論計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)與化學(xué)教育教學(xué)現(xiàn)代化

1、論計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)與化學(xué)教育教學(xué)現(xiàn)代化幾年來，我們?cè)谘芯窟\(yùn)用現(xiàn)代化教學(xué)手段，采用計(jì)算機(jī)技術(shù)輔助課堂教學(xué)方面獲得了一些進(jìn)展。我們加強(qiáng)了計(jì)算機(jī)輔助化學(xué)教學(xué)的研究，敢于理論，勇于打破，拓寬計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用范圍，把文字、數(shù)據(jù)、圖形、圖像和聲音等信息媒體作為一個(gè)集成體由計(jì)算機(jī)處理，把計(jì)算機(jī)帶入一個(gè)文、圖、聲集成的應(yīng)用領(lǐng)域，輔助化學(xué)教學(xué)，優(yōu)化教學(xué)過程，加強(qiáng)素質(zhì)教育，進(jìn)步教學(xué)質(zhì)量。年月，我校在全國計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)研討會(huì)上作了經(jīng)歷介紹，年月我校校長(zhǎng)在李嵐清副總理主持的“減輕中小學(xué)生過重課業(yè)負(fù)擔(dān)的五省市座談會(huì)上，匯報(bào)了我校采用現(xiàn)代化教學(xué)技術(shù)優(yōu)化課堂教學(xué)的思路與做法。同年月在北京國際電腦軟件博覽會(huì)上展示了自己制作的教

2、學(xué)軟件光盤。年月在“全國計(jì)算機(jī)輔助化學(xué)教學(xué)研討會(huì)上介紹了我校的探究與考慮，獲得與會(huì)代表的好評(píng)。一、促進(jìn)教學(xué)思想的更新，進(jìn)步教學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化的認(rèn)識(shí)是開展計(jì)算機(jī)輔助化學(xué)教學(xué)的前提和根底教育現(xiàn)代化不僅要求在設(shè)備、技術(shù)手段等“硬件方面更新，最重要的是思想觀念、思想內(nèi)容和思想方法等“軟件方面的更新。后者是教育現(xiàn)代化的重要方面和教學(xué)改革的深層目的。它意味著對(duì)科學(xué)文化、教育傳統(tǒng)的繼承、轉(zhuǎn)變和創(chuàng)新，要求更新觀念，轉(zhuǎn)變落后于時(shí)代的教育思想、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法。傳統(tǒng)的教學(xué)是以“傳道、授業(yè)、解惑為根本宗旨的，傳授知識(shí)是教學(xué)的根本目的。這種舊的教學(xué)思想和教學(xué)形式不符合化學(xué)教育的規(guī)律，阻礙學(xué)生的化學(xué)素質(zhì)的進(jìn)步，不利于人才

3、的培養(yǎng)。其詳細(xì)表現(xiàn)是重教輕學(xué)、重知識(shí)輕能力、重結(jié)果輕過程、重“學(xué)會(huì)輕“會(huì)學(xué)、重方法輕思路等。傳統(tǒng)的教學(xué)觀念遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于現(xiàn)代的教學(xué)思想，難以到達(dá)我國目前對(duì)人才的要求能在世紀(jì)迎接挑戰(zhàn)的、全面開展的、潛能大、素質(zhì)高的現(xiàn)代化人才。因此對(duì)于舊的傳統(tǒng)的教學(xué)要在繼承和借鑒其經(jīng)歷與長(zhǎng)處的同時(shí)，必須改革那些陳舊的、落后的低效高耗的內(nèi)容、方法和手段，引進(jìn)新的現(xiàn)代化教學(xué)技術(shù)。擅長(zhǎng)提醒化學(xué)的本質(zhì)和化學(xué)的思維過程，提煉化學(xué)的思想方法，既是現(xiàn)代化學(xué)教學(xué)的要求，又是化學(xué)教學(xué)藝術(shù)的充分表達(dá)。現(xiàn)代教學(xué)思想有別于傳統(tǒng)教學(xué)思想，主要表達(dá)在教學(xué)的目的觀、構(gòu)造觀、質(zhì)量觀和開展觀等方面。專家們通過研究和理論證明，運(yùn)用或不運(yùn)用現(xiàn)代化教學(xué)手段

