多媒体技术在中学化学实验教学中的应用

第一篇：多媒体技术在中学化学实验教学中的应用

多媒体技术在中学化学实验教学中的应用

摘要：化学实验是中学化学教学中最普遍采用的手段。但由于实验条件的限制，实验的科学性、直观性、探索性和操作性的特点在教学中不一定能完全体现。因此，把现代信息教学技术应用于化学实验教学中，克服实验条件的限制，旨在对以下几方面有所突破，提高演示实验的可见度性。增加演示实验的时效性，保障演示实验的安全性，加强学生实验操作的规范性，为创造学生进行实验设计的条件，丰富学生实验知识等，都能最大限度地发挥实验的作用。

关键词：中学化学实验；多媒体教学技术

中图分类号：G632 文献标识码：A 文章编号：1000-8136(2009)36-0091-02 投影技术对化学实验教学中的应用

化学课的演示实验，其目的是通过实验让全体学生观察到物质变化的全过程，有理性上有一定的认识，从而提出疑问，获得结论。演示实验可提高学生对化学的学习积极性和参与程度，体现实验过程的真实性、科学性，让学生信服，是培养学生观察能力的重要途径，也为引出课题、问题，进行讨论、探索、发现，创造条件。因此，演示实验要真正起到演示作用，不能演而不示，使演示实验变成讲述实验，观察实验现象变成讲解实验现象。为了提高演示实验的可见度，传统的方法一般采用放大实验仪器，抬高实验装置，增加实验药品的用量，巡回展示实验结果，然而实验仪器的放大是有限的，巡回展示实验结果又浪费时间，且有些现象是在实验中瞬间产生的而无法观察到，以至影响教学效果。采用投影技术，可克服上述缺陷，大大提高演示实验的效果。例如：浓H2SO4稀释实验时，对实验中关键性的观察点――温度计读数的变化，通过投影技术进行扩大，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，激励学生注意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、掌握感到很轻松。摄像、放像技术在化学实验教学中的应用

演示实验的全过程需要较长的时间，且伴随着一些无关紧要的现象，干扰学生正确观察实验现象，影响实验的效果。由于学生课堂学习时间是有限的，要让学生在有限的时间内尽可能多地获得信息，给予学生信息要有选择，使学生观察到的现象对所学得的知识有价值。因此，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，又突出重要的实验现象，同时也不失实验的真实性。例如：演示实验教学中，有些实验具有一定的危害性和危险性，在课堂上无法实施演示，借助于录像教学，既保证学生的安全，保护环境，又达到良好的教学效果。通过录像技术还可以对实验中的错误操作引起的危害进行真实再现，引起学生的重视，帮助学生掌握正确的实验操作步骤和操作技能。例如：浓H2SO4实验，课堂上一般演示正确的操作，对不正确的操作进行讲解，通过录像对浓H2SO4滴入水中放出大量热量使H2SO4液飞溅现象进行演示，使学生加深对这一知识点的理解，这样的教学可以使学生正确掌握实验操作规则和正确认识实验装置，对实验的成功起到一定的作用。

利用录像技术中的功能效应，促使演示实验真实性，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缓慢地看到快速成反应的变化，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，对一些价格昂贵的实验、危险性大的实验，定性的实验，要求较多的操作技术，或装置复杂的实验也可以借助教学录像来完成保障演示实验的安全性、正确性、有效性、规范性。多媒体网络技术在化学实验教学中的应用

化学实验的操作步骤和操作规范都有一定的要求，一旦学生操作失误，不仅会引起实验失败，也可能引起实验事故，更会引起学生的恐惧心理，影响学生学习化学的兴趣，采用多媒体网络技术，应用典型的软件资料，对操作易出错的后果进行模拟。这样，让学生在计算机前先进行模拟操作，以掌握正确的操作和对不正确的操作的理解，再进行实验，将大大提高学生实验的有效性。例如：高锰酸钾制氧气的实验室制法中，实验结束后应先将导管移出水面再移去酒精灯的操作，一旦失误，有一定的危险性。为了解决这一难题，通过多媒体技术，设计、制作了氧气的实验室制法的软件，对这一操作做了一些特别的处理，在课堂上，让学生进行反复模拟实验，一旦操作正确，计算机给予奖励提示，鼓励学生，而一旦学生操作错误，计算机则对水倒流试管底部，试管破裂的危险场面进行模拟。再如：对点燃未检验纯度的氢气发生爆炸进行模拟，使学生加深对操作错误引起危害的认识，然后再进行正确的实验，通过多媒体技术的模拟，不仅提高了实验的成功率，更深刻理解正确操作的重要性。

多媒体技术在化学实验中，起到实验设计教学，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、相互协作能力和创造能力，在多媒体“实验室”中让学生在实验室中畅游，发挥自己的才能，去探索化学世界的实验。例如：物质的鉴别，通过多媒体“实验室”提供学生所需试剂，由学生设计各种方法进行实验并加以判断。计算机对各种方法所产生的各种现象都会模拟，并正确判断加以正确提示，有利于培养学生对知识的巩固、应用和发展，培养学生的创造精神和创造能力。

在计算机多媒体技术上，我们可以通过声音、画面、文字于一体来展示微观世界，微缩的客观世界，模拟化学反应，打破了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，更符合现代学生的思维学习习惯，在通过交互功能和模拟技术，对一些危险性、危害性的实验，放心的让学生大胆操作，为学生的探索和创造提供条件。

当今是网络化时代，网络技术的发展，将为学生的自主学习提供最丰富的信息资源，使学生的知识来源更广泛、更丰富，使学生可以不受时间、空间的限制，对有关实验问题进行探讨、推理，同时培养学生获取信息分析、归纳、整理信息、运用信息解决问题的能力。

总之，化学实验是中学化学教学最常用和最重要的教学手段，对帮助学生理解和掌握化学知识，有着举足轻重的作用，随着科学技术的发展，把现代教学技术与实验相结合必将丰富实验的内涵，增强实验功能。

参考文献

1王屹、韦海伟、黄敬东.教育信息资源在化学教学中的应用.中学化学教学参考，2003.(1～2)

2张建新.中学化学实验教学反思.中学化学教学参考，2003.(1～2)

