在化学教学中如何运用多媒体辅助教学_运用多媒体化学教学
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在化学教学中如何运用多媒体辅助教学
保靖县昂洞中学
周正芝
当今社会的信息化速度日趋加快，中学教育要跟上时代发展的要求，走信息化之路是必然的选择。多媒体技术能将静态事物动态化，抽象问题形象化，能将跨越时空的事物、不易实现的实验进行信息加工，在屏幕上实施微观放大，宏观缩小，年代拉近，动静结合，图文并茂，能激发学生兴趣，优化教学过程，提高教学效益。正因为如此计算机多媒体辅助教学在各学科得到了充分的应用。结合自己的教育经验，略谈如下体会。
一、多媒体计算机辅助教学 增加了信息容量，增强了信息效度
因为多媒体技术并不是各种信息媒体的简单组合，而是一种把文本，图像，图形，动画和声音等多种形式的信息结合在一起。并通过计算机进行处理和控制，成为多种信息通道的集成体。心理学研究表明，人类获得信息83.5%来自视觉，3.5%来自于嗅觉，1%来自于味觉，1.5%来自触觉。将多媒体应用于教学，顺应了人类获取知识的两条重要通道——视觉和听觉，所以，多媒体信息传递量较其他单一传媒大大的增加了。人的注意是有选择性的，当两种或两种以上的刺激信息呈现在面前时，人往往只选择一种进行注意，而忽略另外的刺激。
二、多媒体计算机辅助教学能够很好激发学习兴趣
在教学中应用多媒体生动展示丰富多彩的化学物质，客观演示错综复杂的化学变化，形象演示变化多端的化学现象，动态演示结构精巧的化学仪器装置，能有效地激发学生浓厚的学习兴趣。如：用排空气法收集气体的实验，操作虽简单，但原理却不易理解。空气本来已是看不见、摸不着的，一个盛满空气的集气瓶，学生往往认为是空瓶，而用另一种也是无色的气体通入瓶中把瓶里的空气挤出来，从而集满一瓶另外的气体。这整个过程是肉眼看不见的，对于初中学生来说，显然过于抽象了。因此有必要使之具体化、直观化，可用计算机对这个过程进行模拟，帮助学生理解。如果用不同颜色的块表示这两种气体（空气和另一种需收集的气体），通过块的移动显示一种气体如何把另一种气体从集气瓶中赶出来，其直观性是很强的。又如，离子晶体、原子晶体、分子晶体三类晶体的微粒间作用力大小与熔沸点高低的关系，是学生学习的一个难点，如果通过计算机模拟一块离子晶体中的离子如何克服离子键的束缚而成为自由移动的离子，分子晶体中的分子又如何克服分子间作用力而成为单个的分子。在画面上显示克服离子键的束缚要比克服分子间作用力的束缚困难得多，学生很容易就理解了离子晶体比分子晶体熔沸点高的原因。借助计算软件进行拆分、组合、旋转、着色等操作，动态展示氯化钠、金刚石、石墨晶体及原子的结构、电子在核外的运动、化学反应中分子、原子、电子等微粒的行为，溶液中溶解和结晶中的微观过程，逼真模拟各类化学反应，更是妙趣横生，学生兴趣盎然。这样，既帮助学生进一步认识物质的结构，理解化学变化的原理，也大大提高课堂教学质量，吸引学生的兴趣，引导学生进一步思考。
三、多媒体计算机辅助教学有助于学习方法，教学方式的改进高效
多媒体的非线性特点改变了传统的读写模式。传统的读写方式过于缓滞，而多媒体借助超文本链接的方式，把信息以一种更自己的快速，更灵活的方式呈现给学生。并且学生可以依据自己的需要，认知特点来选用图、文、声等信息表现形式，再跟据自己的预期目的更高效的重新组织信息，增减节点，建立新的链接。这样一来，有助于学生学习方法的改进，高 效，交互性是多媒体的重要特点。传统信息交流媒体只能被动地，单向地传递信息，而多媒体技术则可以实现人对信息的主动选择和控制，通过人机交互对话向学习者传递信息，并收集其反馈信息，从而实现教学过程的控制，对学习者进行学习引导和学习评价。这样就改变了传统教学靠教师的一张嘴、一支笔、一本教材、一叠讲稿进行教学的局面，为学生的主体作用的发挥提供了客观物质条件，促使教学方式由：“教师为主体”向“学生为主体”转变。
四、多媒体计算机辅助教学能够很好地突破教学难点，揭示教材重点
