信息穿透:化学成长的阶梯

摘 要: 信息技术给地球上各门学科注入了新鲜的血液。它在图、文、像方面具有强大的功能,可以激活课本内容,让静止变活动,让抽象变具体,让微观世界变为宏观世界,将外部资源引入课堂。本文主要探讨了信息技术是如何促使化学茁壮成长的主题。

关键词: 信息技术 化学图片 化学难点 学生知识面

2009年10月,教育部部长陈至立在全国中小学信息技术教育会议上指出:“在开好信息技术课程的同时,鼓励在其他学科的教学中广泛应用信息技术手段,使之能融合在其他学科的学习中……”化学教师应利用信息技术搜索大量的图、文、像素材,精心制作多媒体课件、创设教学情景等手段给学生提供大量的感性认识,激发学生的学习积极性,使学生通过自主学习和合作学习来获取和积累知识,培养学生掌握和运用知识的态度和能力。

1.信息穿透,使化学图片教学活起来

利用信息技术制作多媒体图片,可以使图片动起来,让平面的图片变成立体的图片,增强学生视觉感受。教师可将微观世界或宏观现象,通过视频、动画等形式展现在学生面前,使得化学教学内容呈现的方式发生很大的变化,产生非常好的直观性效果,激发学生求知的欲望,揭示事物的本质,架起一座从形象信息到抽象思维的桥。

1.1计算机动态演示

新教材中有许多图片是描述微观理论的,对这些图片可以利用计算机模拟,使静态图片转化为动画,让微观粒子“动起来”,从而有助于学生更好地理解概念、掌握理论。例如在“化学反应速率”一节中有一部分内容是解释化学反应发生的条件。教材配合这部分内容穿插了以下几个图片:图2-2投篮的情形的漫画;图2-3碘化氢分子的几种可能的碰撞模式。在实际教学中,我将这几幅图片利用Flash软件制作成动画,并精心设计了几个问题,巧妙地将这些动画串在一起。如:首先提出问题:化学反应是如何发生的?然后动态模拟出氢分子和碘分子通过碰撞生成碘化氢分子的反应过程,引出“微粒间碰撞是反应发生的前提”这一基本认识。接着问:微粒间的每次碰撞是否都能发生反应?为此分别动态模拟了投篮的3种情形:力量不够,球未进;方向不对,球未进;力量足、方向准、球进的动画。类比每种情形又分别模拟了氢分子和碘分子的碰撞情形,从而总结出化学反应发生的条件。这些精美的画面配以生动的音效,极大地调动了学生的学习兴趣,使学生在轻松愉快的气氛中总结出化学反应发生的条件。像这种解释理论知识的图片都可以设计成动画形式,通过微粒的运动,让理论的产生和发展过程动起来,从而更好地让学生理解这些抽象理论,充分发挥图片的形象解释功能。

1.2运用拍摄录像手段赋予图片以“生命”

在教学过程中,教师应通过录像使图片“活起来”。例如,学习“甲烷”时,教材上是用图片描述甲烷取代反应的,因为这个反应耗时较长,没有时间在课堂上进行。以往的处理就是对着课本进行描述,学生看不到真实的反应过程,调动不起学习积极性。我将这个实验拍成录像,过程很详细,有甲烷在自然光照下的反应,也有强光照射下的反应,现象十分明显。该录像在教学过程中播放出来,形成了一个“课堂兴奋点”,使学生在热烈的气氛中印象深刻。

2.信息穿透,使化学难点学习简单化

利用信息技术模拟化学实验,对于化学教学确实带来了很大的便利,比如一些危险的实验、有毒的实验、难度较大的实验、现象不明显的实验,甚至是难讲、难理解的微观过程,等等,如果用信息技术模拟出来,确实对教学有很大的帮助,现代信息技术的使用给教师的教和学生的学带来了更为广阔的探讨空间。

