信息技术与化学学科有效整合,努力提高化学教学质量

信息时代科学技术革命的飞速发展，既为教育带来新的机遇，又带来了新的挑战。多媒体教学是现代教育普遍采用的一种先进的教学手段，对于传统教学中教师难以表达、学生难以理解的抽象内容、复杂的变化过程等，多媒体可以通过动画模拟、过程演示等手段予以解决。这不但在教学中起到事半功倍的效果，而且有利于提高学生的学习兴趣和分析问题解决问题的能力，大大提高了教学效率和质量。信息技术与传统教学手段互相取长补短，做好信息技术与传统教学手段的整合，是提高教育教学质量的重要途径。

一、可以帮助学生理解化学概念、原理、物质结构等方面的内容

化学概念与原理抽象度很高，物质的微观结构既看不见，又摸不着，单靠语言和文字的描述很难在学生的大脑中留下深刻的印象。在教学过程中，往往有这样的经验，涉及实验的内容，配合精心的演示或学生实验，学生兴趣很高；涉及到化学概念及原理微观粒子的运动，由于大多较为抽象，单靠语言和文字描述，学生较难理解。而化学教材中有许多用其他方法或手段效果不理想或难于实现的教学内容（如有机化学反应历程的模拟，胶体概念及胶粒的布朗运动，晶体结构、电子云等），现代信息技术、网络技术可大显身手。教师通过计算机软件进行动画模拟，能形象生动地表现分子、原子等微观粒子的运动特征，变抽象为形象，让学生直观形象地认识微观世界，更容易了解化学变化的实质。如在氨分子结构的教学中，我利用计算机模拟氨分子结构模型，让学生直观地看到氨分子的组成、空间结构，是三角锥形而不是平面型分子。

二、可以增强化学实验课的效果

实验是化学学科的基础，也是实验探究法实施的前提，其重要意义毋庸置疑。然而，传统的课堂演示实验存在着一些不易克服的问题：①反应装置规模小而课室范围大，多数学生观察现象模糊；②许多化学变化瞬间即逝，学生注意力难以集中在应当着重观察的重点上，因而感官刺激强度不足；③一些化学实验需要较长些的时间才能完成，而课堂教学时间有限，无法直接观察结果；④演示实验时教师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讨论，所以，边实验边探究的气氛不浓；⑤一些实验危险性较高，不易于在课堂上演示；⑥工业生产装置规模大，根本无法在课堂内演示。那么，怎样解决这个在化学教学中带有普遍性的难题呢？配以放映实验录像不失为解决问题的办法。但是，现阶段各地发行的实验录像带只能线性播放，难以根据教学的需要，随心选择某一片段、某一镜头，更不便在画面中穿插对实验的探索性思考，所以效果不佳。我们可借助计算机穿插实验录像的技术，采用ＭＰＥＧ压缩卡，将视频信号转换成电脑可处理的视频文件（ＭＰＧ格式），并结合ＶＣＤ编码系统制作ＶＣＤ视盘的方法。使用时可以通过按鼠标或键来选择任何一个实验的画面，边观察、边思考，这样明显地提高了实验引导探究的效果。但对那些反应速率过慢的实验（如氯水分解反应速度非常慢，课堂上难以演示）、变化太快的实验（如Na与H2O反应实验，通过投影实验能使全体学生基本看清。但反应太快，学生完整描述实验现象有困难），借助计算机穿插实验录像的技术，效果也不佳。这时可将该实验的视频文件反复播放，并通过帧数控制定格在几个特殊阶段。这样学生就能将实验的整个过程看得十分清楚。对污染性大的实验（如氧化汞分解等）、容易出现错误操作，而错误操作又可引致高危险的实验（再如浓H2SO4的稀释时错误地将水倒入浓H2SO4），不宜用实验来演示给学生看。但都可通过动画模拟及伴音得到解决。对那些发生比较困难，甚至不能实现的实验、在课堂的空间和时间上不可能观察到的生产和生活中的种种化学变化，以及不能看到的自然界中丰富多彩的那些化学现象，工业生产中的实际过程，等等，就只能用计算机一一模拟出来，通过不同颜色的块、线条、逼真的爆炸等，把实验过程中气体的流动、引致实验失败的原因、后果很直观地展示出来。

三、能够化不可见为可见，化静态为动态

信息技术的应用可以较好地解决教学中的微观问题，对化学中微观概念可以进行直观演示，一个知识点可多次演示，对培养学生的观察能力及发现问题的能力都有一定的帮助。例如氯化钠溶解于水的实验，从宏观看现象不明显。但是通过多次演示课件，学生就能真切感受到水分子作用下，钠离子与氯离子能迅速扩散，均匀地分散到水中，进一步认识到食盐溶液实际上是离子和分子组成的均匀混合物。并能感受到离子在水溶液中跟水分子一起不停地运动，最终得出结论溶液是均一、稳定的。问题的深化，是在学生不断地去思考和进一步探究中得到解决。再如在讲解“电解水实验”这一知识时，我先从宏观角度演示导电性实验后，观察到正极产生的气体（能使带火星的木条复燃）是氧气，负极产生的气体（能够燃烧，淡蓝色火焰）是氢气，那么微观上是如何实现这种转变的呢？接着用计算机模拟，微观角度解释α粒子的运动情况，很清楚地看到水分子分解成氢氧原子，氢氧原子重新组合，变成了氢气与氧气。通过这种网络展示，可以将抽象的内容形象化，从而降低了教学难度，使得教学难点顺利突破。同样α粒子轰击金箔实验，不论是现象还是结论，如果单凭教师讲解来解决问题，既枯燥又乏力。但是模拟实验的播放能够将抽象问题具体化，从而使学生感受到原子中心的确存在着，体积小质量大带正电的原子核，进一步认识到任何科学原理的建立，都要经过对大量客观事物的观察分析，以及对相关资料、数据的归纳整理，实验论证后方能得出结论。

四、教和学在时间和空间上的突破

使用电脑多媒体来辅助化学教学，在时间和空间上突破了传统教学的模式，使化学教学不再局限于课堂、书本、教室和实验室，教和学在时间和空间上得到延伸和扩展。例如：在网络环境下，教师可将自己的教案和课件在校园网或Internet的中学教学网站上，供学生在课余时间上机查寻和使用，给学生的预习、复习提供了良好的课外学习环境，另外还可让有条件的学生与教师联网，鼓励学生在家中通过上网来进行学习和作业，并即时地向教师提问和请教，使教师的教学活动得到延展。学生还可通过Internet访问相应的中学化学教学网站，如联想网校、101网校等，在网上接受其他化学教师的远程教学，其学习不再受限于传统教学的时间和空间。这样可以使学生学到更多更新的知识。例如，寒假期间我针对所学水的有关知识让学生展开调查，生活中有哪些水源污染现象？应采取哪些措施？针对目前的情况，作为社会的一员，你应怎样做？学生利用网络技术从不同资源中查找、评价、收集信息，再分析实验数据、绘制图表来汇报研究成果。这样增强了学生节约水、爱惜水的意识。