高中化学实验教学中信息技术的应用分析

发表时间:2020/10/19   来源:《中小学教育》2020年20期   作者:黄讲
[导读] 在化学教学中有效开展化学实验,可以激发学生的学习兴趣

           黄讲
          利川市第一中学                                                  
          摘要:在化学教学中有效开展化学实验,可以激发学生的学习兴趣,更好地培养学生的观察能力和动手能力,让学生在有趣的实验中收获知识。随着多媒体信息技术的快速发展,涌现出各种多媒体课件制作软件,通过综合运用各类软件功能,满足化学实验的要求。现代信息技术的应用可以为化学实验教学提供丰富的资源,为教学提供广泛的可能性。学生可以通过虚拟操作,强化对物质和化学实验过程的感知,从而为改进实验教学提供新思路、新空间。
          关键词:高中化学;实验;信息技术
一、在高中化学实验教学中运用现代化信息技术的可能性
          现代信息技术应用于高中化学实验教学中,可以为教师提供更加丰富的教学资源。近年来,随着互联网技术的快速发展,出现大量先进的教学资源,为化学实验教学的资源广泛共享提供了诸多可能性。网络上关于中学化学实验的视频、课件、文字资料、动画等层出不穷,尤其是经常出现在教学类的网站上。除此之外,学校也配备大量的化学实验光盘和录像,为教师和学生提供了更为广阔的空间,在教学中可以根据自己的特点来选择教与学的方式和手段。当前,大部分高中配备了多媒体设备,尤其是校园网的建成,在很大程度上为现代化信息技术应用于化学实验教学中提供了更为广泛的可能。随着信息化教学设备的水平不断提高、种类日渐丰富,使用现代化的信息化教学设备进行教学成为不可阻挡的趋势。在高中化学实验教学中应用信息技术,一定要注意满足学生的学习需求,并且要符合化学实验的特征,科学合理地利用信息技术,保证学生的学习效率和质量,有意识地培养学生的信息素养。信息技术不只是作为教学的辅助工具,更能起到改变教学手段的作用。在化学实验中应用多媒体计算机技术,可以有效提升学生主动学习的积极性,人机互动的方式能够为学生提供更容易接受的学习方式;使开放学习成为可能,网络学习的开放性可以让学生有效利用网络资源进行相关信息的查询,为学生自主设计实验提供了广泛的可能性;有助于学生进行协作学习,为学生提供交流经验的平台,通过互动学习不断提高信息传播的有效性高。此外,信息技术的应用强化了理论指导作用。在传统的化学实验教学中,理论知识极容易受到教科书的影响,使理论教学缺乏完整性和系统性。而运用信息技术,可以充分揭示实验的理论内涵,更加科学地解释实验现象。
二、信息技术在高中化学实验教学中的具体运用
(一)运用信息技术模拟化学实验错误操作
          利用信息技术可以让化学知识的表达更具多媒体化。

计算机多媒体集动态和静态信息操作于一身,可以化复杂为简单,化抽象为具体。教师在化学实验教学过程中的错误操作可能会带来爆炸等巨大危害,学生在具体操作时由于好奇或者疏忽,可能造成难以预料的实验事故。而计算机多媒创造了一个虚拟实验的空间,利用信息技术模拟操作,可以加深学生对化学实验中的注意事项的印象。如在教学“氨与铵盐”这一化学实验时,教师可以让学生结合“氨与铵盐”的知识点来设计化学实验,其中包括制备氨气、收集氨气以及制取氨水;同时让学生在计算机实验室中对氨水的制取进行模拟实验。学生在操作中很可能会忽视氨气在水中会具有较大的溶解度,而直接将导管插入水中,这样就导致烧杯中的水进入大试管,出现大试管炸裂的后果,此时会因错误操作而引发爆炸。类似的还可以利用Flash来模拟稀释浓硫酸的化学实验,让学生认识到实验操作人员误将水导入浓硫酸,致使液体溅到操作者手上的危险后果。
(二)运用投影技术增强化学实验现象的演示效果
          在进行高中化学实验教学时,部分实验由于受到周围环境变化、实验药物、实验仪器以及实验能力等各种条件的影响,会导致实验操作难度过大,实验现象不明显,使实验操作失败,严重影响实验教学效果。化学实验就是需要通过对形象的化学现象进行分析而了解到实验的本质。利用投影仪开展辅助教学,也是一个具有推广价值的信息技术手段,可以有效弥补传统演示实验的缺点和不足,大大提高演示教学的实验效率。教师可以利用投影仪进行微型实验,与传统实验相比,投影仪操作简单便捷,污染小,能够节约药品,具有较好的实验教学效果。如在进行“电解饱和食盐水”实验时,投影仪可以放大实验现象,便于学生观察。通过实物投影向学生清晰地呈现阴阳两极产生的小气泡,阳极产生淡淡的黄绿色气体,因此,学生可以通过对比得出结论:阳极会生成氯气。在实验结束后滴入两滴酚酞溶液在阴极附近,会看到阴极溶液变为红色,学生得到阴极附近生成碱性物质的结论,从而直观地了解电解饱和食盐水实验。
(三)运用数字传感技术进行化学实验的定量化展示
          在高中化学实验教学中,很多化学反应都会生成气泡,通常会使用比较活塞移动的快慢、气球膨胀的快慢以及加入肥皂水后气泡产生的快慢等方法,间接表征气体产生的快慢,不易进行定量化研究。如在进行“影响过氧化氢分解反应速率的因素”的化学实验时,学生只能根据气泡产生的快慢来分析反应速率的影响因素。但在进行“分别加入5mL浓度12%和5mL浓度4%的过氧化氢溶液,再分别滴入0.2mol·L-1氯化铁溶液,对气泡生成的快慢进行分析”的化学实验时,由于对比实验现象无差异性,学生难以用肉眼对实验现象进行观察,因此,实验现象的结论为:理论上,氯化铁可以作为催化剂加速反应速率,使试管产生较多的气泡。通过这种化学实验得到的结论难以让学生信服,甚至降低学生的学习兴趣。运用数字传感技术则可以进行定量化研究,利用压强传感器进行实验操作,可以对过氧化氢分解过程中的分解速率以及有无催化剂的气压变化情况进行准确直观分析,充分调动学生学习化学的积极性。
(四)运用仿真化学实验室演示实验
          随着信息技术的快速发展,各类教学软件越来越广泛地应用于高中化学实验教学中,如CorelChemLab、金华科仿真化学实验室等。通过运用化学实验模拟软件,对真实的实验环境进行模拟,对整个实验过程进行逼真再现。尽管仿真实验难以直接培养学生的动手实践能力,但可以全程模拟实验原理、实验操作以及实验仪器,让学生通过模拟演示对实验原理以及实验步骤加深认识,有效激发学习化学的积极性。
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