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電教設(shè)備在中學(xué)化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)中的運(yùn)用
昆山市張浦中學(xué) 馬蓮芳我國著名的化學(xué)家戴安邦先生曾說過:"化學(xué)實(shí)驗(yàn)是實(shí)施全面化學(xué)教育的一種最有效的形式"。在基礎(chǔ)化學(xué)教學(xué)中,化學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要性是顯而易見的。實(shí)驗(yàn)教學(xué)對于幫助學(xué)生形成化學(xué)基本概念,理解和掌握化學(xué)基礎(chǔ)知識以及培養(yǎng)基本技能具有獨(dú)特的,不可替代的功用。此外,它還是化學(xué)學(xué)科實(shí)施素質(zhì)教育和STS教育的最有效的途徑。因此,加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是全面提高化學(xué)教學(xué)質(zhì)量的重要途徑。
現(xiàn)今化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要有教師的演示試驗(yàn)以及學(xué)生的學(xué)生分組實(shí)驗(yàn),本文將主要談?wù)劷處煹难菔緦?shí)驗(yàn)的幾種形式及其在教學(xué)中所起的作用。
一、 傳統(tǒng)的教師課堂演示實(shí)驗(yàn):
在課堂教學(xué)中,教師的演示實(shí)驗(yàn)占有重要位置,它具有兩方面的作用:其一,通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,分析實(shí)驗(yàn)過程和對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理,得出自然科學(xué)的概念和規(guī)律。其二,學(xué)生通過觀察教師的演示實(shí)驗(yàn),對于學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)操作方法,還具有示范作用,演示實(shí)驗(yàn)的這一功能是其他形式的實(shí)驗(yàn)所無法體現(xiàn)的?梢,演示實(shí)驗(yàn)是化學(xué)教學(xué)中最生動、最有效的直觀手段,現(xiàn)已成為非常重要的作用。
隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異,素質(zhì)教育要求的不斷提高,現(xiàn)代電教設(shè)備在化學(xué)教學(xué)中的逐漸運(yùn)用,化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)也呈現(xiàn)出更加色彩紛呈的形式。
二、 投影實(shí)驗(yàn):
投影實(shí)驗(yàn)是在投影儀(或幻燈機(jī))上進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn);瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)經(jīng)過投影可以得到形象放大、清晰、真實(shí)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,因此可以大大通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)的演示效果。
投影實(shí)驗(yàn)作為現(xiàn)代化電教設(shè)備在化學(xué)教學(xué)是的一個重要應(yīng)用,有其傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)不可比擬的特點(diǎn):
(1)、放大實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象經(jīng)過投影可以放大幾倍,使教室中遠(yuǎn)離演示臺的學(xué)生也能清楚地看到。有些實(shí)驗(yàn)只有細(xì)微的變化或變化現(xiàn)象可見度不高,如果通過投影放大,可以清晰地反映在銀幕上。
(2)、觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以從側(cè)視到俯視。教師一般進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn),學(xué)生都是從儀器的側(cè)面觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,而有些實(shí)驗(yàn),則需從上往下俯視儀器內(nèi)部才能較全面地看到化學(xué)變化中的各種現(xiàn)象。豎直投影時,銀幕上的影象是側(cè)視儀器所觀察到的現(xiàn)象,而水平投影,則是俯視儀器時所觀察到的現(xiàn)象。
(3)、可縮短實(shí)驗(yàn)時間。有些實(shí)驗(yàn)變化速度很慢,但由于投影可放大實(shí)驗(yàn)中的細(xì)微變化,因此可以使普通實(shí)驗(yàn)方法需幾時分鐘才能看清的現(xiàn)象縮短到幾分鐘就可在銀幕上明顯地看出。
(4)、節(jié)省藥品。由于投影能將實(shí)物和現(xiàn)象放大,因此,可以在較小容器中用少量藥品來進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)。
