化学组《浅谈多媒体在化学实验教学中的应用》

    加拿大著名学者马歇尔·麦克卢汉说：“媒体是人体的延伸。”的确，媒体的选用克服了人类感官的局限性，提高了人的感觉和思维的能力。在教学过程中选用合适的教学媒体有助于提高教学信息的传递效率，有助于克服不同受教育者、教育者在学习或传播知识方面的弱点，有助于克服他们固有的局限性，扬长避短。
计算机多媒体技术在课堂教学中的应用给电化教学带来了新的途径和方法。计算机多媒体可以适时地综合处理声音、文字、图形、图像等多种信息，不仅有静态信息的形式，而且还有动态信息的属性，它可以化抽象为具体，化复杂为简单，完成传统教学所不易或不能完成的教学任务，特别是利用计算机多媒体动画进行模拟实验，为化学实验教学开辟了新的天地、创造了新的模式 。
一、利用多媒体进行虚拟实验，提高实验教学效果
化学是一门以实验为基础的学科，化学实验不仅是中学化学的基础，也是引发学习兴趣，使学生主动获取知识，发展能力，提高科学素质的基本途径。计算机多媒体创造了虚拟实验，用于实验的预习和复习能收到较好的效果。
例如在《原电池》一课的教学中。教师可先不进行演示和讲解，而是设计如下分步实验的教学软件，先让学生动手在电脑中演示，观察现象并分析产生现象的原因，最后学生到实验室实际演练，同学们反映，这样做对实验的目的、原理、步骤掌握透彻，效果好。从而培养学生了的操作能力和创新意识。
1.把一块锌片和一块铜片平行地浸入盛有稀硫酸的烧杯。
2.用一根导线把锌片和铜片连接后再观察。
3.在导线中间接入一个电流计，观察电流计指针的偏转情况。
4.用干电池来确定电流计指针偏转方向与电子流动方向的关系，来确定原电池外电路电子的流动。
利用多媒体的动画还可以“解剖”某些复杂的实验仪器（如启普发生器，分液漏斗等）。让学生了解仪器的组成、结构特点和使用原理，使学生对常见仪器的使用有深刻的了解。
计算机多媒体实验软件还可以用于学生的课后复习，在课下重新观察某些忘记了或者没有看清晰的实验内容，可有效地提高复习效率。在高三化学总复习中，运用电教媒体，可增大教学容量，实验复习中可设计系列实验和对比实验，对学生全面掌握元素化合物的知识可起到时半功倍之成效。
二、利用多媒体，优化实验
    借助电教媒体，可较好地解决这个难题，可以优化化学实验。可增强实验的可见度，强化实验的演示效果。
例如，高一演示金属钠与水的反应实验中，过去是钠与水反应在大烧杯中进行，可改在方型投影试管中盛有滴加酚酞的水，然后加入金属钠，学生在投影屏幕上能清晰地观察到“浮、游、熔、响、红”等现象，实验效果明显得到提高。
还可模拟有毒、有害物质的实验，减少污染。中学课本中有些实验，如氯气、一氧化碳的毒性是无法让学生感知的，这时，可借助计算机设计三维动画片小白鼠中毒死亡，告知学生在日常生活中要谨防煤气（一氧化碳）中毒。
三、利用多媒体演示宏观、微观、极慢、极快的化学过程，提高学生学习能力
   利用计算机多媒体可展示课堂演示实验无法演示的宏观的、微观的、极慢的、极快的化学过程。
如硫酸、硝酸、合成氨、硅酸盐工业的模拟，对这些化工生产过程，学生大多数未见过，缺乏感性认识，用多媒体计算机可形象、逼真地表现出每一步生产过程，对于各个环节也可以反复演示或局部放大。
再如胶体中胶粒的布朗运用，分子、原子的运动、组成、结构，石油和煤的形成，钢铁的生锈和塑料、橡胶的老化，酸雨的产生和危害，化学反应的历程等等。所有这些在常规的教学过程中由于受时间、空间和实验条件的限制难以通过实验向学生直观展示，学生缺少感性认识，理解不深。但是，运用计算机多媒体可以突破时间和空间的束缚，进行仿真演示，可灵活地放大和缩小、加快和减慢化学情景，从而将这些化学过程形象、生动地展示给学生，不仅可提高学生的学习兴趣，增强主动参与学习的意识，同时又能使学生加强认识、深化理解、提高学习能力。
例如在关于《环境保护》一课时的教学中，可以以中国1998年特大洪水的产生为背景，把近几年臭氧层遭受破坏、空气中二氧化碳含量增多、工业三废的污染、汽车尾气的排放、长江流域森林资源遭破坏、水土流失等的资料、图表、图像等内容结合起来制成课件，让学生找出造成洪水的原因。这不仅可以扩大学生的知识面，激发学生热爱自然、保护自然的热情，更能培养学生分析、归纳等学生能力。
四、揭示化学过程的本质规律、降低学生的思维难度
计算机多媒体可完成能实验但无法揭示其本质规律的化学过程，如氧化还原反应中电子的得失和转移，原电池、电解池中电子的流动和电极反应的展示，胶体在电解质、加热和带相反电荷胶粒的胶体等条件下发生凝聚的原因分析，酯化反应中同位素示踪法确定反应机理的演示等等，这些化学过程含有大量一般化学仪器和人眼不能观察的变化因素，比较抽强、讲解困难，运用计算机多媒体，这些不可观察的因素可通过形象化的手段进行模拟展现，来揭示这些化学过程的本质规律。
    例如，高二有机化学中羧酸和醇的反应，羧酸是提供氢还是提供羟基？学生根据已有的经验，很容易把中和反应跟酯化反应类比，认为酯化反应中，羧酸提供氢而醇提供羟基，为突破这一教学难点，可利用电教媒体模拟含-18OH的醇跟羧酸起酯化反应，形成含有18O的酯这一反应历程，证明羧酸提供羟基而醇提供氢。
再如在讲原电池的原理时（以稀硫酸为电解液的铜—锌原电池为例），用小黑点表示电子，用小圆圈和内标离子符号、分子式来表示离子、分子，当连接好原电池装置后，大量的锌离子离开锌片，大量的氢离子在铜片上结合电子变成氢分子从溶液中逸出，电路上大量的电子从锌片流向铜片，将这些不可见的变化及规律形象地呈现结学生，起到了化抽象的为形象，化微观为宏观，降低了思维难度，收到事半功倍的教育效果。
电教手段似一缕温馨的风，给化学实验教学带来了新鲜的气息，现代教育技术为化学实验教学改革提供了新的途径，同时也对教师提出了更高的要求。我们只有在教学中围绕教学需要不断探索，才能把多媒体教学更好地运用于化学实验教学之中。