中学化学课程教学影像资源开发与应用

10.3969/j.issn.1671-489X.2016.11.055

摘 要 以中学化学课程为例，从影像资料的种类、作用、开发和应用等方面进行论述。

关键词 中学化学；影像资源；实验

中图分类号：G633.8 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2016）11-0055-02

化学是一门实验性学科，要想取得好的教学效果，必须尽可能多地做实验，让学生观察到课程所涉及的所有化学物质和化学反应现象。由于各方面的原因，不可能把所有实验都做一遍，而且即使能做的实验也只能观察到反应的外部现象，而观察不到微观粒子的变化。面对抽象的元素符号、分子式和化学反应方程式，教师讲起来费力，学生理解起来吃力。笔者认为，开发与教材配套的影像资料并把影像资料有效应用到教学中，可以帮助解决上述问题。

1 影像资料的形式和内容

影像资料主要包括视频录像、照片和演示动画三种形式。照片的优点是清晰细腻，既可以展现事物的全貌，也可以展现某一部分，主要用来表现反应物和生成物的大小、形状、颜色、光泽等的外观形态，比如铁、硫、氯气、氢氧化钠、硫酸溶液等；视频录像的优点是生动形象，主要用来表现实验操作过程、化学反应现象、化工厂生产设备和生产工艺，比如氧气的制取过程、氯气和氢气在光照条件下发生爆炸反应的情况、车间内干冰的生产过程等；动画的优点是可以化无形为有形，变宏观为微观，变不可见为可见，可以“看到”表面上看不到的现象，演示物质的生成过程，比如电镀的原理演示（在硫酸铜溶液中，铜棒在电流的作用下产生铜离子，铜离子在电流的作用下移向铁棒，在铁棒的表面得到电子析出铜单质，铁棒表面上覆盖一层金属铜）。

2 影像资料的拍摄与制作

目前还没有系统全面的化学影像资料，这就需要进行开发。开发影像资料以任课教师为主，摄编人员、动画制作人员为辅，拍摄场地根据需要可以选在学校的化学实验室、相关生化研究所实验室或化工厂，拍摄的时候照片和视频录像同时进行拍摄。

任课教师先将教材上每一章节所需要的影像资料逐一列出来，力争做到不落下任何一个内容，然后和摄像人员及动画制作人员一起进行分类整理，拟定拍摄制作提纲。为拍摄高质量的影像资料，拍摄之前要撰写分镜头稿本，制订详细的拍摄计划，把拍摄当中可能遇到的问题都想到，制订应急预案。拍摄和制作的时候任课教师要到现场进行指导，要与摄像人员和动画制作人员密切配合。

任课教师也可以日积月累自己进行拍摄。现在的智能手机像素都很高，拍出的照片和录制的视频影像质量很好，完全可以满足教学需要。教师在日常生活、教学观摩和到化工厂参观时，遇到可以用于教学的内容，随时用携带的手机拍下来。不同学校的同一年级的化学教师之间可以共享彼此积累的影像资料。

拍摄的视频影像素材比较粗糙，而且比较零散，一般需要经过编辑整理之后才能使用。影像素材应该编辑成两种版本，一种是以整本教材或者以章节为单位的完整的视频录像片，一种是以知识点为单位的视频片段。前者用在课程的绪论部分、章节的开头部分或总结部分，向学生介绍整个化学课程或某章节所涉及的内容，便于对整个课程或某一章节有一个整体的认识，激发学习兴趣；后者用做课件素材，编到课件里在课堂上边演示边讲解。

以知识点为单位的视频影像资料片段就是将影像资料分解成最小单元，教师在备课时编进PPT课件当中。影像资料片段的长度根据内容确定，短的可以只有几秒钟，长的可达几分钟。如“钠和水的反应”这一内容，就可以将总长为25秒钟、带有现场同期声音的3个画面组接到一起：教师一只手用镊子夹着一小块金属钠放进盛水的烧杯（近景）；金属钠和水开始激烈反应（全景）；钠熔成银白色小球，在烧杯中快速游动直至反应完毕，烧杯内恢复平静（特写）。

