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节点文献

利用信息技术探索化学现象的实践与体会

 

【作者】 邵作兴

【机构】 青岛市城阳区实验中学

【摘要】

【关键词】
【正文】摘   要:在中学化学教学中,有许多知识点很难用实验、语言来表达清楚,尤其是物质结构、化学键等微观理论,如果能很好地运用多媒体动画课件来模拟、说明,往往会收到事半功倍的效果。例如,电解原理、有机化学反应机理等知识,可用计算机模拟其过程,让学生“看到”电子的得失、化学键的断裂与产生等过程;而Nacl晶体结构的教学,则更能显示现代信息技术辅助教学的独特优势。
  关键词:信息技术 化学现象 化学理论
  在中学化学教学中,有许多知识点很难用实验、语言来表达清楚,尤其是物质结构、化学键等微观理论,如果能很好地运用多媒体动画课件来模拟、说明,往往会收到事半功倍的效果。例如,电解原理、有机化学反应机理等知识,可用计算机模拟其过程,让学生“看到”电子的得失、化学键的断裂与产生等过程;而Nacl晶体结构的教学,则更能显示现代信息技术辅助教学的独特优势。课堂教学时可借助计算机辅助设计氯化钠的一维结构、二维结构、三维结构动画,先从一维结构来认识离子键的不饱和性及晶体的平移对称性。再从二维结构来认识阴阳离子的位置关系、离子晶体的最简式、离子晶体的晶胞概念及离子键的多原子间的强烈相互作用。在搞清一、二维结构的基础上,让学生想像氯化钠的三维结构,并对二维结构的一些概念加以扩展,提出晶体与晶胞的关系,以达到培养学生空间想像能力的目的,同时也提高了学生的审美情趣及审美能力。而像硫酸的工业制法、合成氨工业等一些无法在实验室完成的工业过程则完全可以通过计算机模拟演示,使学生轻松掌握。
  随着信息技术的快速发展,教育领域正发生日新月异的变革。以信息技术为依托而发展起来的现代化教育技术,正以迅雷不及掩耳之势进入课堂,应用于教育教学的各种领域。信息技术与学科教学的整合,与传统的教学模式和教学手段相比较,具有无可比拟的优越性,极大地促进了教学质量的全面提高。因此,信息技术应用于化学课堂教学已成为教学发展的必然。
  从目前的趋势看,化学课堂教学应用信息技术较为普遍的方式有三种:1、调用积件;2、用完整的课件;3、在网络背景下的交互式教学。现在网络上完整的课件“满天飞”。使用完整的课件上课,教师可以不板书,课堂容量增加不少。但容易造成照“屏幕”宣科”、“学生瞪着眼睛看,教师围着电脑转”的现象;容易由“人灌”演变成了“机灌”,学生成了所谓的“观光者”,对所学内容印象不深。这种课件的设计者虽然是根据学生的实际进行“量体裁衣”,可往往摆脱不了固化教学过程的枷琐,在执行过程中难以针对学生的具体作变动,学生的个性发展在一定程度上受到影响,因此教学效果不佳。在网络支持下的交互式教学充分地发挥了学生的主体性,尊重学生的个体差异,可充分展示化学课程的人文内涵。但是,这种教学方式更多地体现在教师指导下的资料查询、信息交流与讨论的形式,“在做中学”“在体验中学”“在尝试中学”体现不够。根据教学需要调用积件,是目前大家比较赞同的一种做法。化学课堂教学与开设讲座不同,要求师生互动。根据学生的实际,有目的有选择地调用积件,旨在加深理解、激发思维、突破难点,而非滥用。信息技术的应用始终改变不了其“辅助”地位,不能“喧宾夺主”。
