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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,产生了一种黄绿色的气体,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毒的相片制作成幻灯片。让学生直观地感受中毒后的症状及危害,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黄龙洞、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、病毒,于是,她又喷洒大量的“84消毒液”进行消毒杀菌。不一会儿,她发现地上冒出了大量的黄绿色气体,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消毒液”主要成分分别是什么?生成的黄氯色气体是什么?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毒的氯气。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毒杀菌的作用,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(此实验生成有毒气体二氧化硫,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“捉鬼”,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。