計(jì)算機(jī)輔助化學(xué)教學(xué)探索與思考(改)

1、電腦輔助化學(xué)教學(xué)探索與思考壽縣迎河中學(xué) 徐傳球當(dāng)今世界，科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)。隨著課程教材改革的全面推行和逐步深入，教學(xué)手段的現(xiàn)代化是當(dāng)前實(shí)施素質(zhì)教育，提高課堂教學(xué)效率的重要課題。二十一世紀(jì)的課堂是多媒體的課堂，以黑板粉筆為主要教具的傳統(tǒng)教學(xué)模式正受到新的挑戰(zhàn)，電腦輔助教學(xué)CAI正無可抗拒地成為世界范圍的教育領(lǐng)域和未來教學(xué)的發(fā)展趨勢。我校已申報(bào)運(yùn)用多媒體技術(shù)優(yōu)化學(xué)科教學(xué)的研究課題，本文就電腦輔助化學(xué)教學(xué)的功能必要性和應(yīng)用方面作些探索和思考。一、CAI在化學(xué)教學(xué)中的功能 心理學(xué)表明，初中生主要通過形象思維理解和掌握知識，高中生的邏輯思維能力得到迅速的發(fā)展，其觀察能力，記憶能力，想象能力不斷發(fā)展變化和

2、完善，他們不僅能認(rèn)識事物的本質(zhì)屬性，還能揭示事物運(yùn)動(dòng)發(fā)展變化的原因。就電腦輔助化學(xué)教學(xué)而言有如下功能: 1、多媒體集文字、圖形、聲音、動(dòng)畫、影片等多種信息來幫助化學(xué)教師呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容，具有很強(qiáng)的真實(shí)感和表現(xiàn)力，激發(fā)并強(qiáng)化學(xué)生的各種心理活動(dòng)?；瘜W(xué)多媒體軟件在內(nèi)容組織上采用大量的色彩鮮明，活潑有趣的音象畫面，有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。 2、利用多媒體的人機(jī)對話、界面友善、超文本、人工智能、虛擬現(xiàn)實(shí)等功能，可以使學(xué)生沿著自己的思路，按自己的需求發(fā)展學(xué)習(xí)的過程，能夠及時(shí)反饋教學(xué)信息，可突出重點(diǎn)，破譯難點(diǎn)，增大課堂教學(xué)容量，提高教與學(xué)的效率。3、可以變抽象為具體，模擬微觀世界的化學(xué)反應(yīng)和現(xiàn)象，使教學(xué)更加

3、形象、直觀，便于學(xué)生理解和掌握?；瘜W(xué)是研究原子、分子等微觀運(yùn)動(dòng)和變化規(guī)律的一門學(xué)科，如物質(zhì)的結(jié)構(gòu)較難用語言描述清楚，特別是空間結(jié)構(gòu)，借助模型可以減少教師講解的難度，但實(shí)驗(yàn)室并不是所有的模型都有，而且對于復(fù)雜結(jié)構(gòu)的模型的制作，保存和使用都有一定限制。利用電腦的三維圖形功能則可輕松解決此問題。4、可以動(dòng)態(tài)地，對比地演示一些化學(xué)現(xiàn)象，可以有效地控制變化的速率，調(diào)節(jié)快慢，從而便于學(xué)生觀察和思維。有些化學(xué)反應(yīng)瞬間完成，對其過程很難分步觀察與判斷，通過多媒體技術(shù)，教師可以模擬控制反應(yīng)變化的速度，調(diào)整教與學(xué)的進(jìn)度，在教師和電腦的共同啟發(fā)下，培養(yǎng)學(xué)生的能力。正如埃斯特倫所說:“電腦能非常直觀地，多方面地提供學(xué)

4、習(xí)經(jīng)驗(yàn)，這可以使一個(gè)年輕人在大約幾個(gè)月的時(shí)間內(nèi)達(dá)到用傳統(tǒng)教學(xué)方式需幾年才可達(dá)到的水平。” 二、CAI在化學(xué)教學(xué)中的必要性和可行性 化學(xué)是一門宏觀現(xiàn)象下隱藏著微觀現(xiàn)象的自然科學(xué)，現(xiàn)象是它的表現(xiàn)特征，微觀抽象性是它的難點(diǎn)，因此，化學(xué)基礎(chǔ)理論的教學(xué)歷來是中學(xué)化學(xué)教學(xué)的難點(diǎn)。高度重視化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)，對化學(xué)宏觀現(xiàn)象的教學(xué)起了根本性的作用，但對微觀抽象性知識點(diǎn)如化學(xué)平衡、電子云、原電池、物質(zhì)結(jié)構(gòu)等，僅靠模型強(qiáng)化，學(xué)生的理解欠深層次。按照現(xiàn)代心理學(xué)的觀點(diǎn)，人的認(rèn)知活動(dòng)是人對外界信息進(jìn)行積極加工的過程。學(xué)生的學(xué)習(xí)是典型的認(rèn)知活動(dòng)，學(xué)生智能的發(fā)展首先依賴于外界信息本身，因此，要突破上述難點(diǎn)，就必須使不可見的微觀