第二篇：虚拟现实技术在中学化学 实验教学中的应用

虚拟现实技术在中学化学 实验教学中的应用

班级：化学1001班 姓名：代有来

学号：2010254030107虚拟现实技术在中学化学实验教学中的应用

摘要：化学式自然科学的重要组成部分，着重研究物质的组成、结构和性质的关系，以及物质转化的规律和调控手段。化学课程可以帮助学生从化学的视角去认识科学技术和社会生活方面的问题，在基础教育阶段，化学课程的教学呈现出“通过实验学化学”的发展趋势，将实验贯穿整个化学课程实施。目前，中学化学课程中探究性试验占有重要地位，是学生积极主动的获取化学知识、认识和解决化学问题的重要实践活动，也是构建化学基础知识和提高学生素质的需要。随着信息技术的发展和课程整合成果的不断涌现，将虚拟实验系统引入中学课程教学，成为教育工作者关注的热点。在化学学科教学过程中合理运用虚拟现实技术，将虚拟实验室与化学学科实验课程有机整合，根据虚拟实验室特有的优势，应用虚拟实验室进行探究性试验教学。

关键词：虚拟现实；实验教学；探究实验 正文：

一、中学化学实验的分类

化学是一门比较成熟的基础自然科学，实验是化学事实的重要组成部分，也是化学 基本理论和观点的重要支撑点，化学科学领域的任何一项重大突破，无一例外地都要经 过化学实验这一环节，化学实验是化学科学赖以形成和发展的基础，因此，化学实验也 是化学教学的重要内容。

中学化学实验是根据培养目标和教学任务，遵循学生认知规律，体现化学学科发展

特点而精选的基础实验，其内容丰富，形式多样。为了研究方便，按照不同的分类维度，对中学化学实验有不同的分类方法。

按照实验的主体不同，可将实验划分为：演示实验、学生实验、实验习题、家庭小 实验；按照实验内容分类，可分为：化学基本操作实验、元素化合物性质和制备实验、阐明化学概念和基础理论的实验、化学反应应用于化工生产中的实验、解释日常现象或 解答化学问题的实验、趣味实验；按照实验中质与量的关系分类可分为定性实验和定量 实验。

以上分类标准是按照不同的研究目的、不同的研究方法等对化学实验进行的不同维 度分类，在这里我们按照建构主义思想，从学生的认识出发，按照实验在认识过程中的 作用分类，将中学化学实验分为：验证型实验、探究型实验、模拟型实验和对照型实验。验证型实验：验证型实验是为检验化学理论、验证化学假设、提供实验事实而进行 的一种实验。验证实验是科学的研究方法和科学的研究态度的重要组成部分，在化学研 究中没有被验证的理论、假说或者事实都被认为是不确定的。在化学课程的教学过程中，验证型实验通常用来验证或证实所学的化学知识。这种类型的实验在中学化学中如：碘 升华实验、完全燃烧和不完全燃烧等。

探究型实验：探究，是指围绕问题展开的活动，是逐步分析和解决问题的过程。探 究学习是指运用探究的方式进行的学习活动和过程，亦即学生在教师的指导下，主动发 现问题，以一种类似科学研究的方法对问题进行分析和研究，从而达到问题解决和知识 获得的过程与活动¨。通过以上对于探究学习的研究可知，探究型实验是指围绕某一化 学研究对象，在观察和总结研究实验现象和实验数据的基础上，归纳总结出结论的一种 学习模式。探究型实验以实验作为基础，启发引导学生独立的探索知识，是学生了解知 识的产生和发现过程，让学生通过自身的努力，通过积极的思维活动，概括得出有关的 结论，并进行科学探究过程和探究方法的系统训练。新的化学课程标准中指出“化学实 验是进行科学探究的主要方式，教师应改变传统的实验教学，精心设计各种探究型实验，促使学生主动的学习，逐步学会探究”通过这种教学方式，既激发学生学习兴趣，使学 生掌握实验技能，又能够改变学生传统的学习方式，是学生主动学习、自主探究，逐步 形成科学探究的能力。我们这里将详细探讨探究型实验在中学化学实验中的应用。模拟型实验：由于受到实验条件限制、安全性制约、常规环境下反应现象不明显等 因素的约束，通常教师借助模拟的方法，选定替代物对实验进行模拟。这种实验在中学 化学实验中如实验室里用模拟接触法制硫酸等。

对照型实验：这种实验通过对比或对照来研究物质的某种属性的一种实验。这种实 验要设计两个或两个以上的对比组实验，一个作为标准组；另一个为实验组，通过对比 实验对比、对照判定实验组是否有相同或类似的性质。

二、虚拟环境下的教学模式选择

教学模式这一概念最早是由美国学提出，它是指在一定的教育思想、教育理念指导 下，结合大量的教学经验，将教学四要素有机的组织起来，形成相对稳定的教学活动框 架。也就是在相应的教育思想、教育理论、学习理论的指导下，结合一线教师的实践经 验，将教师、学生、教学媒体、教学内容有效组织起来。教学设计的过程模式可以作为 学校和委托教学培训机构的沟通手段，还可以作为管理教学系统设计活动的指南，以及 作为整个教学设计过程的依据。

为了更好的分析中学化学的教学情况，从而总结归纳出实践性好并且符合学生认知 规律的中学化学实验课程的教学模式及教学设计过程，我观察并分析了2007年、2008 年和2009年全国中学信息技术与课程整合优质课大赛(化学部分)的视频、音频、幻 灯片及说课稿等资源，其中涉及来自全国12个省市的45名中学教师，从中总结出信息 技术支持下探究型教学模式的教学设计过程和学生探究学习流程。首先对教师教学模式 的选择和教学的支撑环境情况进行分析

多数教师在教学过程中采用探究型的教学，其中在分析 的45节获奖课程中，有27节应用的探究型教学模式。义务教育阶段，化学课程中的探 究型实验教学，是一种重要的学习方式，也是义务教育阶段化学课程的重要内容，对发 展学生的科学素养、化学基础知识和技能的培养具有不可替代的作用。多数一线教师已 经意识到信息技术在教学过程中的重要作用，大多采用多媒体环境下的教学，少数教师 结合网络平台开展探究教学活动。

