計算機(jī)體驗(yàn)?zāi)ゾ気o助化學(xué)教學(xué)探索與思考

1、電腦輔助化學(xué)教學(xué)探索與思考丹陽市第五中學(xué) 孫玉林作者簡介： 孫玉林，男，出生于1965.8，88年7月畢業(yè)于揚(yáng)州師范學(xué)院化學(xué)系，勝任 高中循環(huán)教學(xué)，擔(dān)任高三畢業(yè)班教學(xué)6年，參加鎮(zhèn)江市第一期骨干教師培訓(xùn)班學(xué)習(xí)， 98年蘇大研究生課程班學(xué)習(xí)，現(xiàn)為丹陽市化學(xué)學(xué)科帶頭人，丹陽市第五中學(xué)政教處主 任。關(guān)鍵詞：電腦輔助化學(xué)教學(xué)摘 要： 本文從電腦輔助化學(xué)教學(xué)手段入手，探索提高課堂效率的重要課題，分析CAI具有的功能,A I在化學(xué)教學(xué)中必要性和可行性CAI在各類課型中如何具體運(yùn)用。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

2、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)的開展趨勢。我校已申報?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、CA在化學(xué)教學(xué)中的功能心理學(xué)說明，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開展，其觀察能力、記憶能力、想象能力不斷開展變化 和完善，他們不僅能認(rèn)識事物的本質(zhì)屬性，還能揭示事物運(yùn)動開展變化的原 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、動畫、影片等多種

3、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?；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，按自己的需求開展學(xué)習(xí)的過程，能夠及 時反響教學(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)反響和現(xiàn)象， 使教學(xué)更加形 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

4、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 功能那么可輕松解決此問題。4可以動態(tài)地、 比照地演示一些化學(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)反響瞬間完成，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響變化的速度， 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)習(xí)經(jīng)驗(yàn)， 這可 以使一個年輕人在大約幾個月的時間內(nèi)到達(dá)用傳統(tǒng)教學(xué)方式需幾年才可到達(dá) 的水平。二、CAI 在化學(xué)教學(xué)中的

5、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)根底理論的教學(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，學(xué) 生智能的開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

6、世紀(jì)末開始，硬件方面 PC 本錢的劇跌而逐漸普及家庭，軟件方 面微軟的 WINDOWS 操作平臺的誕生和面向?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。掌握一定的電腦根底知識，中學(xué)化學(xué)教師完全可設(shè)計 出符合化學(xué)教學(xué)實(shí)際的 CAI 軟件。目前，局部學(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、CA在中學(xué)化學(xué)課堂教學(xué)中的運(yùn)用1緒論課 根底化學(xué)課程的緒論課，一般都要介紹學(xué)科研究對象，學(xué)科開展簡史、 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

7、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)動機(jī)，尤其是內(nèi)部動機(jī)，是學(xué)習(xí)自覺性的強(qiáng)大動 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)開展史和市場息息相 關(guān)的內(nèi)容，讓學(xué)生感受時代需要我們學(xué)習(xí)好在充分直觀的根底上，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 可將一些反響速度較快、有顏色變化的演示實(shí)驗(yàn)，改試管實(shí)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

8、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)反響的 變化規(guī)律，如有機(jī)化學(xué)反響可由電腦動態(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)反響的規(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，同時還可啟發(fā)學(xué)生思考電流的方向、溶液中離子移動的方向等。四、對 CAI 的思考 電腦是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的根底和核心。

9、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)的重要組成局部，不僅有利于加強(qiáng)教學(xué)的時代性，競 爭性和開拓性，有利于面對新時代的挑戰(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，提高教學(xué)效率，并取得明顯教學(xué)成效。 CAI 已經(jīng)從開展階段進(jìn)入到 大面積使用階段，而且已成為不可缺少的教學(xué)手段，運(yùn)用此手段的最終目的 是為了提高教學(xué)質(zhì)