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浅论多媒体技术在初中化学教学中的应用

[摘 要]随着信息技术的飞速发展,以及国家对教育投入的逐步加大,多媒体教学技术在各学校得到了广泛普及应用。在初中化学教学中,出现了诸如“化学仿真实验室”等一批功能强大的软件,在网络中也可以下载到几乎涵盖初中化学教材中出现过的所有实验视频和相关图片,这的确为初中化学教学带来极大的便利。毫不夸张地说,我们甚至可以不用带任何教材和化学实验仪器,也可以把一堂课上得很精彩。但不可否认，这样的教学也有诸多不足之处，如何扬长避短，使之更好地服务于化学教学，值得我们深思。
[关键词]多媒体；化学；教学

在化学教学中,多媒体能通过图片、视频、音频和动画等表现手法将抽象的概念、难以观察清楚的现象、跨越时空的事物、不易实现的实验等,进行信息处理和图像输出,在屏幕上实施微观放大、宏观缩小、动静结合,给学生形成强烈的感官刺激以及鲜明的感性认识,为上升为理性认识奠定基础,从而极大地激发学生的学习兴趣,调动学习的积极性,优化教学过程。因此,多媒体辅助教学逐渐成为目前教学技术手段的主流之一。
多媒体辅助教学有诸多优点，有一些教师随之认为传统的教学方法已经落伍，应该退出历史舞台，从而提出诸如“无黑板教学”，用仿真实验或实录视频代替化学实验等等极端的做法，并且已经在化学实际教学中应用,如果单从教学的成绩来看,效果还非常不错。然而,这确实不得不让我们在欣慰之余心生出一丝担忧。化学是一门以实验为基础的科学,我个人理解,化学实验应该是“做”出来的,而不是“看”出来的,或是“仿真”出来的,我们应重在过程的探究,重在方法的总结,重在思维的训练,动手能力的培养等,而不仅仅是现象和结论的简单呈现。从今年我区化学中考将新增学生实验操作这一考试项目,就可以看出来,学生动手能力的培养,不仅是教师演示实验无法代替的,更是多媒体技术无法取代的。如何走出这些误区而恰当地应用多媒体进行化学教学,是每位化学教师应该深思的一个问题。在此仅谈一些本人在实际教学中的粗浅体会,以期引起更多同行的共鸣。
一、多媒体技术在化学教学中的优势显而易见
1、合理运用多媒体技术,可创设优化的教学情境
“兴趣是最好的老师。”没有兴趣地去学习，不但浪费时间、浪费精力，还达不到好的效果。正如美国教育家布鲁纳说：“学习的最好刺激，乃是对所学材料的兴趣”。多媒体技术教学，能够把生动的动画图像，清晰的文字注解和优美的声音展现给学生，给学生多种感官同时刺激，激发学生的学习兴趣，使学生由被动学习变为主动学习。例如：刚开始学习《绪言》时，让学生观看“用隔水透气的高分子薄膜做的鸟笼”和新型纳米材料等，突出学习化学的重要性，化学和我们自己的关系，吸引了学生的眼球，激发他们的求知欲。讲《爱护水资源》一节时，先将重庆前几年特大干旱时的图片和视频展示给学生，让学生觉得离自己的生活是那么近,从而激发学生保护水资源的欲望。
枯燥的记忆是催眠的最佳方法,也是学生学习化学的最大障碍。如化学元素符号的记忆是学习化学的基础,但是直接枯燥的记忆,会严重打击学生学习化学的兴趣，这时我们就可以利用多媒体播放《元素周期表之歌》,学生在愉悦的音乐环境中,学习激情会大大提升。再如,学习化合价时,网络上也有大量的关于帮助记忆的歌曲,这时利用多媒体播放能让学生轻松记住,并且很难遗忘。
通过动画图像、文字注释和优美声音展现，极大的调动了学生的兴趣,使学生一目了然，轻松自如的突破了教学难点。运用现代教育技术，使教学从无声到有声，从无形到有形，从平面到立体，拓展了教学空间，改变了讲、听、问、答直线式的信息传递反馈方式，让学生全方位、全状态的理解并延伸课本知识。
2、灵活使用课件,使化学教学内容变抽象为具体
化学是研究物质的组成、结构、性质及其变化规律的科学。化学概念和化学原理大多较为抽象，许多化学事实，如对分子、原子等微观粒子既看不见又摸不着,化学反应的本质就是分子破裂成原子,原子又重新组合成新分子的过程,因此,单靠语言和文字描述,学生较难理解。如果我们能利用多媒体技术的强大表现力，运用动画、声音、图片等形式，有利于学生建立科学的概念，激发学生的学习兴趣,而且可以帮助学生突破学习过程中的重点和难点,取得较好的学习效果。