2.1降低化学教学难点

例如,硫酸在工农业生产、科学实验和国防建设上都有广泛的用途,教材以接触法制硫酸的基本化学原理和生产流程、典型设备等,向学生介绍了有关化工生产知识,使学生学习化学理论跟化工生产实际联系起来。传统的教学方法,尽管采取了实物、标本、模型或图表措施,学生还是觉得比较空洞。我们如果采用计算机教学软件,以优美动听的音乐和形象逼真的画面,可以赢得学生的喜爱。它设计动感强,易引起学生注意,讲解步骤清楚,层次分明,板面清晰,提示、过程、结论完整;图像形象、生动、直观。沸腾炉真的沸腾起来了,生成的二氧化硫经过热交换器,直奔接触室,摇身一变,变为三氧化硫,三氧化硫进入吸收室洗了一个浓浓的“硫酸浴”,出来一缸热气腾腾的发烟硫酸。与此同时,富有启发性的思考题和典型的练习,更是画龙点睛,一目了然,这样可使学生在轻松愉快的气氛中,了解掌握工业制硫酸的全过程。

2.2解决难以操作的化学实验

用一些有毒、有危险药品进行的实验(如苯和液溴的反应),常规方法难以实现、无法在课堂向学生演示的化学反应(如Fe和水蒸气反应);某些不易观察或不易用普通方法进行操作来实现的化学实验(如N2和H2生成NH3);易污染环境,而学生又必须知道的一些化学内容(如CO参与的实验)等。对以上种种情况,现代信息技术便可大显身手。这种教学方式是将多媒体素材库、计算机、大屏幕投影等作为新的教学媒体应用于教学,要求教师的教学采用启发式,使学生在教师的启发下分析讨论、对比归纳,完成意义建构。在多媒体计算机辅助下引导学生讨论、探索,其优点是体现了教师为主导,学生为主体的理念。

现代信息技术对图形处理能力高超,教师可以通过CAI把难以用实验演示的动态过程展示在学生面前,使抽象的概念变为具体的形象。同时利用这一特有功能可以降低教学难度,使教学难点得以顺利突破。学生也为其形式之新颖、声画之精彩而耳目一新,产生乐学情绪。

3.信息穿透,使学生知识面拓宽

按照巴浦洛夫的说法,在教学过程中应当让学生“手脑并用”,利用多媒体教学正符合这个理论。更重要的是,学生看到现代教学手段的魅力,掌握一项“会学”的手段,将终身受用。这样,学生学习时,抽象思维的障碍、逻辑思维的障碍、语言表达的障碍等在计算机技术的上述功能下被打通了、化解了、消失了,其形式之新颖、声画之精彩而耳目一新,开阔眼界,激活思维。

在《氯气》的教学过程中,我采用了该种教学模式进行研究性学习。首先我根据学习目标,提出这节内容中所要涉及的问题,然后向学生提供这节课的学习是感性知识向理性知识转化,观察氯气后得到其物理性质,再由氯气的有关实验进而得到化学性质。再向学生出示有关氯气知识所涉及的一些网站和教师自己制作的课件,让学生在课件和网站上自由探索,查找与氯气的物理性质和化学性质相关的知识,使课本上的知识得到延伸,有利于学生对知识的记忆和理解,并且在课堂上提出自己不懂的问题,向我寻求帮助,或者在同学之间相互协作讨论,交流而得到解决,最后完成一些作业进行巩固,也使我能及时掌握学生的情况。这种学习模式让学生自己来探索,成为学习的主导者。在教学中由教师提出问题,给出任务,让学生利用网络资源在复杂的情境中进行探索,去研究和发现隐藏在问题和学习材料中的规律,获得新知识、新方法和情感体验,提高自主获取信息和加工、整理、应用信息的能力。

化学教师应驾驭信息技术――这架“时空穿梭机”,遨游在化学的知识领域,穿梭在其他各门课程之间,集百家之所长,为化学教育教学带来新的成长契机。

参考文献:

[1]郑文越.乌申斯基教育论著选.人民教育出版社,1991.

[2]孙杰远.信息技术与化学课程整合.北京大学出版社,2002.7.

[3]张剑平.现代教育技术理论与应用.高等教育出版社,2003.8.