學(xué)科教育論文-計(jì)算機(jī)輔助化學(xué)教學(xué)的嘗試.doc

學(xué)科教育論文-計(jì)算機(jī)輔助化學(xué)教學(xué)的嘗試內(nèi)容提要計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)，是中學(xué)多媒體教學(xué)應(yīng)用的主要形式。在化學(xué)教學(xué)中，運(yùn)用多媒體動(dòng)態(tài)模擬功能，可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；運(yùn)用多媒體三維制作技術(shù)，通過圖形、圖像，把微觀世界變成宏觀世界，可突破教學(xué)難點(diǎn)；運(yùn)用模擬錯(cuò)誤操作，可強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)；通過增大教學(xué)信息量，可提高課堂教學(xué)效率。以計(jì)算機(jī)為載體的現(xiàn)代化教學(xué)手段輔助化學(xué)教學(xué)，能優(yōu)化教學(xué)過程，提高課堂教學(xué)效率，收到其他教學(xué)手段難以收到的教學(xué)效果。以下是筆者在教學(xué)實(shí)踐中所作的一些嘗試。一、創(chuàng)造動(dòng)態(tài)情境，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣心理學(xué)告訴我們：興趣是一種非智力因素，是創(chuàng)造性活動(dòng)中不可少的心理驅(qū)動(dòng)力。只有對(duì)某件事物產(chǎn)生濃厚的興趣，才能對(duì)其給予熱情的關(guān)注，也才能持久地把事情做完、做好。抽象的理論和概念，講不清，道不明。運(yùn)用計(jì)算機(jī)形象的動(dòng)態(tài)表現(xiàn)功能，把知識(shí)的學(xué)習(xí)融入娛樂形式中，使枯燥的學(xué)習(xí)變得輕松愉快，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，發(fā)揮寓教于樂的多媒體教學(xué)優(yōu)勢(shì)。例如，在CuSO4晶體形成過程的教學(xué)中，向一杯蒸餾水中，加入一定量的硫酸銅粉末，開始時(shí)Cu2+離子和SO42-離子在水中不斷運(yùn)動(dòng)，且速率越來越快。有的Cu2+離子和SO42-離子從粉末狀固體表面跑到溶液中去，有的離子卻又從溶液回到固體表面，白色粉末逐漸變成藍(lán)色晶體。隨著背景音樂節(jié)拍的強(qiáng)弱變化，兩者速率慢慢接近，最后它們的速率相等，隨之音樂也變得柔和。這就是最直觀的溶解與結(jié)晶平衡，同時(shí)也真正體現(xiàn)了動(dòng)態(tài)平衡的實(shí)質(zhì)。又如，講解電解原理時(shí)，盛有氯化銅溶液的電解池中，帶正電荷的銅離子向陰極移動(dòng)，得電子后析出紅色固體；陰極區(qū)附近溶液由藍(lán)綠色*以水合銅離子為主+逐漸變成黃綠色*以四氯合銅離子為主+。同時(shí)，帶負(fù)電荷的氯離子向陽極移動(dòng)，失去電子后的氯原子結(jié)合成氯分子，產(chǎn)生黃綠色氣體。當(dāng)失去的電子在導(dǎo)線中移動(dòng)時(shí)，計(jì)算機(jī)發(fā)出“嘟、嘟、嘟”的聲音，電解原理的演示畫面十分生動(dòng)、形象，學(xué)生看了興趣十足。實(shí)際教學(xué)中，這樣的例子很多。如水解平衡、電離平衡、電鍍、可逆反應(yīng)等都可以用動(dòng)畫的形式呈現(xiàn)出來，大大激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。二、轉(zhuǎn)換思維模式，突破教學(xué)難點(diǎn)化學(xué)教學(xué)的難點(diǎn)之一是微觀世界看不見、摸不著、難理解。而運(yùn)用多媒體技術(shù)三維制作，使小分子動(dòng)起來、高分子轉(zhuǎn)起來、晶體搭起來，使難點(diǎn)化解成可視的圖像、圖形，變微觀為宏觀，從而突破了教學(xué)難點(diǎn)。例如，在質(zhì)量守恒定律的教學(xué)中，在音樂伴奏和文字注解下模擬氫氣與氧氣反應(yīng)的微觀過程，把學(xué)生帶到了奇妙的原子、分子世界，學(xué)生大開眼界。接著教師根據(jù)教學(xué)的需要，通過慢放、定格和重放等操作，引導(dǎo)學(xué)生觀察動(dòng)畫過程，把難以捉摸的質(zhì)量守恒定律形象化，從而突破質(zhì)量守恒定律的教學(xué)難點(diǎn)，學(xué)生易于掌握。又如，在講解原子概念時(shí)，為突破“原子是化學(xué)變化中的最小微粒”這一難點(diǎn)，利用計(jì)算機(jī)模擬水分子的分解過程，清楚地看到氧原子與氫原子的分離：兩個(gè)氧原子形成一個(gè)氧分子，聚集成氧氣跑出來；兩個(gè)氫原子形成一個(gè)氫分子，聚集成氫氣跑出來。通過演示，運(yùn)用圖形、圖像把原子概念的難點(diǎn)化解，學(xué)生很容易理解、掌握這一概念。