如：在学习第三单元《原子的构成》一节时，由于主要内容是认识原子的内部结构，较为抽象，在以往的传统教学中学生都感到枯燥无味、难以理解，很难建构物质的微粒观。然而多媒体的使用能够很好的解决这一问题。教师可以事先从网络上下载或自己制作FLASH课件, 利用多媒体课件，可将H原子、O原子、Fe原子、Ar原子等原子结构生动形象地演示出来，这些多媒体课件的使用，可使学生看到放大了的“原子世界”，并且可有效地帮助学生形成原子结构的空间想象能力。
再如,第四单元电解水的实验，如果我们只是给学生讲水分子破裂成氢原子和氧原子，然后氢原子与氢原子结合生成氢分子,氧原子与氧原子结合生成氧分子。学生的抽象思维能力有限肯定理解不透彻。水分子是如何破裂的呢？原子又是如何组合成分子的呢？如果我们把水分解的过程用动画的形式展示给学生，学生可以看清楚水分子破裂成原子，然后原子又重新组合的过程，学生目睹了整个变化过程，就能轻松的理解并掌握实验的现象和实质。
这样，通过多媒体课件把原来抽象、难以理解的教学内容变得生动活泼和丰富多彩了，使学生在一种轻松愉快的气氛中掌握了知识。
3、适时运用课件,模拟化学实验教学
实验是化学教学的基础,它可以为学生提供丰富的感性认识,通过对化学实验的观察和研究,可以得出化学反应的结论,加深对物质性质的理解和掌握。然而,传统的课堂演示实验存在着一些不易克服的矛盾：反应装置规模小而教室范围大,多数学生观察现象模糊；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,感官刺激强度不足。一些实验危险性较强,不宜在课堂上演示；工业生产装置规模大,根本无法在课堂内演示。这些在传统化学教学中带有普遍性的难题,可以通过多媒体课件解决。
（1）、有毒、有害、危险性以及在短时间内无法完成的实验。如:CO的中毒实验,粉尘爆炸的实验,这些比较危险的实验,如果制成多媒体课件这类实验就很容易再现。在讲金属铁锈蚀的条件探究时，由于实验时间很长，短时间内无法看到现象，采用录像形式，缩短时差，让实验的操作、过程、现象都一目了然，那么实验的探究的结果也就了然于心，教学的效果更不用说。
（2）、错误的实验操作引发危险后果。例如,浓硫酸稀释时错误地将水倒入浓硫酸中，会带来什么后果呢？这是不能用实验来演示的。但都可通过动画模拟及伴音得到解决。对于化学实验中的一些错误操作所引起的危害性，老师不能演示给同学们看，只能靠嘴巴讲其错误的原因以及可能带来的危害，这样学生常常认为老师危言耸听，始终半信半疑。但是用多媒体课件就可以模拟这些错误操作，可以通过放慢动作将实验步骤分解，这样不仅将错误的原因弄清楚了，而且学生看了之后，知道错误操作所引起的危害性，所以印象会很深刻。
（3）、化学生产流程的宏观演示。如金属的冶炼等。通过多媒体辅助教学可以把难以演示的实验形象化,通过直观的视觉来帮助学生理解,同样,降低了教学的难度,从而使教学难点顺利突破。
4、 合理运用多媒体技术,可增加课堂容量,提高课堂效率
课堂教学的时间是有限的,传统板书在具体操作中既花费时间又不可以随意跳跃,因而容易造成课堂容量减少。运用多媒体后,教师在设计教学过程时,根据教学目的将教学内容重新编排,事先编好教学程序,节约大量书板书的时间,使信息密度增大。
特别是写例题、画图例及进行总结性归纳及物质与物质的性质对比等用时比较多。而采用多媒体中的显示文本的功能，可使本应花几分钟的内容在几秒内显示于学生眼前，如我们可以用PPT这一大家都比较熟悉的软件把练习题做成一些简单的课件，上课要用时只需点一下鼠标就可以把练习题及答案依次呈现出来。然后根据学生的回答情况分析学生对知识的掌握程度，及时调整自己的教学。这样老师就有时间讲解更多相关的知识和现实的应用，引导他们理论联系实际，丰富了课堂内容，而且从根本上改变过去"满堂灌"的教学弊端，给学生较多自由时间复习巩固，优化了课堂教学，增加了课堂的信息量。
5、多媒体技术在复习课中的应用