建构主义认为，学习总是与一定的‘情景‘相联系的，多媒体创设的活泼、形象、直观、审美的情景，可以激活联系，唤醒长期记忆中有关的知识、经验或表象，刺激学生去主动发现、主动探索，为师生在互动中去完成问题的理解，知识的应用和意义的建构创造了有利条件，同时，多媒体展示的直观动态的画面，把抽象的内容具体化，降低了学习难度。使学生能利用原有认知结构中的有关知识与经验去同化当前学习到的新知识，从而达到对新知识意义的建构。例如，讲解排空气法集气时，由于空气没有颜色，学生不易理解集气原理和操作要点，用多媒体课件展示一瓶口向下的集气瓶，导入的气体为密度比空气小的有色微粒，微粒扩散聚集到集气瓶底部，并把‘蓝色的空气‘逐渐挤排出来。接着演示导气管插入到集气瓶底部与不插入到底部收集的两瓶气体纯净与否，进行比较。这样学生利用多媒体提供的‘素材‘结合排水法集气原理便很易理解排空气法集气的原理，掌握操作要领；二氧化碳的实验室制法，要求学生从实验室制取气体的设计思路出发，确定二氧化碳的实验室制取方法。教材叙述简练，学生理解及记忆都有一定难度，用多媒体简单的重现制氢气、氧气实验过程，以及选择实验室制二氧化碳发生装置及收集方法的确定，图文并茂，交互性强，教学过程轻松。教学重点突出。对于一些较复杂、有危险、要求高、时间长的实验，不适合课堂演示，则拍成录像，于课堂播放。这样，既保证了实验的真实性和直观性，又便于观察实验现象，同时也提高了课堂密度。如讲《CO的性质》时，可把家中的煤炉燃烧情况拍成录像用于上课。又如讲‘碳还原二氧化碳‘时，很多同学很难想象这个反应实验该怎样做。如用确定采用铁管作为木炭还原二氧化碳的反应器，然后把实验拍成2分钟的录像，这样把一个复杂、反应时间长的实验带到课堂，起到了良好的效果。
五、多媒体计算机辅助教学为实验教育开辟了新天地
实验是化学学科的基础，也是实验引导探究法实施的前提，其重要意义无容置疑。然而，传统的课堂演示实验存在着一些不易克服的矛盾：⑴反应装置规模小而课室范围大，多数学生观察现象模糊；⑵许多化学变化瞬间即逝，学生注意力难以集中在应当着重观察的重点上，因而感官刺激强度不足；⑶一些化学实验需要较长些的时间才能完成，而课堂教学时间有限，无法直接观察结果；⑷演示实验时教师既要自己动手或指导学生操作，又要调控整个教室的学生注意力，因而无法组织他们同步思考讨论，所以，边实验边探索的气氛不浓。那么，怎样解决这个在化学教学中带有普遍性的难题呢？配以放映实验录像不失为解决问题的办法。但是，现阶段各地发行的实验录像带只能线性播放，难以根据教学的需要，随心选择某一片段、某一镜头，更不便在画面中穿插对实验的探索性思考，所以效果不佳。借助计算机穿插实验录像的途径，掌握了采用ＭＰＥＧ压缩卡，将视频信号转换成电脑可处理的视频文件（·ＭＰＧ格式），并结合ＶＣＤ编码系统制作ＶＣＤ视盘的方法。使用时完全可以通过按鼠标或键来选择任何一个实验的画面，边观察、边思考，明显地提高了实验引导探索的效果。
化学实验受条件和安全因素的限制，课堂上完成反应速率过慢的实验（如氯水分解反应速度非常慢，课堂上难以演示）、变化太快的实验（如Na与H2O反应实验，通过投影实验能使全体学生基本看清，但反应太快，学生完整描述实验现象有困难。这时可将该实验的视频文件反复播放，并通过帧数控制定格在几个特殊阶段，这样学生就能将实验的整个过程看得十分清楚。）、污染大的实验（氧化汞分解等）、错误操作及其后果再现（再如浓H2SO4的稀释时错误地将水倒入浓H2SO4，会带来什么后果呢？这是不能用实验来演示的。但都可通过动画模拟及伴音得到解决。）比较困难，甚至不能实现;课堂上在空间和时间上不可能让学生观察到生产、生活中的种种化学变化，不能看到自然界中丰富多彩的化学现象和工业生产中的实际过程。因此学习物质的用途及工业生产过程等内容时，显得特别枯燥乏味。多媒体在这里可以大显身手：让学生去工厂参观钢铁生产、石油的加工、三酸的工业制法，观看液氧的‘芳容‘及金刚石的燃烧；到场效应电子显微镜下去观察探针拨动原子在硅片上刻字；去人造金刚石厂看着石墨变成金刚石，让学生去观赏原子弹爆炸等激动人心的场面……那些抽象乏味的描述被生动的现象和美妙的内容所替代。所以，运用多媒体教学。我们可以把那些涉及大型仪器，高污染及较大危害的实验制成课件给实验者观看，同样具直观形象特点。对于一些容易出现操作错误、而错误操作又可引致危险的实验，不宜直接把错误操作演示给学生看，具体解释往往也比较抽象，计算机辅助教学的广泛开展，就可以把这些不宜课堂演示的实验用计算机一一模拟出来。通过不同颜色的块、线条、逼真的爆炸等，把实验过程中气体的流动、引致实验失败的原因、后果很直观地展示出来。
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