份调查是针对高中三个年段学生进行“关于化学课堂演示实验”的问卷。从调查结果统计发现：（1）学生分组实验次数少，平均一学期1～2次左右；（2）学生的实验操作薄弱；（3）学生更喜欢观看课堂演示实验而非视频演示；（4）观看实验视频和动画演示多于课堂演示；（5）老教师动手做实验的次数比年轻教师多。另一份调查是与其他化学教师探讨化学课堂演示实验的实施情况。通过交流探讨，发现教师更多采用多媒体辅助实验教学有以下几个方面的原因：（1）有危险的实验不做；（2）有毒有害的实验不做；（3）现象不明显的不做；（4）简单的实验不做；（5）影响教学时间的不做；（6）缺少药品、仪器的实验不做；（7）担心实验失败的不做；（8）实验现象与理论有差异的实验不做。

从以上的调查说明实验教学的信息化有其主客观因素：

客观因素是：（1）教学课时的限制，课堂演示实验需要准备、操作、观察、总结等环节，会占用一些教学时间；（2）有些实验有一定的危险性，或者试剂有毒；（3）实验室缺少一些实验仪器或者药品；（4）信息技术、多媒体辅助教学的易用性。

主观因素则是与教师的实验素养和敬业精神有关：（1）担心药品影响自己的健康，比如，氯气的实验需要提前制备氯气，担心氯气的毒性影响到自己的健康；（2）担心实验演示中出错导致失败，或者实验现象与课本描述的不符。

基于以上原因，如何进行化学实验教学的教学设计，合理地运用信息技术进行教学辅助就尤其关键，现以化学必修1为例，谈谈本人对必修1化学实验教学的处理方案。

在化学必修1中，课本中“活动与探究”和“观察与思考”中涉及的实验有22个，具体有：（1）丁达尔效应；（2）萃取和分液；（3）常见物质的检验；（4）蒸馏装置；（5）焰色反应；（6）一定物质的量浓度溶液的配置；（7）电解饱和氯化钠溶液；（8）氯气的性质；（9）溴碘的提取；（10）金属钠的性质；（11）过氧化钠的性质；（12）碳酸钠和碳酸氢钠的性质；（13）电解质溶液的导电性实验；（14）金属镁的性质；（15）铝热反应；（16）氢氧化铝的两性；（17）二价铁离子和三价铁离子的相互转化；（18）二氧化硫的性质；（19）浓硫酸的性质；（20）喷泉实验；（21）氨气的实验室制法；（22）铵盐的性质。

根据这些实验的特点和实验条件，可将这22个实验分成以下几类：（1）课堂演示实验；（2）随堂实验；（3）分组实验；（4）信息技术、多媒体辅助教学。

一、课堂演示实验

实验4、6、8、11、14、15、18、20、21、22，这些化学实验有些是实验装置的展示，如，蒸馏装置，氨气的实验室制法装置，喷泉实验；有些是需要强调实验规范与步骤，如，一定物质的量浓度溶液的配置；有些是有毒的物质的性质实验，如，氯气的性质，二氧化硫的性质；有些是有一定的危险性的实验，如，铝热反应等，通过教师前期精心准备，课堂演示，运用教师自身掌握的实验技能和实验知识，能保证实验的安全，又能把实验的注意点和实验现象展示出来，有些实验还能设计成化学小魔术，来引起学生的注意，产生学习化学的兴趣。如，金属钠的性质教学中可以在开课前以滴水点灯魔术引课，过氧化钠的性质教学中，可以滴水点燃包有过氧化钠的脱脂棉。

二、随堂实验

实验1、2、9、12、16、17、19，这些化学实验现象明显，安全易操作，可以设计成随堂实验，既能达到增加学生动手能力，提高学生的观察能力和基本实验技能，解决分组实验少的问题，又能节省课时，课堂紧凑有序。在实验前期准备中还能让学生自己动手准备实验材料，如，鸡蛋清胶体的制备、铁红的收集、浓硫酸脱水性材料准备等，让学生认识到化学来源于生活又服务于生活，生活中很多日常现象也可以用化学知识来解答。在选择随堂实验时也要考虑多个方面的因素：（1）要考虑学生的认知水平，化学基础好或者差；（2）要考虑实验的类型，是要验证性实验或者探究性实验；（3）要考虑实验的安全，是否会产生有毒物质，是否会发生爆燃等。比如，金属钠这种金属非常活泼，具有一定的危险性，在钠的性质这节课堂安排的随堂实验，为了避免意外，在随堂实验中每组只分发2块绿豆大小的钠、滤纸以及烧杯，烧杯上面再加盖一个表面皿防止液体喷溅。

三、分组实验

由于教学时间的限制，分组实验次数正常一学期1～2次，所以有必要提高分组实验的教学效率，尽可能把内容相关的实验安排在一起，如，实验3常见物质的检验、实验2萃取和分液、实验5焰色反应、实验9溴碘的提取等这几个实验都属于常见物质的检验，可以安排在同一节进行；而有些重要的实验操作，如，实验6一定物质的量浓度溶液的配置则应安排一课时，保证学生对实验仪器、实验步骤、实验误差分析等实验问题的全面掌握。

四、信息技术、多媒体辅助实验教学

合理的运用信息技术、多媒体辅助实验教学能提高演示实验的可见度、实效性、安全性、规范性。适用于一些有危险性的实验或者条件所限的实验，比如，电解饱和食盐水、电解质溶液的导电性实验、硫酸化工生产流程等实验可以借助视频，或者动画演示来展示，让学生更加详细、更加直观地来掌握一些传统实验所展示不出的现象，效果更好；再如，氯化铁溶液与氢氧化钠溶液的反应，如果是传统的演示实验，只有坐在前排的学生能看到实验现象，后面学生看不到，此时如果我们使用实物投影仪，把整个实验过程通过投影展示出来，全班学生都能清楚观察实验过程。

化学实验教学是学生掌握化学实验技能的关键，要尽可能的多做课堂演示实验，合理地运用信息技术辅助实验教学，在教学过程中，要根据具体实验，精心设计实验形式，合理布局，鼓励学生积极参与，主动探究实验，认真观察，这样才能通过实验提高实验基础和实验能力，培养学生解决问题的能力和认真严谨的科学态度。

参考文献：

[1]瞿远杰.教育教学实践与探究[M].天津教育出版社，2009-06.

[2]毛根发.新课程背景下高中化学探究性实验教学的思考[J].宁波教育学院学报，2009（04）.