多媒体技术可以串联各章的知识点,形成知识网络。由于初中化学教材中的知识点多而分散，故章节复习和分块复习就显得尤为重要。复习阶段往往涉及的内容较多，学生很难把这些内容条理化，教师串讲起来也感到费时费力。计算机课件的超文本方式以及多级菜单结构设计形式，正好适合复习课内容多、知识跨度大的特点。譬如, 将所要复习的内容分类总结后制作成幻灯片，同时添加一些播放效果，先显示提纲，让学生回答问题, 再显示提纲以下内容待复习内容串讲完之后, 将整个内容在大屏幕上显示，使得条理非常清晰。教师利用这些课件进行串讲，学生很容易弄清知识的脉络, 便于系统理解和掌握。另外把各实验的重要现象剪辑起来, 插入到复习课件中去,可以起到更好的复习效果。
二、多媒体技术在化学教学中的局限性不容忽视
无论多媒体教学的手段多么先进,其实作用都不过是在教学中发挥着辅助作用,课件教学虽然有诸多优点,如果在课堂教学中不能把握适度的原则,也会影响到教学效果。现代信息技术有其独特的优势,但也存在明显的不足,它在一定程度上固化了知识间的联系,模式化了人的思维过程,机械化了教学过程,不能适应课堂教学中随时可能出现的种种变化。作为现代教学手段, 多媒体技术是对传统教学手段的补充,但不可能完全取代传统的教学手段。我认为, 多媒体技术与化学教学的整合中,存在着以下局限性。
1、多媒体教学存在着的一定的机械性,不一定适合所有的学生群体
课堂教学是师生的双向的交流,是灵活多变的,其教学过程中会遇到什么问题无法全部提前预计,而多媒体课件是教师事先根据教学内容设计的教学软件,其执行的过程几乎是不变的。在千变万化的课堂教学中,多媒体课件肯定也不可能涉及到课堂教学变化的各种情况,以及根据各种情况所进行的各种教学方法的变化。
比如,去年在我校进行的“同课同构”教学展示活动中,就体现出了其缺陷，由于是不同教师、不同学生使用同一课件,由于使用者和作用对象的不同,导致出现的教学效果大不一样。所以在实际教学中不能太过分依赖于多媒体辅助技术,因为化学课堂教学中,起主导作用的还是教师,主体还是不同的学生个体,多媒体课件只是教师教学过程中的一个强有力的工具而已。
2、多媒体课件不能取代化学实验,只能起到辅助教学的作用
首先,在科学性上,多媒体课件无法替代科学实验。许多科学实验,其现象尽管没有课件演示那么清晰,但实验是真实存在的,其可信性、真实性、科学性和严密性是可以为学生所感知的。有些实验现象是多媒体技术不能体现的，如浓硫酸稀释时放热，就需要学生亲自动手摸一摸。有些物质的气味，如氨需要学生亲自闻一闻，还有些实验如过滤操作需要学生亲自作一做。教师说十遍“碱能使无色酚酞溶液变成红色”,还不如让学生做一次把无色酚酞溶液滴入氢氧化钠溶液中的实验来得更直观深刻。
其次,在趣味性上,多媒体课件无法替代科学实验。科学实验往往伴随着物体的运动、发光、发热、颜色及形态的变化,有时甚至是爆炸等极端现象,在完成教学的同时,也增强了课堂的趣味性,如果简单地用影片似的课件演示替代实验,其趣味性必将荡然无存。比如，在第七单元“化学反应中的能量变化”教学中,学生动手完成生石灰与水反应放热的实验,让学生用手去触摸试管外壁体会放热现象,效果是很明显的。在第九单元“溶解时的吸热和放热现象”的教学中，让学生分别用手触摸正在溶解氢氧化钠、硝酸铵、氯化钠的烧杯外壁，学生可以很清楚地感觉到冷热的变化，从而形成深刻、鲜明的感性认识。这种亲身感受远比用多媒体计算机模拟让学生观察得到的结论更为鲜明深刻。还有对于一些危险可控的小实验,教师也可以亲自演示,让加深学生印象。比如第四单元《水的组成》课题中涉及到了氢气的验纯,我校化学教师用自制的矿泉水瓶来演示证明氢气不纯时爆炸的现象,爆炸时的声音极震撼,但是危险系数几乎为零,此时再结合实验现象,说明可燃气体点燃前必须要检验纯度这一知识点,会让学生永生难忘。