  化学学科能力的形成需要学生经常性地感受化学氛围,接触化学仪器、药品,通过具体问题进行实验设计、实际操作,在问题的解决过程中,促进化学综合能力的提高。这充分体现了知识和能力的形成过程。同时,学生充分体验成功的喜悦,进一步激发学习化学的兴趣,不断增强科学品质。而这些方面恰恰是信息技术自身的不足,因此,其应用的场合上受到限制。Flash动画具有模拟实验的功能,但始终摆脱不了动画的虚拟性和固定性。这种动画事先根据预期结果设计,对学生而言带有一定的欺骗性,没有真实感,而且整个过程固定,其本质就是接受式学习的另一表现。长期以往,学生的好奇心受到抑制,探究意识和实验观察能力逐渐弱化。当然,结合学校实际,使用动画模拟特殊实验,如危险性强、污染严重、操作困难的实验,不失为提高教学效率的好办法。其他实验,使用动画模拟,等于舍本求末。
  信息技术集文字、图形、图象、声音、动画、影视等各种信息传输手段为一体,具有很强的真实感和表现力,可以引起学生的兴趣和注意。提高化学教学质量,是改善课堂教学环境的重要一环。可以变抽象为具体,模拟微观世界的化学反应和现象,使教学更加形象、直观,便于学习者理解和掌握。对于化学中运动而复杂的微观世界,用传统的教学手段很难使学生理解掌握,而借助计算机的模拟手段,可以使学生比较直观形象地认识微观粒子的运动。可以动态地、对比地演示一些化学现象,可以有效地控制变化的速度,调节快慢,从而便于学习者观察和思维。用多媒体的人机对话、界面友善、超文本、人工智能、可编著工具、方便的外设、虚拟现实等功能,可以使学习者沿着自己的思路,适应自己的需要去发展学习的过程,可以及时反馈教学信息,可以突出重点,解决难点,增大课堂教学容量,极大地提高教与学的效率。计算机信息贮量大,处理迅速,具有友好的工作界面,方便的人机交互功能,为学生提供了良好的个别化学习环境,使学生能根据自己的学习能力调节学习进度和难度,真正实现因材施教。
  多媒体的多感官刺激作用,有利于学生注意力的长期保持和获取知识.多媒体网络可以缩短时空距离,加强人与人间的联系,有利于开阔学习者的视野,形成互助合作的优良素质。 信息技术打破了传统的教学方式和教学思想的束缚,对传统的教育思想和教育模式实现了重大突破。信息技术的应用能调动学生参与整个教学过程的积极性和主动性,提高了教学效果,促进了学生实际能力的提高。
  针对化学概念和化学原理较抽象,学生难于理解和掌握的特点,通过信息技术可以变抽象为具体,也可以模拟看不见的化学反应历程和微观粒子的运动过程,使教学过程形象和直观,便于学生理解和掌握。某些化学反应完成的速度极快,而某些化学反应的速度又很慢,对其发生的过程很难观察和加以判断,通过信息技术可以模拟该化学反应,还可以调节反应的快慢,从而便于学生观察和理解。化学实验总是伴随气体、液体或固体物质生成,这些产物中许多是有毒或有害物质,散发到空气、水中都会造成环境污染。在不影响实验结果、观察效果的前提下改进实验内容及仪器装置,变化实验的形式,尽量减少实验产物对环境的污染。利用多媒体教学系统以及实验录像替代难度比较大、毒性比较强、时间比较长的有机演示实验,可使学生获得有关实验的感性认识,达到演示实验的效果,减少环境污染。同时有利于学生对化学知识的学习,增强了学生的环境意识和"定量"意识,培养学生的社会责任感。
  化学是一门实验性很强的科学,与人们的生产和生活实际密切相关。通过现代信息技术,能使学生更容易理解化工生产的工艺和生产过程,从而掌握相应的化学原理和知识。如硫酸、硝酸、乙烯的工业生产流程、合成氨、炼铁、炼钢等,原来借助于挂图、模型等教学工具,现在通过录像、动画等多媒体技术,学生既容易理解,又提高了教学的效果。
  • 【发布时间】2024/3/28 12:12:23
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