与探究活动的一般过程相同，中学化学的探究型教学过程仍然在教师和学生两个方 面研究教学过程。所不同的是，中学化学的探究过程首先是教师的教学准备阶段，这一 阶段无学生参与，教学准备阶段由教学分析阶段、探究准备阶段和设置并说明问题阶段 组成。教学分析阶段又包括学习者特征分析、学习任务分析、解决问题可行性分析、三 维教学目标分析阶段等；探究准备阶段是教师为学生的学习过程提供必要的前提，包括 先行组织者的准备、探究平台准备、探究工具准备等；学生的探究学习是在教师预先设 定的范围内开展探究活动，在学生探究活动开始前，教师要设置探究问题，并对探究主 题作简要说明。

进入教学过程阶段，这一阶段分为教师活动和学生活动两个方面进行，这两个方面 是同一教学过程下的两个方面，而不是分开的教学过程。教学过程方面，教师在探究活 动开始前对学生学习进行启发、引导。教师在整个教学过程中引导、监控整个学习过程，并适时的组织讨论，并对实验现象作出解释，最后教师对整个虚拟探究过程进行总结，对探究活动进行总体说明，讲虚拟实验回归真实实验，促进学生知识的拓展和迁移，促 使学生能力的提高。

学生方面，由于是在虚拟环境下开展的学习活动，首先进行虚拟仪器的使用练习和 对于先行组织者的学习，然后是整个探究学习过程，在学习过程结束后与同伴交流，并 反思探究过程，最后进行自我评价和教师评价，对学习结果升华。

我们将在此教学模式的指导下，运用相关教学设计思想，从教师和学生两个方面设 计探究过程：

三、虚拟环境下学与教的教学系统化设计过程

在这种教学模式下，对于教学过程的系统化设计也与传统的教学设计流程有较大的 差异。在建构主义思想和新课程理念及素质教育思想的指导下，我们根据我国一线教师 的教学经验，并结合“主导一主体”的教学设计思想，以“学教并重’’理念为指导设 计出适合虚拟环境下中学化学探究型实验教学的教学系统化设计流程。

对教学过程进行分析可以反映出中学化学实验课程教学的基本情况，最终目的是要 得出出在初中化学教学中教学设计过程和学生自主探究流程。由此我们选择了观察法、数据统计法、内容分析等方法对优质课大赛资源进行分析。根据教学过程中探究活动的 开展情况，再结合科学的教学理论和新课程及素质教育理念，归纳出适合于探究型实验 教学的教学模式和教学设计流程。我们分别在教学分析阶段、教学目标分析、教学准备、教学指导、平台利用、评价反思等几个方面进行了分析。

对于信息技术与课程整合大赛中的资源进行分析，我们得出，在教师方面探究过程 基本包含以下基本环节：学习者分析、教学内容分析、学习目标分析、学习指导、教学 媒体设计、数字化学习资源的利用、教学评价和教学反思等。对以上问题的对研究虚拟 环境下中学化学课程探究实验的过程和步骤提供了良好的依据。

通过教师教学过程表的分析，可以看出一线教师在教学过程中，着重对学习者分析、教学内容分析、学习目标分析、学习指导、教学媒体设计、和教学反思等；多数教师在 教学过程中涉及数字化学习资源的利用、教学评价；较少教师在教学过程中使用先行组 织者策略；几乎没有教师对解决问题的可行性分析进行分析。然而在实际的教学中先行 组织者策略和解决问题的可行性分析是教学过程中的重要内容，尤其是在虚拟环境下的 探究实验中，这两方面显得格外重要。

其中，先行组织者策略是能促进有意义学习的发生和保持的最有效策略，是利用适 当的引导性材料传递当前所学的新内容加以定向与引导。这些引导性材料通常和新知识 间存在着包容性、概括性、和抽象性上的联系，便于新旧知识间建立联系，从而促进新 知识的学习。这种策略尤其适合探究型学习，在学生进行探究学习前，将先行组织者呈 现给学生，便于学生探究学习的进行。

解决问题的可行性分析，在处理教学中遇到的问题时，分析造成这种问题的原因是 什么，这种问题是什么性质的，运用虚拟环境下的探究实验以及教学系统化设计是否能 解决这一问题，这一步骤在教学过程中是极为重要的一步。然而，通过分析我们得知，在实际的教学中，教师很少考虑这一问题，造成了人力及资源的浪费。

对于虚拟环境下的探究型教学实验，与以往的教学方式有很大差异，教师在整个实 验过程中起到引导和辅助学生学习的作用，由此，教学设计环节也较传统的教学设计有 很大差异，下面我们从教师角度探讨一下虚拟环境下中学化学实验课程的教学设计流 程：

整个教学设计环节分为三个阶段进行，其中包括教学分析阶段、教学目标确定阶段、准备阶段、指导阶段和探究型实验的总结性评价阶段。

教学分析阶段包括学习者分析、学习任务分析和解决问题的可行性分析。

学习者分析：教学的最终目的是为了有效促进学生的学习，学生的原有认知结构和 认知风格对学习的结果起到至关重要的作用，对教学设计起到重要作用的心理因素进行 分析，为后续的教学系统设计步骤提供依据。

学习任务分析：探究型教学是以学习任务为基础的，教师在探究活动开始前对学习任务进行分析，找出其中的重难点及学生难以解决的问题，在探究活动开始前向学生说 明。探究问题的可行性分析：了解并掌握学生已有的知识同本次探究活动的相关性以及 学生对以往知识的掌握情况，判断学生探究活动的可行性。

教学目标分析阶段，新课程标准下，将学习过程的目标分为三个维度：知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观目标。教学无论是探究型的实验教学还是其他形式的教 学，其目标都是促使学习者朝着目标所规定的方向发生变化，在教学的系统化设计中，教学目标是否明确、规范、具体，直接影响到学习活动能否沿着正确的方向进行，它是 纵贯整个学习、探究活动的整个过程的一种指导思想，是对教学活动的一种原则性规定。准备阶段：是教师对于学生探究活动的准备，其中包括准备并提供给学生探究新知 识的先行组织者、实验平台的提供、探究工具的提供。尽管这一过程是在虚拟环境下完 成，但这些步骤仍必不可少，尤其是虚拟环境下探究平台的准备和探究工具的提供，是 学生在虚拟环境中进行探究的必要前提。

