如何运用信息技术创设化学教学情境
洪江市黔阳三中雪龙
好的情境教学能让学生自主学习,激发学生的学习热情,更好地促进学生智力的发展;能引发学生积极思考,丰富想象,内化知识,强化学生的认知行为,促使师生双方达到和谐统一。信息技术多媒体具有图、文、声、象并茂,直观,容量大等特点。运用信息技术创设教学情境,化学学科有着得天独厚的优势和魅力,教师可以巧妙运用跟化学有关的实验、问题、故事,史料、新闻、报道、实物、图片、工农业生产、生活常识、环保知识、最新化学科技等内容,通过信息技术加工处理成图文并茂的PPT幻灯片、视频或音频资料直观地展示出来,就可以为课堂教学创设出生动活泼的教学情境,增强课堂教学的趣味性、新颖性、形象性和实效性。
信息技术教学情境化学史料新闻报道联系生产、生活实际问题悬疑化学魔术自编化学歌曲新材料、新科技
教学情境是指具有一定情感氛围的教学活动。“境”是指教学环境,“情”是指洋溢在“境”中的教学双方即师生之间的情感交流,情因境而生,境为情而设,情与境统一方为情境。创设好的教学情境能促使学生产生学习动力。“兴趣是最好的老师”,学生的兴趣从何而来?创设恰当的情境不失为一种良方。好的情境教学能让学生自主学习,激发学生的学习热情,更好地促进学生智力的发展;能引发学生积极思考,丰富想象,内化知识,强化学生的认知行为,促使师生双方达到和谐统一,达到“亲其师,信其道”的教学效果。凡是愉快的、高效的、成功的教学活动都离不开受教育者的情感参与。
研究运用信息技术并开发化学教学情境,已成为构建化学高效课堂的切入点。化学学科有着得天独厚的魅力,教师可以巧妙运用跟化学有关的实验、问题、故事,史料、新闻、报道、实物、图片、工农业生产、生活常识、环保知识、最新化学科技等内容,通过信息技术加工处理成图文并茂的PPT幻灯片、视频或音频资料直观地展示出来,就可以为课堂教学创设出生动活泼的教学情境,增强课堂教学的趣味性、新颖性、形象性和实效性。本文结合化学学科特点,通过具体的实例,谈一谈如何运用信息技术创设化学教学情境。
一、运用化学史料创设教学情境
许多与教学内容相关的化学史料妙趣横生,引人入胜。教师可以收集跟化学课堂教学有关的史料,制作成PPT图文幻灯片、音频或视频,直观地展示给学生,会使学生很快进入学习角色,将注意力快速转移到本学科的情境上来。
例如,在上氯气一节时,先用多媒体展示氯气的发现史图文:舍勒发现氯气是在年,当时他正在研究软锰矿(二氧化锰),在使用软锰矿与浓盐酸混合并加热时,产生了一种*绿色的气体,这种气体的强烈的刺激性气味使舍勒感到极为难受,但是当他确信自己制得了一种新气体后,他又感到一种由衷的快乐。舍勒制备出氯气以后,把它溶解在水里,发现这种水溶液对纸张、蔬菜和花都具有永久性的漂白作用;同时,他还发现氯气能与金属或金属氧化物发生化学反应。从年舍勒发现氯气以后,到年,许多科学家先后对这种气体的性质进行了研究。这期间,氯气一直被当作一种化合物。直到年,戴维经过大量实验研究,才确认这种气体是由一种化学元素组成的物质。他将这种元素命名为chlorine,这个名称来自希腊文,有“绿色的”意思。我国早年的译文将其译作“绿气”,后改为氯气。
学生通过对以上史料的学习,体会到了科学发现的不易,知识形成过程的艰辛,从而产生了对科学家精益求精精神的敬畏感,提升了学习的兴趣,同时也了解了即将学习的氯气的基本性质。
相似的例子还有很多,如元素周期表的发现、玻璃的发现、原电池的发现、导电塑料的发现、侯氏制碱法等等。教师在平时的教学中将化学史料逐一归纳整理出来,充分运用信息技术,制作成电子档保存起来,便于随时调用。
二、运用新闻报道创设教学情境
有些新闻报道牵涉到化学知识,将它们的视频下载下来,制作成相关的影相资料,展示给学生,能起到很好的情境创设效果。
例如,在学习“硫酸硝酸的氧化性”时可以用如下的新闻报道创设情境:2002年2月23日,清华大学机电系四年级学生刘海洋将硫酸泼到熊的身上,使北京动物园的五只熊烧伤,其中一头黑熊双目失明。这一故意残害动物的事件经媒体披露后,引起了公众的强烈愤慨。高材生为何会做出如此残忍行为?一个“好学生”为什么没有必然成为一名好公民?社会各界一度有过激烈论争。通过以上报道视频的观看,学生感到很惊讶:“高才生”的道德哪里去了?硫酸为什么这么厉害?教师则顺势对学生进行道德法制教育,同时利用学生的悬念,顺理成章地引入本堂课题。
