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电教设备在中学化学演示实验中的运用

时间:2007-3-30栏目:化学论文

昆山市张浦中学 马莲芳

  我国著名的化学家戴安邦先生曾说过:"化学实验是实施全面化学教育的一种最有效的形式"。在基础化学教学中,化学实验的重要性是显而易见的。实验教学对于帮助学生形成化学基本概念,理解和掌握化学基础知识以及培养基本技能具有独特的,不可替代的功用。此外,它还是化学学科实施素质教育和STS教育的最有效的途径。因此,加强实验教学是全面提高化学教学质量的重要途径。
现今化学实验教学主要有教师的演示试验以及学生的学生分组实验,本文将主要谈谈教师的演示实验的几种形式及其在教学中所起的作用。
一、 传统的教师课堂演示实验:
  在课堂教学中,教师的演示实验占有重要位置,它具有两方面的作用:其一,通过观察实验现象,分析实验过程和对实验数据的处理,得出自然科学的概念和规律。其二,学生通过观察教师的演示实验,对于学生学习实验操作方法,还具有示范作用,演示实验的这一功能是其他形式的实验所无法体现的。可见,演示实验是化学教学中最生动、最有效的直观手段,现已成为非常重要的作用。
随着科学技术的日新月异,素质教育要求的不断提高,现代电教设备在化学教学中的逐渐运用,化学演示实验也呈现出更加色彩纷呈的形式。
二、 投影实验:
  投影实验是在投影仪(或幻灯机)上进行化学实验。化学实验经过投影可以得到形象放大、清晰、真实的实验现象,因此可以大大通过化学实验的演示效果。
投影实验作为现代化电教设备在化学教学是的一个重要应用,有其传统实验不可比拟的特点:
(1)、放大实验现象。实验现象经过投影可以放大几倍,使教室中远离演示台的学生也能清楚地看到。有些实验只有细微的变化或变化现象可见度不高,如果通过投影放大,可以清晰地反映在银幕上。
(2)、观察实验现象可以从侧视到俯视。教师一般进行演示实验,学生都是从仪器的侧面观察实验现象,而有些实验,则需从上往下俯视仪器内部才能较全面地看到化学变化中的各种现象。竖直投影时,银幕上的影象是侧视仪器所观察到的现象,而水平投影,则是俯视仪器时所观察到的现象。
(3)、可缩短实验时间。有些实验变化速度很慢,但由于投影可放大实验中的细微变化,因此可以使普通实验方法需几时分钟才能看清的现象缩短到几分钟就可在银幕上明显地看出。
(4)、节省药品。由于投影能将实物和现象放大,因此,可以在较小容器中用少量药品来进行演示实验。
例:钠与水的反应:
投影方式:水平方向
装置: =10cm的培养皿
操作:培育皿中注入1/2容积的水,2滴酚酞试液。取一小块金属钠,滤纸擦去表面上的煤油,立即投入水中。
现象:钠熔成小球,在水面上做不规则运动,钠球表面不断有气泡放出,钠球所到之处溶液立即变红。


胶体电泳:
投影方式:竖直方向
装置:U形管浸入方形槽中
操作:往U形管中加10ml左右Fe(OH)溶胶,在两臂插入铁电极(可用拉直的回形针),电极的下端距胶体溶液约1cm。然后往U形管内滴加0.01mol/L溶液。为了使溶胶与KNO3之间有清晰的界面,应往U形管两臂轮流小量滴加KNO3溶液,加入的量以电极浸入1~1、5cm为宜。
实验用电压为30V以上。
现象:通电5分钟左右,可在银幕上看出阴极红色液面上升,阳极红色液面下降,两臂出现明显的液面差。证明Fe (OH)胶体带正电。
三、 摄录象实验:
(1)、运用摄录象教学培养学生化学实验基本操作技能;
(2)、运用暂停镜头引导学生观察不易观察到的实验现象;
(3)、利用录象演示不易做成功的实验;
(4)、利用录象指导学生做有危险性的实验;
(5)、利用录象将同类型实验进行对比;
(6)、联播录象片段全面完整地再现实验过程:
  观察实验时,一定要观察实验的主要现象。但限于中学生的观察能力,他们往往易疏忽而放过那些不易发现或容易消失的实验现象。
  如,观察FE(OH)沉淀的颜色,由于FE(OH)白色沉淀很容易被空气中的氧气氧化为FE(OH),学生难以观察到稍纵即逝的FE(OH)白色沉淀现象。教学时,如用录象机的暂停镜头,把一瞬即逝的生成FE(OH)白色沉淀的现象定格在屏幕上,学生就能清晰地观察到白色的FE(OH)。如用慢镜头放映,学生还能观察到Fe(OH)被氧化的白色 灰绿色 红褐色的颜色变化过程,且记忆牢固。
再如,铜和稀硝酸反应生成的无色NO气体;白色AgOH常温下迅速分解生成暗棕色AgO沉淀等,也可用录象机的暂停镜头进行教学,以突出这类实验的主要现象。
四、 多媒体技术在化学实验教学中的运用:
1、 模拟实验:
多媒体技术作为一钟崭新的电教手段在进行模拟实验中有其独特的优越性:
(1)、可以重复观看
(2)、可以改变观看时间
(3)、有些规模较大的实验 ,可利用CAI进行模拟实验
(4)、反证实验:
  许多化学实验有毒,具有一定的危险性,如果操作不当,就有可能发生意外事故。化学实验中的一些错误操作,只能靠教师讲其错误的原因以及错误操作可能带来的危害,不能为了加深学生印象,用实验证明,否则会造成危险。用计算机动画模拟这些错误操作,它可将错误分解,放慢动作,不仅把错误的原因演示清楚,而且可以渲染气氛,学生看后印象深刻。下列错误操纵都可用动画来模拟:稀释浓硫酸时将水倒入浓硫酸中,液体沸腾飞溅;点燃没有检验纯度的氢气导致氢气发生装置的爆炸;用排水法收集氧气时先停止加热,后将导管移出水面,水倒吸试管炸裂;加热装有液体超过容积1/3的试管时,液体冲出管外等。学生看到错误操纵的无限性,加深了对错误原因的理解,印象深刻。
2、 微观展示;
3、 实验复习;
4、 实验习题。
篇幅所限,2、3、4这里不再详述。
电教设备在化学实验教学中的运用,大大丰富了中学化学实验教学的内容,为中学化学实验教学提供了更有效的形式。为培育学生动手能力、创造能力,提高学生综合素质提供了有效途径。

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