提供先行组织者：先行组织者是利用适当的引导性材料对当前所学的新内容加以引 导，这类引导性材料与当前所学新内容之间存在包容性、概括性和抽象性符合同化理论 的要求。

探究平台的准备：在虚拟实验室中完成探究实验，实验平台是完成探究过程的必要 前提。虚拟实验同实物的操作实验相同，需要教师做大量的准备工作，包括实验虚拟实 验平台的使用和调试等。

探究工具的准备：探究工具包括相关资料的搜索工具，实验记录工具、数据处理工 具以及实验过程的协作交流工具等。这些工具在虚拟环境的探究实验中显得尤为重要，也是探究过程必不可少的条件之一。

指导阶段：这一阶段是学生实施探究活动的过程，也就是课堂教学过程。在这一阶 段教师的教学功能已经转变为指导、辅助功能，教师在这个过程中回答学生的疑问，对 所有同学都遇到的共性问题做及时的纠正。真正做到“以学生为中心"的教学，所有虚 拟资源和非虚拟资源都是为了支持学生的“学”，而非教师的“教”，教学的中心已经从 教师向学生转变。逐渐形成以教师为“主导”，学生为“主体”的新型教学结构，以适 应新型教学环境，实现信息技术与学科教学的深层次整合，实验教育改革的跨越式发展，最终实现培养创新型人才的目标。

探究的成果评价：对于探究学习过程的评价要基于三维教学目标，从多个角度出发，尤其是实验课程的探究过程，涉及到各种实验过程、步骤的规范性、探究过程的态度、协作交流情况等涉及到所有探究过程的环节。对于课堂教学的评价通常是总结性评价，总结学生探究过程的不足。将学生学习过程中的表现即时的反馈给学生，供学生修正自 己的探究模式，便于学生更好地进行以后的学习。

教师是整个探究活动的指导者和促进者，涉及到给学习者指定方向，通过各种手段 提升学习者的兴趣；为学生解释任务和对实验资源的基本操作做出解释；对整个探究过 程作基本的描述，使学生不至于漫无边际的探究，为学生提供完成探究所需的所有策略、步骤等；最终在同学问完成评价后，教师对整个探究过程做最后的总结性评价。学生是整个探究式学习活动的主体，一切问题的出发点和归宿都是促进学生学习，学生的探究学习过程可参照科学探究的一般过程：发现或提出问题、提出猜想和假设、制定研究计划与设计实验、进行实验搜索证据和分析数据得出结论。与一般的探究活动 所不同的是，学生的所有探究活动都是在教师的指导和监控下进行的；学生的探究活动 不同于科学探究，其目的在于通过探究活动获取知识，学习过程要在教师设定的总体目 标下进行，进行探究活动前，学生要仔细阅读教师对探究活动的总体要求；鉴于学生探 究活动的学习目的，在完成探究活动后要进行小组或组间的交流协作，教师对整个探究 活动给予评价反馈，最终实现学生学习目标的实现。总体说明：学生在教师的指导下进行探究活动，根据三维教学目标，并且结合多数 学生的认知特点和思维习惯，分析学习任务，给学生探究实验指定方向，通过各种手段 提升学习者的兴趣。并向学生提供先行组织者，使学生掌握与新的知识相关或相近的知 识；对实验的目标作概括性的描述，必要时要向学生说明该实验的注意事项，把实验的 难度控制在合理的范围内，既激发了学生探究知识的兴趣，又不至于是学生由于无法完 成实验而产生挫折感。

猜想与假设：学生根据已掌握的知识和技能，对新问题提出假设。这一过程中可以 和同伴或教师交流，以优化自己的假设，为自己下一步设计实验奠定基础。

设计实验：根据上一步自己的假设，设计自己实验步骤和过程，其中包括仪器的连 接、药品的选取等。

实验过程：这一步是进行实验的过程，学生独立或者小组跟组设计的实验步骤实施 实验方案。在虚拟环境下的实验，可以充分满足学生的探索欲望，适当扩大学生药品的 使用范围和仪器数量，在实验过程中学生要认知观察实验现象。

收集数据：实验过程中不断的对实验现象和实验数据进行记录，这一过程培养学生 对待科学的态度，绝不错过任何一个实验现象，也绝不漏掉任何一个实验数据，为之后 的实验分析打下良好的基础，进一步培养自己科学探究的能力。

验证假设并解释结论：通过对收集到的数据和实验现象的认真分析，得出自己的结 论，并回头验证自己的假设。这是一个反复的过程，学生可以根据得到的数据修正自己 的实验过程重新设计自己的实验。同时，这一阶段完成后可以和同伴交流，并且形成最 终的汇报，将最终的结果反馈给教师，作为教师评定探究过程的一项依据。

反思与评价：整个实验过程结束，学生对自己的实验过程反思，总结自己在探究过 程中的得失同时进行自身评价、小组间的评价和教师的总结性评价。

表达与交流；这一环节是总结与提高的过程，同学间通过不同的假设与步骤，通过 不同的途径，探究完成了实验任务。通过表达与交流可以取长补短，为以后的实验学习和科学研究奠定良好的基础。

形成性评价：这一过程由教师完成，教师在观察分析整个实验组的探究过程后，对 实验进行相对性评价，总结学生探究过程的不足。将学生学习过程中的表现即时的反馈 给学生，供学生修证自己的探究模式。

在实际的探究学习过程中，并不是所有的探究虚席活动都完全遵照以上探究过程，进行探究实验的目的主要是使学生模仿科学家在进行科学探究过程中的过程，完成教学 目标，学习科学探究的各种技能，提高学生的科学探索素养。在整个探究过程中，学生 的探究活动表现为：学生是整个探究活动的主体；利用虚拟环境为学生提供尽可能多的 探究条件和实践探究思想的机会；充分发挥学生探究活动的主观能动性。

