初中化学实验教学中如何运用计算机信息技术启发学生自主学习

来源:用户上传      作者: 汪俊生

　　摘 要： 在新课程和新课标大力推行的大背景下，在中学化学实验教学中运用计算机信息技术创设鲜活的以学生自主学习为主的课堂是十分重要和必要的。本文作者进行了以下几点尝试与实践：应用现代信息技术，凸现化学课堂演示实验亮点；设计交互式网络实验模式；培养学生创新与实验能力。在教学过程中大胆创新和及时总结，不断调整改进，使现代信息技术和化学实验教学有机整合，启发学生自主学习的能力，大大优化实验课堂教学，提高化学实验教学质量。
　　关键词： 初中化学实验教学 计算机信息技术 自主学习
　　
　　新课改要求每个教师应具有新的课程观和教学策略。在此背景下，中学化学实验教学如何借助现代教育技术手段，开发网络环境，突破传统文本知识的局限性，实现现代信息技术与化学实验教学的有机整合，创设鲜活的以学生自主学习为主的课堂，显得十分重要和必要。
　　学生的自主学习要求有开放的教育环境，这种环境要能充分激发学生积极性和主动性，计算机信息技术的发展，为这种构想提供了可能。信息技术的发展引发了学习领域的深刻革命，尤其是网络这一现代化教育媒介的出现，已真正成为学生“自学、自悟、自主”的工具，使学生在接近真实的学习环境中主动探索，形成研究的态度，学生的学习能够很容易地由被动地位向自主地位转化，他们会自主获取信息、自主加工处理信息、自主利用信息，尽最大可能开发学习的潜力和培养创造能力，从而提高自主学习的能力。同时在计算机信息技术条件下，学校信息环境得到改善，师生拥有了丰富的信息库，学校能比较容易地做到优化学习过程，优化学习资源，提高学习效率。
　　我就如何在中学化学实验教学中开展运用计算机信息技术创设鲜活的以学生活动为主的课堂的探索，谈谈看法。
　　一、应用现代信息技术，凸现化学课堂演示实验亮点。
　　近年来，利用现代信息技术进行教学成为一种时尚。但现代信息技术在教学中只能发挥辅助作用，尤其是在实验教学中。因为化学是一门以实验为基础，研究物质组成、结构、性质、变化，以及制备的科学，所以化学教学必须十分重视引导学生观察化学实验，透过实验现象掌握物质的性质、变化，进而揭示物质组成和结构的奥秘。辅助化学教学的现代信息技术应当围绕上述化学学科特点，尤其是其中那些常规教学难以突破的难点来开发，从而凸现化学课堂演示实验亮点。
　　实验是化学学科的基础，也是实验引探法实施的前提，其重要意义勿庸置疑。然而，传统的课堂演示实验存在着一些不易克服的矛盾。
　　1.反应规模小而课室大，多数学生观察比较模糊。
　　2.许多化学变化瞬间即逝，学生的注意力难以集中在应当着重观察的重点上，感官刺激不强。
　　3.一些化学实验要较长的时间才能完成，而课堂教学时间有限，无法直接观察结果。
　　4.演示实验既要自己动手（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和讨论。所以，边实验边讨论的气氛不浓。
　　5.一些实验的危险性较强，不适于在课堂上演示。
　　6.工业生产规模大，根本无法在课堂内演示。
　　那么，怎样解决这些化学教学中带有普遍性的难题呢？借助实验录像演示来配合教学不失为解决问题的好方法。但是，现阶段各地发行的实验录像只能线性播放，在实验教学中无法根据教学的需要，随意选择某一片段、某一镜头，更不能在画面中穿插对实验的探索性的思考。鉴于以上问题，在教学实践中我的做法是：（1）对传统实验中实验现象明显、易于观察的要保留下来，亲手做演示实验。（2）利用课件模拟实验，如工业生产流程、爆炸实验、反应时间快的慢镜头、反应时间慢的实验的压缩过程，等等。如：将浓硫酸稀释时错误地把水倒入浓硫酸，会带来什么后果呢？这是不便用实验来演示的，但都可通过动画模拟及伴音得到解决。又如：在验证电解水产生的氢气，由于产生氢气量少，而火焰颜色又受现场光线影响，大部分学生都无法看清。教师通过多媒体课件，结合画面可把知识点讲授得既形象直观又清晰透彻。
　　二、运用现代信息技术，设计交互式网络实验模式。
