应用现代技术改造传统化学实验教学探索

摘要：近年来计算机辅助教学的崛起，大大改善了教学媒体的表现力和交互性，起到了传统媒体所不能的作用，化学是以实验为基础的学科，传统的化学实验存在着许多弊端，运用现代技术改造传统实验教学，能改进实验教学并收到良好效果。
　　
　　关键词：现代技术改造化学实验探索
　　
　　人类跨入21世纪，初见端倪的知识经济预示着人类经济将发生新的巨大变化。为迎接知识经济的到来和我国实施“科教兴国”的战略需要，配合教育部课程、教材、教学改革和全面实施素质教育，落实《中共中央、国务院关于深化教育改革全面推进素质教育的决定》，实现实验教学手段的现代化，培养具有创新精神和实践能力的新型人才，用现代技术改造传统的实验教学已迫在眉睫。本文就应用现代技术改造传统化学实验教学谈以下几点看法。
　　
　　一、模拟课堂实验
　　
　　化学是以实验为基础的学科，在课堂教学中，教师的演示实验占有重要位置，它具有两方面的作用：其一，通过观察实验现象，分析实验过程和对实验数据的处理，得出科学的概念和规律。其二，学生通过观察教师的演示过程，学习教师的正确操作，培养他们的实验能力。因而，教师的演示实验，对于学生学习实验操作方法，具有示范作用。
　　
　　现代技术作为一种崭新的电教手段在进行模拟化学实验中有独特的优越性：（1）可以重复观看。如：钾与水反应速率快，有些学生还没有观察清楚，反应就已经结束，如果重做实验将浪费药品，这时可通过观看实验课件重温实验。（2）可以改变观看时间。有的实验进行速度过快，学生不易观察，可以慢放；如氢气于氧气混合爆炸实验的原理。有的实验进行速度过慢，影响学生的注意力和教学进度，可将某些次要的过程压缩而慢放。如：酯的水解，可制作一个课件：用三个烧杯分别盛放等量的乙酸乙酯，然后在一个烧杯中加入水，一个烧杯中加入酸，一个烧杯中加入碱，再分别加入红色的油漆。再分别放在水浴中加热，观察溶液颜色变化速率，说明酯在不同条件下水解速率不同。（3）一些安全性不好的实验，如有毒、有强烈的刺激性气味、易爆、易燃、危险性大等实验。如：硫化氢气体制取、性质实验。（4）有些规模较大的实验。主要是教师根据需要添加的一些辅助性的综合实验。如某一气体的制取、除杂（往往不止一种）、检验、收集、性质分析、尾气处理等，这种实验费时、费力、成功率低；又如硫酸工业制法生产流程；可利用CAI进行模拟演示。（5）“反证”实验。在实验操作中，我们教师经常强调一些操作规范，如H2还原氧化铜开始和结束的操作顺序、极易溶气体（HCl、NH3）等教师仅仅进行讲解，应该这样、而不应该那样，学生往往印象不深，常常“屡教不改”，可利用CAI，将这些错误的操作及其破坏性的后果一起通过模拟实验展示给学生，这样，学生的印象就深刻了。（6）重温实验。我们在演示新实验时，为了和以前所做的相关实验进行对比，我们亦可将新、旧实验模拟成电脑动画在银幕上同时演示，指导学生观察实验现象的不同，然后得出科学的结论。这样做：一方面通过实物模拟再现，容易唤起学生可能淡化了的记忆，使记忆进一步加深；另一方面通过对比模拟实验，可以深化对新旧知识的认识。例如：我在演示完钠与乙醇反应的实验后，提问：“钠还能和什么液体反应？”学生答：“水”、“盐酸”等，我在肯定的同时，按动鼠标，银幕上出现三个烧杯，分别盛有乙醇、水和盐酸，然后将三粒金属钠投入三杯液体中，反应现象各不相同。在模拟实验中，运用动画技巧的灵活性，特别强化特征现象：如钠与水反应时的“浮、熔、游”，钠与乙醇反应的“沉、不熔、不游、匀放气”，钠与稀盐酸反应的“浮、燃、游”等实验现象。同学们通过比较特征现象，不难得出钠与三种液体反应，制换出氢气的难易程度是：盐酸水乙醇。
　　
　　二、微观实验展示
　　
　　大多数化学实验的重点及难点在于实验的操作及实验现象的观察，但有些实验则相反，操作及现象较为简单，其难点、重点在于揭示微观的原理。如强、弱电解质的导电性，原电池、电解池的工作原理，饱和食盐水的电解等，利用多媒体技术进行模拟微观动态演示，作为真实实验的辅助工具，让学生在较短的时间内对这些抽象的理论有一个比较清晰的理解。
　　
　　笔者在传授电解饱和食盐水这部分内容时制作了三维动画模拟电解饱和食盐水的实验和立式隔膜电解槽电解饱和食盐水的生产过程；前者主要用来说明电解饱和食盐水的微观原理。分别用大小不同、颜色不同的小球代表H+、Na+、Cl—、OH—，再利用动画模拟它们电极反应的过程及产物。后者让学生了解工厂进行电解饱和食盐

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