第三篇：谈多媒体技术在化学实验教学中的应用

内容摘要：

摘要:将多媒体技术应用于化学实验教学中,能克服实验条件的限制,提高演示实验的可见度,增强演示实验的时效性,确保演示实验的安全,为学生进行实验设计创造了条件,能最大限度地发挥实验在化学学习中的作用,提高了化学实验教学的效率和质量。

摘要:将多媒体技术应用于化学实验教学中,能克服实验条件的限制,提高演示实验的可见度,增强演示实验的时效性,确保演示实验的安全,为学生进行实验设计创造了条件,能最大限度地发挥实验在化学学习中的作用,提高了化学实验教学的效率和质量。

关键词:多媒体技术;化学实验教学;辅助

化学是一门以实验为主的学科,强化实验教学是提高化学教学质量的重要手段和途径。随着新课程标准的实施、教学节奏的加快和教学内容的更新,高中化学知识容量增大,这就迫使化学教学方式和方法改革势在必行。运用多媒体技术手段,使传统的教学方法与其相结合,充分发挥多媒体技术在化学实验教学中的作用,能改变传统化学实验教学的弊端,使化学实验教学得到了优化,不仅能提高实验教学课堂的效率,有效激发学生的学习兴趣和认知主体的能力,调动学生学习的积极性和主动性,而且有助于学生形成新思想、新观念、新方法,增强学生的创新意识,培养学生的观察能力和思维能力,提高化学实验教学的质量。

一、多媒体技术教学的优点

(一)充分利用多媒体教学手段,增强化学实验教学效果

首先,运用多媒体教学手段,使学生明确实验课的教学目标。教学目标是教学活动的指南,也是学习评价的依据。利用计算机多媒体教学手段,在实验前将教学目标等制成字幕,能够帮助学生明确实验目的、原理、方法和过程,了解所用器材的构造、性能和注意事项。这样不仅能够减少学生实验活动的盲目性和随意性,而且提高了实验课的教学效率。其次,运用多媒体教学手段,实验前用投影模拟演示试验操作方法,分析实验操作的要点,让学生观察、判断,使学生掌握实验的规范操作,能大大增强实验的安全性。

(二)运用多媒体教学手段,提高实验现象的可视性,激发学生学习化学的兴趣。

化学是研究物质的组成、结构、性质和变化规律的科学。化学概念和原理大多较为抽象,学生较难理解。通过多媒体技术制作的课件进行动画模拟,形象生动地表现分子、原子、离子的微观运动特征,变抽象为直观,让学生直接认识微观世界,这样更容易了解化学变化的实质,理解化学反应原理。

此外,利用多媒体教学手段演示试验现象,为学生创造了更为广阔、更具自主性的探索空间,能丰富学生的思维,培养学生的创新意识,提高学生的动手能力,优化实验教学过程,达到实验教学的目的。

第四篇：信息技术在中学化学实验教学中的应用

信息技术在中学化学实验教学中的应用

常德市西湖区第一中学

摘 要

化学实验是中学化学教学中最重要的组成部分，由于实验条件的限制，部分化学实验的科学性、直观性、探索性和操作性等特点在教学中未能真正体现，使现有部分实验不能完全地发挥其教学作用。而现代信息技术应用于化学实验教学中，可克服实验条件的限制，提高化学实验的可见度，增加化学实验的时效性，保障化学实验的安全性，加强学生实验操作的规范性，创造学生进行实验设计的条件，丰富学生的实验知识等，以期最大限度地发挥实验的作用,提高学生学习化学实验的兴趣。

关键词：化学实验、化学网络实验、多媒体课件

本文根据笔者及同行从2007年11月开始承担省级课题《利用网络环境提高高中学生化学实验的兴趣》进行高中化学网络实验教学的探索,近几年来在化学网络实验教学实践中的一些经验和体会,以化学课程和信息技术的整合的理论为基础,总结了信息技术在化学实验教学应用的一点体会。

我们进行化学信息技术在化学实验教学一般包括录像、视频技术，计算机多媒体课件和网络技术在化学实验教学等几方面。现就以下几方面在实验教学中的应用进行探索和研究。

一、录像、视频技术在化学实验教学中的应用

（一）、加强演示实验的时效性

有些演示实验的全过程需要较长的时间，且伴随着一些无关紧要的实验现象，干扰学生正常观察实验现象，影响实验的效果。由于学生课堂学习时间是有限的，要让学生在有限的时间内尽可能多地获得信息，给予学生的信息要有选择，使学生观察到的现象对所需习得知识有价值。因此，采用摄像、剪辑技术，对实验的全过程进行加工，既为学生提供实验的全过程，又突出重要的实验现象，同时也不失实验的真实性。例如，高中化学中石油的分馏等实验可采用此技术在课堂上播放，大大增强演示实验的时效性。当学生在很短的时间内看到分馏的全过程，不仅对分馏要领理解，而且对蒸馏与分馏概念的理解更深刻。

（二）、保障演示实验的安全性

中学化学实验教学中有些实验具有一定的危害性和危险性，在课堂上无法实地演示，借助于录像教学，既保证了学生的安全和保护环境，又达到良好的教学效果。同时，通过录像技术，还可以对实验中的错误操作引起的危害进行真实再现，以引起学生的重视，帮助学生掌握正确的实验操作步骤和操作技能。例如：浓硫酸的稀释实验，课堂上一般演示正确的操作，对不正确的操作进行讲解，通过录像对浓硫酸滴入水中放出大量热量使酸液飞溅现象进行演示，使学生加深对这一知识点的理解；加热胆矾晶体实验，把试管口没有向下倾斜，水流入试管底部，白色的无水硫酸铜又变成蓝色，使实验失败，然后把这一过程拍成录像。这样教学不仅使学生掌握了硫酸铜晶体与无水硫酸铜之间的相互转换，更让学生体会到正确的实验装置对实验成功的作用。

（三）、加强学生实验操作的规范性

学生实验是学生学会实验基本技能的最有效途径。对一些操作较复杂的实验，通过录像对学生进行正确、规范的指导，避免了因教师演示需较长时间的缺陷。例如，对高三学生实验基本操作的复习中“取、量、热、装、洗”的教学，可采用录像技术进行演示，同时对操作注意点进行局部放大、停顿、旁白介绍，使学生不仅能理解“为什么这样操作”，更能体验正确的操作，对学生最终学会这些操作提供保证。