例:鈉與水的反應(yīng):
投影方式:水平方向
裝置: =10cm的培養(yǎng)皿
操作:培育皿中注入1/2容積的水,2滴酚酞試液。取一小塊金屬鈉,濾紙擦去表面上的煤油,立即投入水中。
現(xiàn)象:鈉熔成小球,在水面上做不規(guī)則運(yùn)動,鈉球表面不斷有氣泡放出,鈉球所到之處溶液立即變紅。
膠體電泳:
投影方式:豎直方向
裝置:U形管浸入方形槽中
操作:往U形管中加10ml左右Fe(OH)溶膠,在兩臂插入鐵電極(可用拉直的回形針),電極的下端距膠體溶液約1cm。然后往U形管內(nèi)滴加0.01mol/L溶液。為了使溶膠與KNO3之間有清晰的界面,應(yīng)往U形管兩臂輪流小量滴加KNO3溶液,加入的量以電極浸入1~1、5cm為宜。
實(shí)驗(yàn)用電壓為30V以上。
現(xiàn)象:通電5分鐘左右,可在銀幕上看出陰極紅色液面上升,陽極紅色液面下降,兩臂出現(xiàn)明顯的液面差。證明Fe (OH)膠體帶正電。
三、 攝錄象實(shí)驗(yàn):
(1)、運(yùn)用攝錄象教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作技能;
(2)、運(yùn)用暫停鏡頭引導(dǎo)學(xué)生觀察不易觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象;
(3)、利用錄象演示不易做成功的實(shí)驗(yàn);
(4)、利用錄象指導(dǎo)學(xué)生做有危險性的實(shí)驗(yàn);
(5)、利用錄象將同類型實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對比;
(6)、聯(lián)播錄象片段全面完整地再現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過程:
觀察實(shí)驗(yàn)時,一定要觀察實(shí)驗(yàn)的主要現(xiàn)象。但限于中學(xué)生的觀察能力,他們往往易疏忽而放過那些不易發(fā)現(xiàn)或容易消失的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
如,觀察FE(OH)沉淀的顏色,由于FE(OH)白色沉淀很容易被空氣中的氧氣氧化為FE(OH),學(xué)生難以觀察到稍縱即逝的FE(OH)白色沉淀現(xiàn)象。教學(xué)時,如用錄象機(jī)的暫停鏡頭,把一瞬即逝的生成FE(OH)白色沉淀的現(xiàn)象定格在屏幕上,學(xué)生就能清晰地觀察到白色的FE(OH)。如用慢鏡頭放映,學(xué)生還能觀察到Fe(OH)被氧化的白色 灰綠色 紅褐色的顏色變化過程,且記憶牢固。
再如,銅和稀硝酸反應(yīng)生成的無色NO氣體;白色AgOH常溫下迅速分解生成暗棕色AgO沉淀等,也可用錄象機(jī)的暫停鏡頭進(jìn)行教學(xué),以突出這類實(shí)驗(yàn)的主要現(xiàn)象。
四、 多媒體技術(shù)在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的運(yùn)用:
1、 模擬實(shí)驗(yàn):
多媒體技術(shù)作為一鐘嶄新的電教手段在進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)中有其獨(dú)特的優(yōu)越性:
(1)、可以重復(fù)觀看
(2)、可以改變觀看時間
(3)、有些規(guī)模較大的實(shí)驗(yàn) ,可利用CAI進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)
(4)、反證實(shí)驗(yàn):
許多化學(xué)實(shí)驗(yàn)有毒,具有一定的危險性,如果操作不當(dāng),就有可能發(fā)生意外事故。化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的一些錯誤操作,只能靠教師講其錯誤的原因以及錯誤操作可能帶來的危害,不能為了加深學(xué)生印象,用實(shí)驗(yàn)證明,否則會造成危險。用計算機(jī)動畫模擬這些錯誤操作,它可將錯誤分解,放慢動作,不僅把錯誤的原因演示清楚,而且可以渲染氣氛,學(xué)生看后印象深刻。下列錯誤操縱都可用動畫來模擬:稀釋濃硫酸時將水倒入濃硫酸中,液體沸騰飛濺;點(diǎn)燃沒有檢驗(yàn)純度的氫氣導(dǎo)致氫氣發(fā)生裝置的爆炸;用排水法收集氧氣時先停止加熱,后將導(dǎo)管移出水面,水倒吸試管炸裂;加熱裝有液體超過容積1/3的試管時,液體沖出管外等。學(xué)生看到錯誤操縱的無限性,加深了對錯誤原因的理解,印象深刻。
2、 微觀展示;
3、 實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí);
4、 實(shí)驗(yàn)習(xí)題。
篇幅所限,2、3、4這里不再詳述。
電教設(shè)備在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的運(yùn)用,大大豐富了中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容,為中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供了更有效的形式。為培育學(xué)生動手能力、創(chuàng)造能力,提高學(xué)生綜合素質(zhì)提供了有效途徑。
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