4、，教學(xué)效果大不一樣。因此，我們要充分利用計(jì)算機(jī)等現(xiàn)代教育技術(shù)作為教學(xué)媒體，進(jìn)步化學(xué)教學(xué)質(zhì)量。計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)向著多媒體化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化開展，必將大大促進(jìn)對(duì)將來一代化學(xué)的教育。假如說化學(xué)教學(xué)中的實(shí)驗(yàn)教學(xué)在進(jìn)步學(xué)生才能和化學(xué)素質(zhì)上的作用是不可低估、不可替代的教學(xué)手段，那末從如今開場(chǎng)，使用計(jì)算機(jī)輔助化學(xué)教學(xué)將會(huì)異軍突起，在表達(dá)和實(shí)現(xiàn)教學(xué)目的觀、構(gòu)造觀、質(zhì)量觀和開展觀方面將成為不可多得的形式。計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的安康開展既會(huì)使常規(guī)課堂教學(xué)、某些實(shí)驗(yàn)教學(xué)相形見絀，又會(huì)使常規(guī)課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)如虎添翼。計(jì)算機(jī)是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的根底和核心。人類已經(jīng)進(jìn)入了計(jì)算機(jī)時(shí)代、信息高速公路時(shí)代，近年來世界科學(xué)技術(shù)以上的創(chuàng)造、

5、開展都與計(jì)算機(jī)技術(shù)嚴(yán)密相連?？梢哉f掌握計(jì)算機(jī)知識(shí)是將來人才的必備素質(zhì)，對(duì)將來一代青年人的要求，不是考察他們已經(jīng)儲(chǔ)藏的知識(shí)有多少，而是更注重他們索娶獲取知識(shí)的才能有多大。計(jì)算機(jī)及軟件是智慧的結(jié)晶，是一種有價(jià)值的知識(shí)產(chǎn)品。把計(jì)算機(jī)引進(jìn)課堂教學(xué)、引進(jìn)家庭輔導(dǎo)，作為現(xiàn)代化教學(xué)技術(shù)的重要組成，不僅有利于加強(qiáng)教學(xué)的時(shí)代性、競(jìng)爭(zhēng)性和開拓性，有利于面對(duì)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(duì)他們今后成為高素質(zhì)的人才有著重要的積極作用。計(jì)算機(jī)與根底教育的結(jié)合是世界范圍內(nèi)教育改革的一大趨勢(shì)，化學(xué)學(xué)科計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的潮流也將勢(shì)不可擋。二、理解計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的特有功能，促進(jìn)教學(xué)技術(shù)現(xiàn)代

6、化的進(jìn)程化學(xué)教學(xué)方法是化學(xué)老師工作方式與學(xué)生學(xué)習(xí)方法的集合，而教學(xué)方法是屬于一定的教學(xué)思想的。教學(xué)思想的更新必然導(dǎo)致教學(xué)方法的深化變革，現(xiàn)代教學(xué)論已把化學(xué)教學(xué)的目的進(jìn)步到“知識(shí)才能思維理論的高度，著眼于開展學(xué)生的智能。通過輔助常規(guī)教學(xué)手段、實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段并與其它教學(xué)媒體有機(jī)結(jié)合，使之相輔相成發(fā)揮整體優(yōu)勢(shì)，計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)必將帶來一場(chǎng)具有時(shí)代特色的教學(xué)改革。的特點(diǎn)是教學(xué)內(nèi)容的形象化、多樣化，它有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)性、統(tǒng)一的適用性和及時(shí)的交互性，有利于施行個(gè)體化教學(xué)。尤其值得提出的是，在提醒化學(xué)過程的微觀本質(zhì)，展示化學(xué)思維的形成途徑，描繪化學(xué)思想的產(chǎn)生，化學(xué)概念的形成與開展等方面，計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)都有其獨(dú)到之處

7、。一打破教學(xué)難點(diǎn)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)圖形處理才能高超，利用這一特有功能可以變抽象為詳細(xì)，變靜態(tài)為動(dòng)態(tài)，將微觀過程進(jìn)展宏觀模擬，把宏大場(chǎng)景作縮微處理，對(duì)瞬變搞定格分析，化枯燥為生動(dòng)?！皩W(xué)習(xí)障礙的存在是教學(xué)難點(diǎn)的成因之一。抽象思維的障礙、邏輯思維的障礙、語言表達(dá)的障礙等在計(jì)算機(jī)技術(shù)的上述功能下被打通了、降解了、消失了，從而降低了學(xué)習(xí)難度，使教學(xué)難點(diǎn)得以順利打破。學(xué)生也為其形式之新穎，聲畫之精彩而耳目一新，從而產(chǎn)生樂學(xué)情緒。比方，在課件?離子鍵與共價(jià)鍵?中，利用微機(jī)模擬核外電子運(yùn)動(dòng)和化學(xué)鍵的形成就很成功。這一內(nèi)容抽象、枯燥、難度大，用一般模型演示不能給學(xué)生以動(dòng)感，且易造成概念模糊。計(jì)算機(jī)的二維及三維的圖