高速或缓慢的摄像技术和放像的快、慢、倒等功能，不仅可以使学生缓慢地看到快速的变化，还能使学生快速地观察到缓慢的变化，让学生迅速感知不易观察到的实验细节，提高学生观察的敏捷性，同时缩短了教学时间，增加了演示实验的时效性，提高了教学效益。摄像、放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。对一些价格昂贵的实验、危险性大的实验、要求较高的操作技术或装置复杂的实验也可以借助教学录像来完成，保证演示实验的安全性，加强了学生实验操作的规范性。

二、计算机多媒体课件在化学实验教学中的应用 多媒体课件在化学实验教学中的运用的研究，我们通过反复探索、实践、对比，确定出以下几种情况：

确定选择多媒体课件的几种类型：一是演示实验。二是实验操作中分解组合模拟。三是实验中化学原理分析。四是对习题中的综合实验设计、创造。五是实验批判与评价等。

确定选择实验课件来源是：高中化学课本中的187个演示实验；50个学生实验；各层次不同能力要求的自创实验、设计实验、实验评价与改进、综合实验等。

确定选择多媒体课件课件使用方式：一是与实物实验并用，很好地为实体实验加深印象。二是对实物实验的补充，主要适用于微观变化的动态难以在宏观中展示；有的实验现象微弱；综合组装实验等。三是独立使用多媒体模拟演示实验。它适用于分析实验原理；内容多、战线长、涉及面广的实验；微观变化宏观反应；逻辑抽象想象太强；理论与实际实验中有很大跨度等等类别实验。在模拟实验中，要求要以新的视觉，作用于学生感官，显新奇、神异，但不失科学性。扣住教学原则，认知理论心理学，能有效调动学生积极思维，拓展视野，兴奋神经，引起学生极强的专注，极大的兴趣，看后久久回味。

确定选择多媒体课件课件的来源：一是重点放在充分利用现有条件下的网络信息资源素材库和教学软件中。根据不同教学情境的需要，有的直接使用，有的根据该实验的特点，加以增、删、改后使用；二是自己设计制作课件。通过集体共谋，论证出可行性，在实验中那些问题该发展？那个地方该改进？选择什么样的内容？做出什么风格的课件，都在教研会上，大家积极献策献力，以求模拟实验具有客观性、在现真实性、包容性，引起深层思考，由此架起抽象顿悟的桥梁。

实物实验展示的是立体化。实验现象偶而会出现始料未及的复杂多变，以事实胜于雄辩的亲身感，会激起学生思维的一种亲近感。但它要受空间距离不同，导致对实验观察有影响，由反应快慢又多受时间制约。多媒体技术，形成的模拟实验课件，虽有声、形、图、动画毕竟在银屏上是流动的一副平面画。对实体有所矫正，导致颜色偏差，体现了设计者主观性，表现不出实体实验的多重困难，多向复杂。但它有利于控制时间，指向性强，便于大家观看和操作。因此在用多媒体设计模拟实验中，我们有清醒的认识，任何课件实验代替不了实体实验，它不是实验教学的万能，只是一个补充释译，通过对实验模拟、虚拟促进对实验的发明创造。

确定选择多媒体课件的原则是：必有实效性，遵循教学规律及教改的发展方向，要体现学生认知规律，唤起学生的内在学习动力（需要、兴趣、信心），提升主动探求的欲望和动力，在学习中获得体验。注重潜在能力的挖掘，关注全方位学生发展，注重知识结构，使学生自主学习空间增大；能提供师与生、生与生积极有效互动、实现沟通、共享、形成智慧的流动场相互促进。能有效组织控制创造本学科结构知识学习的课堂动态的生成。关注学生探究发现创造性占有的过程，使其在掌握分析化学实验的成败、知识结构、运用能力中，增强参与性、反思性、开方性，执着与责任感，在置疑中体现严谨、成熟富有批判性、创造性科学素养。

确定选择多媒体课件要领是：一是转换反应的速度。根据有的实验反应瞬间即成，如Cl2与H2混和光照反应刹那间就完成，观察者很难捕捉到过程现象，像这种实验可通过课件模拟实验，减缓反应速度，帮助理解反应原理的分析。有的反应需要一定的时间，如乙烯的制取，多糖的水解等等，这些需要课件中化慢为快，给学生以更多的自主空间去探讨。

二是化危为安。有的实验毒性很大，产生气体污染也严重；气体制取实验、性质实验战线拉得过长，很容易出现不安全隐患。如氯气制取，除杂、干燥、性质，尾气处理等综合实验；如石蜡裂化，所需时间长，裂化的产物检验现象不明显，如果用违反操作引起高锰酸钾溶液倒吸在反应容器里褪色现象很明显，但又怕实验事故发，像这类实验都可以用课件模拟实验来阐明。

三是化微观为宏观，微量夸大化。在有的实验中微观粒子流动不可视的，为了促使形象思维上升到抽象思维，需要建构一个使学生认知过度的思维平台，如原电池中微观的电子流流向，阴、阳离子流向，电子互换；弱电解质的电离平衡过程展示都需要通过多媒体模拟实验课件用上述观点来完成。还有反应速度慢，浓度极低，生成量太少，而影响定性实验分析，也需通过课件实验将微量聚合造形夸大。如碳酸氢钠加入氯水；分析反应速度变化如盐酸与锌反应中加入大量醋酸钠观看反应中汽泡产生，实体很难观察到，通过课件实验会历历在目。

四是化无形为有形。此法适用于气体制取、除杂、性质尾气处理综合实验气体流向及变化分析；演示倒吸可能产生的危害；分析实验中的化学原理。如苯酚与农溴水反应在分析旧健裂新健产生无形变化化为有形促使学生理解能力增强。

五是化难为易。此法适用于讨论实验装置的系列衍变；不同气体用不同装置制取的辨析；综合装置的设计与变迁；讨论某气体收集由排气法转移到排水法，拓展转移到防倒吸原理分析，运用于喷泉实验中。像这样富含知识、能力、创造性的实验用课件就能达到化难为易；也适用于各阶段的实验复习中；还适用于难以实现的实验（如甲烷的取代反应）；还能适用于仪器的剖面分析（如制蒸馏水、乙烯温度计的水银球位置确定的区别）。