再如,学习二氧化硫、二氧化氮对大气的污染时,下载北京等地有关雾霾的报道及前央视主持人柴静的《苍穹之下》,剪辑制作成视频资源,让学生观看,直观的体会大气污染、雾霾的成因及危害,使学生深刻感受环境保护的重要性,提高环保意识。
三、联系生产、生活实际创设教学情境
随着社会的发展,生产、生活中处处渗透着化学。如果能够把化学知识同生产、生活中的应用联系起来,使学生掌握知识并利用它去解决一些生产、生活中遇到的问题,这样会让学生为自己能够解决这些问题而感到高兴,尤其在周围的人不懂得这些时,更会产生一种自豪感,无形中使学生对化学产生了兴趣。
例如,上《必修1》硅酸部分知识时,先用多媒体展示小学时代玩过的“水晶宝宝”及饼干中的干燥剂,学生一般都养过所谓的水晶宝宝,兴趣一下被调动起来,接着老师引入正题:“你知道它们是什么吗?学完本节知识你就知道了。”这样刺激了学生的求知欲望,激发学生学习的主动性。
又如,学习《必修1》第一节从实验学化学有关实验安全部分时,利用以前教过的两位同学先后在浴室洗澡时煤气中*的相片制作成幻灯片。让学生直观地感受中*后的症状及危害,增强安全意识,及时了解家里热水器的安全状况,如发现燃气灶安装在浴室里面应立即要求家长移至浴室外面,以消除隐患。
高中化学新课程都有配套的情境素材光盘,主要是联系生产、生活和社会实际的,教师可以根据教材内容加以剪辑利用。如学习《必修2》金属冶炼一节时,可以利用视频中的钢铁冶炼及铝热反应焊接钢轨部分创设情境,让学生体会冶炼金的高温条件及化学知识在工业生产中的应用,增强他们联系实际、学以致用的意识。而联系工业生产实际也正是近年来高考理综化学部分必考的热点。所以这一部分的情境创设显得尤为重要,教师们应引起高度重视。
四、运用问题悬疑创设教学情境
在化学课堂教学中教师通过精心设计问题立“疑”设“障”,从而激发学生进行积极思维,思维总是从疑问开始的。教师应有目的、有计划、有层次地设疑、激疑、导疑、释疑,使学生的思维环环相扣,层层登攀。通过思维问题情境的创设、解决,使学生的思维能力得到提高。
例如,学习碳酸钙时,用多媒体展示漂亮的张家界*龙洞、凤凰齐梁洞等溶洞图片,然后质疑:为什么喀斯特地貌会形成溶洞?你知道这些溶洞是怎么形成的吗?为什么石笋、石钟乳会自己涨高?喀斯特地貌周围的井水为什么一烧就变成“牛奶水”?这一联串的问题情境的创设,引人入胜,学生带着疑问讨论学习,学习的主动性和效果得到很大的提升。
再如,学习完氯气的制取及性质后,可以用多媒体以图文的形式展示这样一个问题让学生探究:有一位妇女有洁癖,一次她见自己家的浴室及大便池有些赃了,用大量的市售“洁厕灵”清洗了一遍。这还不算,她心想,这地方很脏,一定存在大量的细菌、病*,于是,她又喷洒大量的“84消*液”进行消*杀菌。不一会儿,她发现地上冒出了大量的*绿色气体,这气体有很强的刺激性气味,她置之不理,仍然进行清洗工作。不久,家人回来了,发现她已死在浴室中。针对这一事件,教师可以设置如下问题:市售“洁厕灵”和“84消*液”主要成分分别是什么?生成的*氯色气体是什么?她是怎么死的?你从中得到什么启示?你能写相关反应的化学方程式吗?这是发生在我们日常生活中的身边的事,学生非常感兴趣,激烈讨论后,可以让学生展示,教师最后归总结:实际上是浓盐酸与次氯酸钠反应生成了有*的氯气。学生既学到了一个生活常识,又复习了氯气的制取原理、次氯酸的强氧化性和消*杀菌的作用,可谓一举多得。
五、运用“化学魔术”视频创设教学情境
化学是一门以实验为基础的自然科学,而且很多实验具有一定的趣味性、神秘性和魔术性,收集或制作一些“化学魔术”视频,在学习相关内容时进行展示,既可激发学生学习兴趣,又可调动学生的好奇心,同进还可以消除迷信,增强学生的自豪感。兴趣是最好的老师,好奇心是学习理科的催化剂。因此,运用“化学魔术”视频创设教学情境,是一位化学教师不应忽视的问题。
例如,在初中化学第一课绪言课,为增加课堂教学的趣味性,增加化学的神秘感,调动学生的好奇心,可以播放“魔棒点灯”化学魔木:取少量高锰酸钾晶体放在表面皿(或玻璃片)上,在高锰酸钾上滴2~3滴浓硫酸,用玻璃棒蘸取后,去接触酒精灯的灯芯,酒精灯立刻就被点着了。这一现象“颠覆”了学生以往的认知:怎么回事?点灯可以不用火?学生的“味口”一下子被吊起来了,这一节课不认真听都难了!