第三,在能力培养上,多媒体课件无法替代科学实验。实验教学是培养学生探究能力,提高学生科学探索精神的最有效途径。在演示实验的过程中,需要学生运用全部的感官去观察、感知实验的现象,而后通过对现象的分析、处理,探究变化的过程和原因。计算机模拟完全是按照老师的意志、知识水平进行设计、制作的,这种实验的结果是一种理想状态下的结果。比如,在前不久刚完成的“测定空气里氧气的含量”实验教学中,我在一个班上演示时,冷却后打开弹簧夹却发现几乎没有水进入集气瓶中。我就让学生再次回顾操作的注意事项,并去分析失败的原因,结果有学生发现是在实验过程中为了观察实验现象,学生在传递观察过程中导致集气瓶上的塞子松动,装置漏气而导致实验失败了。然后,让几个学生把实验重新再做一次,看到的现象非常明显,学生感觉兴奋极了。因为他们体会到了成功的喜悦,体会到了合作的重要,同时也体会到科学探究实验的严谨性,体会到做任何事情都是马虎不得的。
3、用多媒体完全替代传统教具，不一定能取得最佳教学效果
多媒体课件容量大,在上课时教师只要按照预先设计好的播放就可以了,导致整堂课下来黑板上空无一字,“黑板”成了“白板”。而板书是教师用以传达教学信息的一种媒介,是化学课堂教学的重要手段和环节之一。它和教学语言、非语言行为或先或后或同时出现,互为补充、完善,是化学课堂教学不可缺少的部分。在一堂完整的课堂教学中,板书可以揭示教学内容的要点和逻辑层次,体现知识脉络和体系。板书直观、精炼,它通过调动、刺激学生的视觉器官,将教学信息的结构及其内在联系呈现给学生,使学生便于联想记忆。有的学生善于利用教师的板书进行学习,效果很好。如果没有板书或者仅仅是在课堂小结时展示一下完事,知识的全面性或者层次性不能在学生头脑中形成一个整体。再有,一个问题的推演、分析过程,应由教师亲手在黑板上完成,使学生能在教师的缓缓的推演过程中有时间学习思维方法,培养良好的解题习惯。而不是通过多媒体的快速演示,一味地加快教学进程,而忽略学生的接受能力。
作为传统教学的板书及时性、重现性强，内容随写随看，还可以方便地增删，充分展现教师在教学中突发的教学灵感；而投影需要提前制作，固化了教学活动的机动性和灵活性，使得课堂教学过程过于公式化。因此，大屏幕投影多数情况下只能作为辅助。
4、多媒体的应用过程中，难免会出现其他的一些问题
在多媒体教学中,经常会出现这样一些情况,或投影亮度不够，学生难以看清；或光线较暗，学生无法记笔记；甚至有时形成了课下学生借来课件照抄的局面；或由于其它因素影响，使学生的注意力难于集中。
三、对于多媒体技术在化学教学中的几点建议
1、不能盲目崇拜迷信多媒体，忽视实验教学的本质。如将演示实验、学生实验改用多媒体动画演示，认为这样成功率高，节约时间。化学是一门实验科学，化学实验是化学理论赖以产生和发展的基础，是不可取代的，用多媒体来实验，没有让学生亲自操作亲自观察、更能使学生获取第一手资料,弱化了部分实验功效,不利于培养学生勤于动手、动脑的好习惯。因此,在化学教学中,能用提供实物展示的,尽量不用动画或图片代替;能让学生亲自动手实验的,教师尽量不用演示实验代替;对于学生无法亲自动手操作的,教师又有条件在课堂演示的,尽量不用视频去代替。
2、不要大量使用新奇的多媒体素材。在多媒体素材准备过程时，大量的引用效果，以求新颖来达到吸引学生注意力。但实际上课时有的学生只顾看新奇的动画而并不及时思考动画所要表现的实质问题，有的学生只顾听声音而忘了看现象，有的学生甚至沉浸在优美的音乐声中，还有的学生思维随着画面而浮想联翩，而忘了学习的内容，一节课下来所获甚少。
3、 不要忽视课前预习、自主学习、自主交流的意识和能力。多媒体课堂教学内容量大，学生接受知识的能力是有限的。如此多的知识，学生只能跟着课件大致的浏览一遍，跟不上老师的思路，来不及思考，找不到重点，课堂利用率低。
4、不能用课件完全替代板书。正如电子书籍不能完全替代纸质书籍一样,其存在是一定有道理的。或许教师简洁创意的板书,工整优美的字迹,书写时洒脱的身姿更能学生留下深刻的印象,甚至让学生终身难忘。
多媒体课件的应用应根据教学的需要，为教学服务。多媒体并非用得越多越好，要做到需用则用，不用则弃。要根据教学进程，选择最有利教学的时机，用于最需要的关键处，不要为“装饰”课堂而用课件。只要善于将这种现代化教学手段与传统教学相结合、互相渗透、互相补充和完善，必将大大优化课堂教学，提高教学质量，有利于学生科学素质的发展和促进教师能力的提高。

主要参考文献
[1]王丽《多媒体在化学教学中的应用研究》
[2]陈刚《多媒体在化学教学中的运用与思考》