8、像與動(dòng)畫模擬到達(dá)了其它教學(xué)手段無法或很難到達(dá)的效果。形成離子鍵時(shí)的電子的轉(zhuǎn)移、陰陽離子的形成、離子間引力與斥力的平衡等都表示得清清楚楚，使學(xué)生有了直觀的感受，能較科學(xué)準(zhǔn)確地理解化學(xué)鍵的本質(zhì)和特征。又如，課件?原電池?利用微機(jī)把無法用肉眼觀察到的電極反響這一微觀變化模擬成宏觀圖景加以演示，彌補(bǔ)了化學(xué)實(shí)驗(yàn)也難以展現(xiàn)的微觀世界的動(dòng)態(tài)變化。軟件的運(yùn)用交織穿插在學(xué)生實(shí)驗(yàn)、老師講解之間，教學(xué)效果到達(dá)了最正確狀態(tài)：理解透徹、掌握準(zhǔn)確、印象深化、記憶結(jié)實(shí)。傳統(tǒng)的教學(xué)形式必須改變，因其信息傳輸通道狹窄單一、信息容量孝傳輸速度慢、效果差，單純的文字板書、聲音都遠(yuǎn)不如畫面圖像易于人們對(duì)信息的接收，過去靠老師說、靠比

9、劃、靠表格、靠掛圖、靠模型等手段的教學(xué)一經(jīng)和微機(jī)課件比擬，立即相形見絀。有機(jī)化學(xué)中烷烴的同分異構(gòu)體及其命名的教學(xué)，因?qū)W生初學(xué)，概念陌生頭緒多，又缺乏空間構(gòu)造意識(shí)和空間想象力，黑板上的平面板書無論如何也難以喚起學(xué)生的共鳴，是教學(xué)的難點(diǎn)和重點(diǎn)，利用沉著不迫地把一種烷的構(gòu)造進(jìn)展多種不同的展示：比例模型、球棍模型，變換角度旋轉(zhuǎn)，比照與復(fù)原，關(guān)鍵部位放大，正誤對(duì)照剖析。逼真的主體畫面、明晰的比擬鑒別、精練的規(guī)律歸納，牢牢地吸引住學(xué)生，激發(fā)了他們的求知欲。二加大教學(xué)密度利用計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)可以做到高密度的知識(shí)傳授，大信息量的優(yōu)化處理，大大進(jìn)步課堂效率。圖形不是語言，但比語言更直觀和形象，比語言包容的信息量

10、更大。動(dòng)畫又比圖形更高級(jí)地輸出信息，利用文字閃動(dòng)，圖像縮放與挪動(dòng)，顏色變換的手段，不僅容量更大，速度更快、效果也更好。的聲、光、電的多媒體軟件因其信息傳輸通道寬闊多樣，容量大，速度快，效果好，使得加大教學(xué)密度并非難事，這是因?yàn)榉昼姷恼n堂時(shí)空被計(jì)算機(jī)拓寬和延長(zhǎng)了。?氣體的制取與發(fā)生裝置?的課件是用于高三復(fù)習(xí)課的。分鐘內(nèi)充分表達(dá)了老師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體的教學(xué)原那么。一人一機(jī)的教學(xué)形式中，老師充當(dāng)了學(xué)生探求知識(shí)規(guī)律的向?qū)?。借助于軟件中三套氣體發(fā)生裝置的實(shí)物錄像，配合老師的精要剖析，讓學(xué)生確認(rèn)了氣體發(fā)生裝置選擇的原那么與規(guī)律，為今后的遷移性練習(xí)創(chuàng)造性學(xué)習(xí)作好鋪墊。軟件中常見錯(cuò)誤的幾種裝置類型及其糾正方

11、法被高度集中展示，可有效地調(diào)動(dòng)學(xué)生感官上的信息承受和思維上的信息處理。在正反兩方面認(rèn)識(shí)比照的根底上，通過單人單機(jī)獨(dú)立完成了兩組共個(gè)在新情境中的遷移性練習(xí)，并由主機(jī)監(jiān)控及時(shí)反潰這種高密度教學(xué)是常規(guī)教學(xué)難以實(shí)現(xiàn)的，收到了很好的效果。這樣的復(fù)習(xí)課一反過去實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)的單調(diào)復(fù)現(xiàn)形式，不再是板書的遷移與活動(dòng)、課本的再現(xiàn)與組合、舊知的重復(fù)與羅列，而是通過軟件的高密度大信息量，使學(xué)生由模擬思維到程序思維再開展為創(chuàng)造性思維，表達(dá)了計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的卓越功能。三反響教學(xué)成果建立計(jì)算機(jī)多媒體教室，為計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)創(chuàng)設(shè)特定的環(huán)境，在這個(gè)環(huán)境中一人一機(jī)操作，可進(jìn)展教學(xué)、練習(xí)、檢測(cè)等。重要的是，縮短了時(shí)空間隔 ，加速了人與人