　　在学科知识上教师与学生相比必然存在着一定的优势，但如果教师能放下“知识领袖”的架子，与学生进行平等的师生合作和共同探究式的学习，这本身就是学生主体性课堂的体现。在这种环境下学习，学生会感到学习的气氛十分轻松，合作与探究的方式可让他们自己参与到知识的获得中去，感觉知识是和老师共同合作而推理出来的，他们自己成为主宰知识的一部分。探究又可以使他们自己不断地发现问题、分析问题、解决问题。例如，在探究溶液的导电原因时，可利用Flash软件设计一个课件，用一些小球来模拟溶液中看不见的阴阳离子，然后让学生分别对氯化钠溶液，氢氧化钠溶液，硫酸溶液、蔗糖溶液进行导电性实验，模拟分析过程，探究出溶液导电的原因。
　　利用信息技术尤其是网络技术的交互性的特点，促进师生之间的双向交流。化学课堂也可以在计算机教室里进行，教师可设计课件，通过网络把教学内容与要求传递给学生面前的每一台计算机上，在通过智能化的评估体系迅速了解学生掌握的情况，并进一步根据存在问题提出新的问题；学生也可以根据自身的需要，从中选择更加适合自己的学习内容，并把学习中遇到的问题、产生的感受及时反馈给教师。师生间还可以通过“网上论坛”的形式展开讨论。“教”与“学”在这种网络联系和双向沟通的互动中得以不断调整和发展。例如在讲“实验装置的设计与仪器与连接时，可通过Flash软件设计课件，将各种仪器设计成可以用鼠标拖动的仪器图。这样在计算机教室里，学生可在电脑上选取所需要的仪器，根据自己的设计对其进行组装再把组装好的图片发送给教师的电脑上，由教师做出评价，指出不足之处，然后反馈给学生，由学生进行改进。
　　三、运用现代信息技术，培养学生创新与实验能力。
　　现代信息技术中，互联网提供了十分丰富的化学学科知识相关联的课外知识，各种教育教学软件给教师提供了创造学生主动学习的热情和灵感，各种电教设备和电教教材给学生提供了图、文、音、像等种种信息。教师完全可利用这些信息技术来营造生机勃勃的活力课堂，让学生投入到积极创新的学习中去，从而不断提高他们的实验创新能力。
　　如在“二氧化碳的实验室制法”一节教学中，教师在引导学生分析实验时，对如何选择制取二氧化碳装置的问题时，可以设计下列四组动画装置供学生选择：A、与用高锰酸钾制氧气的装置相同。B、仅用试管而无导管的装置。C、用试管又有导管还用酒精灯加热的装置。D、用试管又有导管但没有酒精灯加热的装置。当学生选择了装置A时，就会看到稀盐酸从试管口流出而无法发生反应。当学生选择了装置B时，稀盐酸和大理石能反应，但产生的二氧化碳就会从试管口直接逸出而不能收集。当选择装置C和装置D时，稀盐酸和大理石均能反应，产生的气体都能从导管口排出，此时学生必定会对装置C和装置D进行比较。由于稀盐酸和大理石的反应是不需要加热的，从而得出装置D是正确的答案。随着反应的进行，电脑画面上出现“稀盐酸不足，大理石有剩余”的字样而使反应停止（动画显示为无气泡产生，但试管内仍有大理石）。此时画面又给出“如何使试管中的大理石充分反应重新产生气泡？”以及“如何在反应进行的过程中向试管内添加稀盐酸？”这样两个问题。此时三个答案供学生选择：A、打开橡皮塞添加稀盐酸，但会使产生的二氧化碳不纯。B、重新换一套装置。C、在装置上另配一个长颈漏斗。学生对所提供的信息经过思考加工和相互讨论后选择了正确答案C。此时画面发生了如下变化：装置甲（配备长颈漏斗）和装置乙（配备分液漏斗），学生再对上述两种装置进行比较分析、讨论和综合，学生对两套装置的优缺点就有了深刻的了解和掌握。学生对以上所获取的信息进行加工处理的基础的同时，课件又给出“烧杯、锥形瓶、试管、底部有破孔的试管、带孔塑料片、导管、长颈漏斗、橡皮塞、铁架台等仪器，让学生自己动手组合实验室制取二氧化碳的装置，甚至让学生自己动手画他认为还可以使用的仪器进行装置的组合，使学生的创新意识得到最佳发挥，让学生更好地施展其创造才能。
　　综上所述：我们在化学实验教学中运用现代信息技术，不是简单的动画设计，不是运用现代化教育媒体进行实验操作，更不是为了动画而动画。否则，一堂电教实验课将会变成运用现代教育媒体所进行的新的“填鸭式”教学，虽然这种教学比传统的“填鸭式”教学效率高。但同样会不利于学生智力的开发，影响到学生自主学习能力的培养，更不利于学生创新思维习惯的形成。这就要求教师要不断学习新知识，在教学过程中大胆创新探索，及时总结反思，使现代信息技术和化学实验教学有机整合。教师通过不断调整改进，使之互相渗透，互相补充和完善，必将大大优化课堂教学，提高教学质量。与此同时，这也有利于学生科学素质的发展和教师教学水平的提高。

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