又如,学习《必修1》硫酸的强氧化性时,播放“白糖发黑面包”魔术视频(此实验生成有*气体二氧化硫,不宜直接在教室做):称取5g蔗糖,放于烧杯中,向蔗糖内加入2-3滴水,然后量取约4mL浓硫酸,加入烧杯并用玻璃棒轻轻搅拌。很快蔗糖变黑,然后从烧杯中升起,玻璃棒也立起来了。白色蔗糖变成了蓬松多孔的“黑面包”,并放出大量的气体。这个实验现象十分明显,令学生感到非常惊讶,老师则顺势引入:这个实验说明了浓硫酸有什么特性?请自主学习课本相关内容……
类似以上的化学“魔术”还可以设置很多,如“滴水生烟魔术”(此反应过去曾被道士用于所谓的化学“捉*”,学生学习后可破除迷信思想)、氨气的喷泉实验、铁离子与硫氰化钾的反应变血红色(可下载刀割手腕出血魔术)、用棉花包着过氧化钠滴水点火实验等等,不胜枚举。
六、运用自编化学歌曲音频创设教学情境
这种方法用的较少,一旦实用,让人耳目一新,效果非同一般。下面仅举一例,权当抛砖引玉了。
笔者曾指导我校一位教师参加市化学教学比武,课题为《硅》。当时情境引入采用了根据王菲所唱的《传奇》改编歌词的《硅之传奇》:不知已经在沙滩上等了多少年,化学家才改变它的容颜,单质硅脆硬耐高温能半导电,生产生活中作用明显;二氧化硅做水晶项链,单质硅能发电,二氧化硅做通信光纤,单质硅常用作芯片。二氧化硅与谁前世有约,氢氟酸的爱情故事不会再改变,更多用途等待再发现……请一位流行歌曲唱得较好的教师录好音后,插入PPT课件,边播放边用PPT滚动展示歌词和有关硅及化合物的应用的精美图片。学生对王菲的歌曲旋律耳熟能详,也都很喜欢她的歌,很多学生跟着唱起来了,效果可见一斑。这堂课也因此亮点被评为一等奖。
七、应用新材料、新科技创设教学情境
我国改革开放三十多年以来,在新材料、新科技方面取得了长足的进步,很多领域已经达到甚至超过世界领先水平。从国防科技、航空航天技术、导弹技术、燃料电池技术、信息高速公路、锂电池技术、OLED(有机发光二极管)显示技术、稀士元素在高科技领域的应用、石墨烯应用、自主生产的芯片到最新的量子通信及计算机的开发,都可以用信息技术手段制作成为化学教学的多媒体情境素材。
例如,在学习《选修4》“燃烧热”一节内容时,播放长征七号运载火箭在海南文昌发射成功的视频资料,学生十分振憾,体会到化学反应的威力,认识到祖国的强大,增强了民族自豪感,激发爱国主义情感,同时调动了学生学习的原动力和积极性。
创设教学情境的方法很多,应用信息技术是最重要的手段之一。因为信息技术多媒体具有图、文、声、象并茂,直观、容量大的特点。多媒体技术以信息技术为中心,把语音处理技术、图象文字处理技术、视听技术都集成在一起,而且把语音信号、图象信号通过模数转换变成统一的数字信号,这样做以后,计算机就可以很方便地对它们进行存储、加工、处理、控制、编辑、改进,还可以查询、检索。充分运用信息技术多媒体创设化学情境的优势,不断制作、收集、积累形成系统的化学情境资料库,是值得每一位化学教育工作研究的重要课题。