六是化微声为有声。有些化学实验是伴有声音，为增强效果需放大音量。如镁条燃烧，钠与水反应，检验乙醇与钠反应中产生的氢气实验。在这些实验中声音都很微弱，不易察觉。也有的实验在模拟错误操作中，为增强危险感也必须要配制声音，以极佳的渲染效果，充分调动学生的各种感官引起兴奋而产生兴趣。

当然这六个要领不是独立的使用，根据实情，彼此相辅相成，融会贯通。达到利用多媒体技术对化学实验开发、加工、再创造、再设计，以求实验课件的最优整合。

三、网络技术在化学实验教学中的应用

在当今知识迅猛增长和信息膨胀的环境中，教师不再是学生知识和信息的惟一来源。为了加强网络化学实验教学，我们开设了ftp://172.16.2.200/校园网，在化学实验教学资源中我们开设化学动态习题、化学实验视频、化学flash课件、三维及晶体图、化学网址、化学比武课件、化学图片、化学实验创新大赛、高中化学课件全集、网络虚拟实验等项目。通过网络技术教师和学生可从中获得大量的有关化学实验的信息；通过网络的问题组还可与世界各国的学生和教师在网络上对某一实验问题进行讨论。这不仅可以扩大学生的知识面，丰富学生的课余知识，更培养了学生主动获得知识的能力。例如在网络虚拟实验,我们在石油的分馏演示实验过程中采用了多媒体网络课件来进行仪器的识别、仪器安装顺序的教学;利用多媒体形式建立实验基本操作素材库,让学生学习实验操作的形式;采用动画模拟来强化学生对错误实验操作的危害和后果的认识。又如我们采用一些设计较好的虚拟实验室软件系统,例如用Chem-lab中的虚拟气体实验室等来进行关于气体摩尔体积演示实验的教学，使学生对气体摩尔体积理解留下深刻印象。

网络技术将为学生的自主学习提供最丰富的信息资源，使学生的知识来源更广泛、更丰富；使学生可以不受时间、空间的限制对有关实验问题进行探讨；同时培养了学生获取信息，分析、归纳、整理信息、应用信息解决问题的能力。

化学实验是中学化学教学最常用和最重要的教学手段，对帮助学生理解和掌握化学知识，培养学生的动手操作能力有着举足轻重的作用。随着科学技术的发展，把现代信息技术与实验相结合，必将丰富实验的内涵，增强实验的功能，提高学生学习化学实验的兴趣，将最大限度地发挥化学实验在化学教学中的作用。

第五篇：多媒体教学手段在中学化学教学中的应用

试论信息技术对中学化学教学的影响

敦煌三中

摘要

为了让现代教育信息技术更好地为化学新教材教学服务，了解信息技术在中学化学新教材教学中的应用情况，本文对信息技术在化学新教材教学中的应用、存在的问题、解决方法等进行了比较全面的探讨，提出了相应的对策。

关键词

信息技术 化学教学 教学手段 应用

计算机信息技术教学手段在中学化学教学中已使用多年，但由于地区经济发展不平衡，以及教师计算机应用水平的差异，使得计算机信息技术教学受到限制

［1］

。从2006年重庆市推行使用新教材以来，由于政府加大了计算机的普及率，使化学新教材的使用与计算机信息技术教学结合日益紧密。当前，在化学新教材的使用中，计算机信息技术教学使化学课堂焕然一新，新教材的教学形式多姿多彩。信息技术教学技术与化学教学内容的整合

1.1 联系实际课堂化

化学是一门密切联系生活实际的学科，学习化学离不了化工生产过程，利用信息技术教学可以模拟化工生产过程，如工业生产硫酸、工业生产硝酸、合成氨、炼铁炼钢、煤加工等，也可以根据工业生产实际，模拟实物及反应器中的反应现象。还可以播放实际生产过程的影片，使学生感受到贴近生活，犹如身临其境，从而激发学生的学习兴趣。

1.2 微观现象“宏观化”

化学教学中涉及到一些微观问题难于在教学中具体体现，借助信息技术技术能将微观现象放大处理。如物质结构中的分子结构、晶体结构等内容是难于用语言描述清楚的，传统的教学借助于模型可以降低讲解难度，但模型的制作、保存和使用都有一定的限制，而利用信息技术的三维动画功能则可以轻易解决化学模型问题。信息技术教学技术与教师的教学方式和教学手段的整合

传统的教学手段借助黑板、粉笔以及挂图、仪器、实物等直观教具，通过语言和文字来传授知识的板书教学方法，有其不容抹灭的优点，现代教学手段如果忽视甚至否定传统教学方法的优点，否认教师对教学的主导地位和学生的主体地位，片面的强调现代教学手段的运用，就会出现”惟计算机论”、“惟课件论”。笔者认为特别应特别注意以下几点：

2.1 信息技术课件不能代替化学实验

化学是以实验为基础的实验科学，在教学中如果利用课件代替真实实验，不管课件做的如何逼真、如何真实再现化学过程和现象，在学生的心目中毕竟是“做出来的”现象，缺乏真实感，并且对科学产生信任危机，违背科学教育的本质初衰。因此在教学方式和教学手段上不能简单地用课件代替实验，课件只能作为实验过程的再现概括、补充和模拟。也只有那些抽象或实验条件难以达到的实验才借用课件模拟展示代替。新的课程标准要求教学过程中要以学生学习为主体，学生动手实验及演示实验若用信息技术动画代替则会失去其真实性且违背了教学要求，凡是学生动手的实验都不能用信息技术动画来代替。

2.2投影屏不可代替黑板

板书是教学过程中引导学生进行思维的重要方式，板书的过程就是引导学生思维的过程因此不能把所有的板书都投影到大屏幕中。要分清主副板书，主板书可以投到大屏幕，副板书、解题过程、计算过程只能在黑板上，这样。才能保持与学生思维同步，才能根据学生的反应有机地、灵活地掌握教学的分寸，对出现的问题随即作出反应并及时调整教学内容和教学环节。