在講授電子云概念時(shí)，一般的講法是通過照相的方法解釋電子云的形狀，但很容易使學(xué)生理解成多個(gè)電子同時(shí)在核外運(yùn)動(dòng)，而實(shí)際上卻是一個(gè)電子在不同時(shí)刻運(yùn)動(dòng)軌跡的疊加。常規(guī)的教學(xué)方法可用幻燈、投影，由于畫面是死的，學(xué)生還是不好理解；若用#,則不然，用一幅三維空間畫面，表現(xiàn)出原子核外電子的運(yùn)動(dòng)，另一幅畫面模擬照相技術(shù)，讓學(xué)生好像親身進(jìn)入原子核內(nèi)部，親眼看到電子的運(yùn)動(dòng)，把難以想像的微觀世界宏觀化，直觀形象地幫助學(xué)生理解電子云的概念。三、模擬錯(cuò)誤操作，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)驗(yàn)操作教學(xué)是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力的重要途徑。尤其是實(shí)驗(yàn)中的一些錯(cuò)誤操作，僅憑教師分析錯(cuò)誤原因及其危害，學(xué)生印象不深，實(shí)際操作中仍會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤。用計(jì)算機(jī)的動(dòng)畫模擬錯(cuò)誤的實(shí)驗(yàn)操作，把動(dòng)作放慢，實(shí)驗(yàn)步驟分解，不僅把錯(cuò)誤的原因清晰地展示在學(xué)生面前，而且還可以營造出生動(dòng)活潑的課堂氣氛，加深學(xué)生學(xué)習(xí)的印象，從而強(qiáng)化了實(shí)驗(yàn)教學(xué)。例如，濃硫酸稀釋操作時(shí)，將水倒入濃硫酸中，液體飛濺出來；銅與濃硫酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，液體超過試管容積的1/3，加熱時(shí)，濃硫酸沖出試管外，危及學(xué)生身心健康。學(xué)生看到錯(cuò)誤操作的危險(xiǎn)性，加深了對(duì)錯(cuò)誤操作危害性的認(rèn)識(shí)，從而對(duì)規(guī)范學(xué)生實(shí)驗(yàn)的操作大有幫助，利于培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)操作技能。又如，氫氣的尾氣處理，沒有檢驗(yàn)純度便點(diǎn)燃，結(jié)果導(dǎo)致發(fā)生裝置爆炸；氯化氫尾氣處理，用直導(dǎo)管通入水中，液體倒吸入裝置導(dǎo)致炸裂。通過這些錯(cuò)誤操作的模擬演示，學(xué)生不但能夠找到操作錯(cuò)誤的真正原因，而且既避免了實(shí)驗(yàn)事故的發(fā)生，又提高了自身實(shí)驗(yàn)操作能力。四、增大教學(xué)信息，提高課堂教學(xué)效率多媒體教學(xué)在新授課中用得比較多，在復(fù)習(xí)課中也具有明顯的優(yōu)勢(shì)。采用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)可以加大知識(shí)密度，增加教學(xué)信息，因而是提高課堂教學(xué)效率的有效途徑。例如，復(fù)習(xí)硫元素的有關(guān)性質(zhì)時(shí)，不可能把做過的演示實(shí)驗(yàn)統(tǒng)統(tǒng)重復(fù)一遍。要以實(shí)驗(yàn)為主線，把一些需要重現(xiàn)的性質(zhì)、用途、制法等重要內(nèi)容，從實(shí)驗(yàn)的角度闡述、歸納已學(xué)內(nèi)容，通過多媒體手段復(fù)習(xí)，利于學(xué)生加深對(duì)問題的深層次理解，提高應(yīng)用知識(shí)的能力。又如，在復(fù)習(xí)同分異構(gòu)時(shí)，教學(xué)內(nèi)容多，不僅要展示烴類同分異構(gòu)、鹵代烴同分異構(gòu)，還要展示烴類含氧衍生物的同分異構(gòu)、烴類含氮含氧衍生物的同分異構(gòu)。各類有機(jī)物的典型同分異構(gòu)關(guān)系都有多步的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)化畫面。若用常規(guī)的復(fù)習(xí)方法便無法收到這樣大容量、高效率的復(fù)習(xí)效果。計(jì)算機(jī)輔助化學(xué)教學(xué)是一種全新的教學(xué)手段，但不是一種萬能的教學(xué)手段。根據(jù)教學(xué)實(shí)際情況，要正確、合理運(yùn)用多媒體輔助化學(xué)教學(xué)。如果一味運(yùn)用計(jì)算機(jī)模擬演示實(shí)驗(yàn)，則會(huì)影響學(xué)生觀察能力的培養(yǎng)；如果一味運(yùn)用計(jì)算機(jī)模擬學(xué)生實(shí)驗(yàn)，則會(huì)影響學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)；如果一味運(yùn)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行單元復(fù)習(xí)，則會(huì)影響學(xué)生創(chuàng)新能力的培