5、世界宏觀化，抽象理性的理論具體化、感性化，并且盡可能通過多媒體，多方位地為學(xué)生提供學(xué)習(xí)信息。 自上個(gè)世紀(jì)末開始，硬件方面PC成本的劇跌而逐漸普及家庭，軟件方面微軟的WINDOWS操作平臺(tái)的誕生和面向?qū)ο缶幊虣C(jī)制的成熟使得應(yīng)用軟件易學(xué)好用。因此，許多教育專家認(rèn)為從事CAI研究成為可能，給CAI研究注入了新的活力。掌握一定的電腦基礎(chǔ)知識，中學(xué)化學(xué)教師完全可設(shè)計(jì)出符合化學(xué)教學(xué)實(shí)際的CAI軟件。目前，部分學(xué)校都已配備了軟、硬件，建立校園局部網(wǎng)，甚至可以上信息高速公路，交流教育信息，真正實(shí)現(xiàn)教育世界化，實(shí)行資源共享。三、CAI在中學(xué)化學(xué)課堂教學(xué)中的運(yùn)用 1.緒論課 基礎(chǔ)化學(xué)課程的緒論課，一般都要介紹學(xué)科

6、研究對象、學(xué)科發(fā)展簡史、學(xué)科特點(diǎn)、物質(zhì)分類、學(xué)習(xí)方法及本學(xué)科在國民經(jīng)濟(jì)中的地位和作用。其教學(xué)目的，不僅應(yīng)使學(xué)生對本學(xué)科有一個(gè)大致了解，而且要激發(fā)學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣。眾所周知，學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，尤其是內(nèi)部動(dòng)機(jī)，是學(xué)習(xí)自覺性的強(qiáng)大動(dòng)力。學(xué)習(xí)自覺性強(qiáng)的學(xué)生，對學(xué)習(xí)和工作富有責(zé)任心和社會(huì)責(zé)任感。上好緒論課，對于幫助學(xué)生樹立良好的內(nèi)部動(dòng)機(jī)，有著很重要的作用。運(yùn)用電教手段，如放錄像、精選一些和化學(xué)相關(guān)的科技知識，化學(xué)發(fā)展史和市場息息相關(guān)的內(nèi)容，讓學(xué)生感受時(shí)代需要我們學(xué)習(xí)好在充分直觀的基礎(chǔ)上，大致介紹化學(xué)的學(xué)習(xí)要求和方法，能起到事半功倍的效果。2.物質(zhì)性質(zhì)課可將一些反應(yīng)速度較快，有顏色變化的演示實(shí)驗(yàn)，改試管實(shí)

7、驗(yàn)為培養(yǎng)皿實(shí)驗(yàn)并投影至屏幕上；將一些制備、性質(zhì)、檢驗(yàn)等系列實(shí)驗(yàn)，通過制作，利用電腦屏幕表演儀器拆裝過程，實(shí)驗(yàn)方法和觀察現(xiàn)象。電腦模擬化學(xué)反應(yīng)的變化規(guī)律，如有機(jī)化學(xué)反應(yīng)可由電腦動(dòng)態(tài)模擬有機(jī)物斷鍵和成鍵變化，使學(xué)生形象化地從實(shí)質(zhì)把握住有機(jī)化學(xué)反應(yīng)的規(guī)律。3.化學(xué)理論課化學(xué)理論揭示物質(zhì)及變化的實(shí)質(zhì)，量的變化，都是高度抽象，概括的知識。例如:銅鋅原電池原理，它既是教學(xué)中的重點(diǎn)，又是教學(xué)中的難點(diǎn)，實(shí)物演示只能觀察到宏觀結(jié)果，不能觀察到微觀過程，利用電腦模擬，既可以讓學(xué)生觀察到電子移動(dòng)的路徑，同樣可以觀察到銅片上氣體的逸出和鋅片不斷腐蝕，同時(shí)還可啟發(fā)學(xué)生思考電流的方向，溶液中離子移動(dòng)的方向等。四、對CAI的思考電腦是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)和核心。把電腦引入課堂教學(xué)，引進(jìn)家庭輔導(dǎo)，作為現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)的重要組成部分，不僅有利于加強(qiáng)教學(xué)的時(shí)代性，競爭性和開拓性，有利于面對新時(shí)代的挑戰(zhàn)，而且也有助于學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中形成新思想、新觀念、新方法，對他們今后成為高素質(zhì)的化學(xué)人才有著重要的積極作用。 目前，我校多數(shù)老師能利用簡易工具軟件如PowerPoint等制作實(shí)用型教學(xué)軟件，在專業(yè)人員指導(dǎo)下能利用工具軟件如AutherWare、幾何畫板、3DMax等制作優(yōu)秀的教學(xué)軟件，運(yùn)用多媒體課件，改革課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)能優(yōu)化課堂教學(xué)過程，