2.3信息技术应与传统的直观教具相辅相承

传统教学中的挂图、仪器、实物等直观教具使学生一目了然，就不必再用信息技术投影到大屏幕，而对于微观动态过程就要发挥信息技术的优势。但计算机信息技术作为一种辅助教学方式，在化学新教材教学中仍起了不可忽略的作用，部分实验的演示，如氢气还原氧化铜实验，先加热，再通入氢气，可用Flash制作实验动画，边演示其结果边指导学生观察，对错误操作后产生爆炸进行2次演示，使学生牢记其实验后果，有助于学生更好地掌握实验步骤及注意事项，有利于新教材的教学。信息技术教学技术与学生的学习方式的整合

3.1信息技术教学技术实现了个别化学习，为每个学生提供尽可能的选择学习内容的空间。

3.2信息技术教学技术可以作为学生自主学习的重要工具，从提高基本的学习效率(读、写、算)到完成较复杂的研究任务都可以使用信息技术技术，从而帮助学生提高学习的质量和效率。例如学生利用网络技术从不同资源中查找、评价、收集信息；学生利用数据处理技术分析实验数据、绘制图表以及汇报研究成果；学生利用虚拟技术模拟研究现实问题，提出解决策略和方案等。

3.3信息技术教学技术的网络特性更有利于实现学生的协作式学习。例如，学生通过网络通信技术与同伴、专家及其他读者合作，发布作品并进行交流。利用网络技术的BBs和电子邮件开展合作学习，并把自己的观念和信息有效地传播给其他人。学生还可以建立个人主页或小集体主页，创设个性化的学习的平台等。

3.4信息技术教学技术与师生互动方式的整合

在传统的教学中师生互动方式有一定的局限性，在利用信息技术教学技术进行教学时，教师与学生之间的互动方式发生了转变，师生互动方式的转变实际上是师生关系转变的表现，信息技术使师生由主动与被动的关系变为平等、和谐的关系。信息技术教学技术中信息传递具有快速、隐蔽、灵活等特点，可以丰富传统的师生互动方式，使师生之间增加更广泛、更民主、更有针对性的交流。主要表现在以下几个方面：

3.4.1信息技术教学技术可以实现一名教师与多个学生的互动，学生可以随时向教师提问，教师可以实现针对每个学生的特点进行个别性的辅导。

3.4.2信息技术教学技术可以实现远距离师生互动加强了师生、生生之间的跨时空的交流与合作。

3.4.3信息技术教学技术中强大的管理功能可以提高师生之间评价与反馈的质量与效率。信息技术与化学教学整合的思考与对策

4.1热整合中的冷思考

目前在信息技术教学技术的应用过程中存在的一些主要问题是：

4.1.1只重视课件的开发和利用，不重视计算机化学教育和教学模式的探索，即认为：信息技术教学模式＝传统的注入式教学+课件

4.1.2 化学教师不懂计算机教育，计算机教师又不懂化学教育，使信息技术技术与化学教学的整合缺乏教育观念的转变，成为机械的整合。

4.1.3 师生之间、学生之间整合时在时间及空间上是孤立和隔绝的，这对学生思想教育、情感交流、个性、品格的形成等方面是不利的，特别是—个好教师的人格魅力对学生的影响等方面是信息技术教学技术无法代替的。

4.1.4 信息技术教学技术对学困生缺乏约束力，不利于学困生的有效脱困。4.2 解决对策

4.2.1 培养一支既懂化学课堂教学艺术，又熟悉信息技术教学技术的中学化学教师队伍，使他们在具体教学中把信息技术教学技术与化学教学有机地整合，把教师的教学灵魂注入课件之中，在教与学、动手与实践，解决化学问题三者之间建立了强有力的联系，不断探索信息技术教学技术和教学模式，促进化学教学手段的更新和优化，最终引起化学教学观念的改变。

4.2.2 建立一个内容丰富的化学资源库，把教师的所有备课资料、教学成果、心得体会等进行分类整理，实现资源共享。

4.2.3 利用校园网络，通过网络教育促进教育的转变。同时注意网上师生交流和课堂教与学的交互，在课堂和网络交流中，主动地应用丰富的知识，好的学习方法及教师的人格魅力去影响学生、教育学生，培养学生的创新能力，在教学中注意偏爱学困生，实现学困生的脱困。正确认识信息技术教学的功能

如今，在信息技术课室上公开课已成为一种潮流，不管上什么类型的化学课，只要是公开课，教师都会想方设法把课堂搬到信息技术教室去

［2］

。我们在一所县重点中学调研时发现，一名初三化学教师讲“金属与金属矿物”一节时，学生本应在实验室进行科学探究实验，但教师却把学生带到了信息技术课室上课，老师一味展示自己课件多变的内容和补充的课外知识，希望能够抓住学生好奇的心理，课堂教学演绎为图画展示，上课时只侧重人机交流，师生之间的交流与互动几乎被忽略，学生的动手能力和科学探究能力完全没有体现，教学效果可想而知。信息技术作为一种新生的教学手段，具有强大的生命力，化学教师要开发具有个人特色的信息技术课件以适应新教材的教学，若为了提高课堂教学的科技含量而一味的使用信息技术教学，不但不能发挥信息技术的优势，还会造成资源的浪费，对教学更是无任何帮助。在信息技术教学过程中要结合化学教学的实际，做到物尽其用，一切以提高学生的科学探究能力和综合素质为根本。

总之，化学是一门以实验为基础的学科。新的课程标准要求教学过程中要以学生学习为主体，学生动手实验及演示实验若用信息技术动画代替则会失去其真实性且违背了教学要求，凡是学生动手的实验都不能用信息技术动画来代替，计算机信息技术作为一种辅助教学方式，在化学新教材教学中仍起了不可忽略的作用。不胜枚举的应用例子正是计算机信息技术在化学教学中的突出表现，也是传统的教学方式所无法媲美的。但信息技术教学也不能取代传统的教学方式，特别是不能代替学生实验和教师演示实验，只有两者有机的结合，才能更好地发挥各自的优势，扬长避短，达到最佳教学效果。参考文献：

［1］ 《教你轻松学上网》[M],人民教育出版社 ２００２ ［2］ 陈瑞彬.文章名称[J],中国电化教育 1997，（4）