再如“铝热反应”这一内容，可以用总长度为4分钟的5个画面来表现：实验教师把两张圆形滤纸分别折叠成漏斗状套在一起（中景）；取出内层滤纸，在其底部剪一小孔后用水润湿，再套回原处（近景）；滤纸漏斗架在铁圈上（中景），滤纸漏斗下面放置一盛沙子的蒸发皿（近景）；将干燥的氧化铁粉末和铝粉均匀混合后放入纸漏斗中，在混合物上面加少量氯酸钾固体，混合物中间插一根用砂纸打磨过的镁带（中景）；用燃着的小木条点燃镁带（近景），火星四射剧烈燃烧，熔融物落入沙中（全景）。

化学课的动画，目的是让学生“看见”表面看不到的化学反应。比如金属铁和硫酸铜的置换反应：用大小不同的两个蓝色小球代表硫酸根和铜离子，两个蓝色小球粘合在一起代表硫酸铜分子，用银灰色小球代表铁分子；在硫酸铜溶液中，代表硫酸铜分子的两个结合在一起的蓝色小球悬浮在水中，银灰色小球进入溶液中并游向蓝色球，用力拉较小的篮球，小的篮球与大的篮球分离变成黄色（代表被置换出的铜单质），向下沉淀落到容器底部；与此同时，银灰色小球与大的篮球一起变成褐色并粘合到一起（代表新生成的硫酸铁）。这一过程表明，单质铁把硫酸铜中的铜离子置换为单质铜。

3 影像资料的使用

上述影像资料可以用在化学课的绪论、每一节课或实验环节。

很多教师都感觉绪论不讲不行，讲又很难讲，如果有一部介绍化学课的视频短片，情况就不一样了。视频短片先展示一些日常生活中的手机壳、文具盒、西药片、汽油等物品，再演示这些物品的原材料的生产过程。在第一次课开始时首先播放这个视频短片，然后介绍化学课所要探索的内容，那么这节课就要好讲得多，而且有助于学生对化学课程产生兴趣，从而为后续的课程打下良好基础。

几乎每个化学教师都有这样的感受：因为很抽象，仅仅用粉笔、黑板，甚至用普通多媒体课件讲物质构成和化学反应很费力，讲得口干舌燥，学生也不容易讲明白，而且即使讲明白了，学生也很难理解；如果边演示相关的影像资料边讲解，情况就会大为改观。如对于“氧化还原反应”这一内容，在讲解氧化的原因及反应方程式之前，可以先展示几张日常生活中氧化现象的图片：铁在空气中生锈、食物的腐败变质、铜在空气中产生铜绿。再播放一段白磷自燃的视频短片，等等。

在实验环节，有的实验因为危险性大而不能做；有的实验因为对反应条件要求苛刻，反应现象不明显。尤其突出的问题是实验只能观察到外部的反应现象和生成物，而观察不到分子的变化情况。这些情况就应该借助动画来演示。如苯在三溴化铁催化作用下，与液态溴发生取代反应这一实验，由于反应物苯和液态溴均有毒，均具有挥发性，而且反应过程中大量放热，必须在通风厨中进行，在教室内做这个演示实验会污染环境，且不能看到苯环上的氢原子被溴取代的过程。该实验可以用这样的一个简单的动画片来取代：画面内有若干个无色苯环，苯环上有6个代表氢原子的黄色小球；溴原子（红色小球）进入画面，用力拉苯环上的黄色小球，但没能拉动；三溴化铁原子（蓝色小球）进入画面，帮助红色小球一起把黄色小球拉下来，红色小球取代黄色小球停留在黄色小球的位置上。

4 几点体会

实践证明，应用影像资料可以提高化学课教学质量。影像资料的开发和使用应注意三点：一是必须组建一个团队，完整系统开发影像资料，力争不遗落任何一个知识点；二是在学校、教学研究机构或教育行政部门立项，争取一些经费支持；三是同一年级的化学课教师要经常沟通，互相学习彼此的应用经验，让影像资料最大限度发挥应有的作用。

参考文献

[1]刘杰，丛中笑，等.工厂电气控制课程教学影像资料的开发和应用[J].中国教育技术装备，2010（12）：125-126.