多媒体的运用,为自然科学学科(新课程为科学学科)教学注入了新的活力,使得一些较难理解的概念、事物规律如今变得容易理解了,一些原本由于时间、空间限制而无法在课堂上呈现的事物、实验,如今可以通过多媒体得到展示,从而优化了课堂教学。本文主要就多媒体在自然科学教学中的运用作一些探索与思考。
一、多媒体辅助自然科学教学的类型
(一)多媒体模拟自然科学实验
1.模拟需让学生反复观察的实验
学习自然科学离不开实验。许多实验,学生不但要亲自去做,还需反复观察思考,才能获得知识、留下深刻的印象。然而,由于时间、经费等限制,许多实验往往没有条件让学生反复操练,此时就可通过多媒体模拟来实现,特别是复习课教学。例如,复习实验室制氧气、氢气等,就可让学生在电脑上反复模拟、仔细观察。还有部分学生实验,虽然现象明显,但由于操作的步骤比较复杂,学生一下子不容易全面观察清楚,也可在演示实验后再利用多媒体反复模拟演示,并采用局部放大、停留、慢动作等方式,为学生提供鲜明的视觉信息。如讲解汽油机、柴油机的模型以及工作原理,就可做成flash动画,让学生全面观察后再反复观看各个冲程。这会取得良好的教学效果。
2.模拟一些现象模糊的实验
自然科学中的一些演示实验,受实验条件(如仪器尺寸小等)的限制,实验可见度低,教室后面的同学往往不容易观察清楚。此时就可利用多媒体课件模拟,或在视频展示台上操作完成。如在教学pH值测定时,我就运用视频展示台展示,后排同学也能观察得清清楚楚。又如演示“将水加入浓硫酸”这一实验时,学生很难观察到清晰的实验现象,若制作成多媒体课件在课堂上演示,学生看得清楚,也安全。
3.模拟较难完成的实验
有的实验,由于条件限制,课堂演示时往往不容易成功。如一氧化碳还原氧化铜的实验,上课演示时要么失败,要么现象不明显。又如氢气在空气中燃烧的实验,即使透过蓝色钴玻璃也很难观察到淡蓝色的火焰,且这样做教师还得解释为什么,因此,有些教师就索性不做这个实验了。像这些实验如果采用多媒体模拟,不仅可以达到与演示实验同样逼真的效果,而且还可以防止因演示失败而浪费了教学时间。
4.模拟难以再现的实验
科学家在特定条件下完成的一些特殊实验,教师不可能再次在课堂上演示,只能借助图片、文字来表述,让学生通过想像在头脑中再现,如原子弹的爆炸、“神舟五号”飞天等场面。但是,若用多媒体,则可顺利再现其壮观的场面,让学生获得更多的感官刺激。他们仿佛身临其境,从而激发爱科学、爱祖国的热情。再如南极臭氧洞的形成这一课题,可利用三维动画形式再现由于人类排放氟里昂等物质而使臭氧层变薄,以至空洞形成并逐渐增大的过程,从而将抽象问题具体化,有效地增强学生的环保意识。
5.模拟违规操作,呈现实验错误的后果
自然科学实验都有其操作规范,错误的操作会导致不良的后果,轻则达不到教学目的,或损坏了仪器,重则危及人身安全。用多媒体模拟违规操作,将可能产生的后果展示给学生,让学生看到错误操作的严重后果,不仅可以规范学生的实验操作,还可以有效避免安全事故的发生。例如用多媒体演示氢气还原氧化铜实验步骤错误、电流表正负极接反、电流表与电压表交换位置、仪器量程选择错误、用超过弹簧秤量程的力拉弹簧秤、用体温计测开水温度等错误操作及造成的后果,远比教师口头反复强调“要注意规范操作”效果好得多。
使用损坏的或不准确的实验仪器又将会对实验的结果产生怎样的影响呢?这方面的思考能帮助学生理解仪器的工作原理,使他们提高对仪器使用原理的认识。这同样可以通过多媒体演示来解决。如在教学《大气压强》时,我让学生思考“托里拆利实验时玻璃管顶端突然破裂会产生怎样的后果”,在学生做出判断后,再用多媒体课件演示。这对于帮助学生认识大气压的测定原理效果很好。