12、之間的聯(lián)絡(luò)溝通。老師還可以利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將全部學(xué)生答案迅速搜集統(tǒng)計(jì)，及時(shí)分析教學(xué)效果，從而調(diào)整教學(xué)的節(jié)奏和進(jìn)程，迅速地及時(shí)反響，使教學(xué)的調(diào)控合理化，又進(jìn)一步調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。進(jìn)步了課堂教學(xué)效率，減輕了學(xué)生過重的課業(yè)負(fù)擔(dān)。我校化學(xué)教研組的老師在使用?溶液中離子共存問題?氣體的制取與發(fā)生裝置?兩個(gè)課件的理論中深切地體驗(yàn)到及時(shí)反愧迅速調(diào)控的必要性與優(yōu)越性。在練習(xí)或檢驗(yàn)過程中的任何時(shí)刻都可理解任何學(xué)生或全班學(xué)生的進(jìn)度、成績(jī)及任意一題的通過情況，這是過去常規(guī)教學(xué)中難以實(shí)現(xiàn)的；常規(guī)教學(xué)往往是：要么耗時(shí)費(fèi)力，時(shí)過境遷；要么望洋興嘆，心有余而力缺乏。這樣的課件還能隨意調(diào)出需要重新講解或答疑解難的問

13、題，重點(diǎn)剖析，加強(qiáng)教學(xué)的針對(duì)性。計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)中信息處理系統(tǒng)的使用，為知識(shí)反愧釋疑和進(jìn)一步深化的及時(shí)性創(chuàng)造了條件，縮短了反響周期，也使教室中的每位學(xué)生個(gè)體的學(xué)習(xí)行為置于老師主機(jī)的監(jiān)控之下，加強(qiáng)了調(diào)控的針對(duì)性，形成了課時(shí)內(nèi)講、練、評(píng)一體化。四優(yōu)化教學(xué)過程現(xiàn)代教學(xué)方法的根本點(diǎn)是，讓學(xué)生積極主動(dòng)地獲取知識(shí)，全面進(jìn)步各種才能，使每個(gè)學(xué)生獲得充分開展。我們進(jìn)展計(jì)算機(jī)軟件研制和教學(xué)理論是從我國、我校的實(shí)際出發(fā)，無論是單機(jī)自學(xué)的學(xué)件，示教演示的課件，交互式，視盤均把握以下方法論的原理：堅(jiān)持整體觀點(diǎn)，重視多樣化；貫徹綜合觀點(diǎn)，力爭(zhēng)最優(yōu)化。在?原電池?一課里，通過人人動(dòng)手實(shí)驗(yàn)已經(jīng)令人信服地看到了利用化學(xué)反響產(chǎn)生電流

14、的事實(shí)。在學(xué)生急迫渴求解決疑問電流終究是如何產(chǎn)生時(shí)，計(jì)算機(jī)屏幕上以鮮艷的彩色圖像展示出銅鋅兩種金屬的自由電子的濃度的不平衡，又以生動(dòng)的動(dòng)畫效果模擬出自由電子在電位差的作用下沿著導(dǎo)線從低電位向高電位的定向挪動(dòng)。畫面中得電子成為原子，兩個(gè)原子結(jié)合為分子，氣泡在銅板上冉冉升起。逼真的動(dòng)畫效果、聽覺效果與視覺效果的融洽，學(xué)生眼耳手腦的全部調(diào)動(dòng)并聚焦于一點(diǎn)，到達(dá)了教學(xué)的最優(yōu)化。在課件?烷烴的系統(tǒng)命名法?里，一個(gè)繁雜的多支鏈的長(zhǎng)鏈烷烴的構(gòu)造式，通過計(jì)算機(jī)的圖形轉(zhuǎn)換功能、閃爍提示功能很容易比擬出“最長(zhǎng)碳鏈的位置及碳數(shù)；利用不同色彩的區(qū)別也很容易比擬出碳鏈編號(hào)的起迄端的正確抉擇。老師在軟件的配合輔助下使學(xué)生順

15、利完成了由“知到“懂到“會(huì)到“對(duì)正確，再到標(biāo)準(zhǔn)的全過程。計(jì)算機(jī)以其獨(dú)特的功能創(chuàng)造良好的思維情境，培養(yǎng)才能，開展智力，老師、計(jì)算機(jī)、學(xué)生形成一個(gè)有機(jī)的組合。老師通過計(jì)算機(jī)教懂、教準(zhǔn)、教活、教精，又促使學(xué)生樂學(xué)、善學(xué)、勤學(xué)、活學(xué)，師生共同進(jìn)入教與學(xué)的自覺狀態(tài)和最正確狀態(tài)，增加了課堂教學(xué)的活力，優(yōu)化了課堂教學(xué)過程。我?；瘜W(xué)教研組編制的教學(xué)軟件正在逐步從單課件走向系統(tǒng)化，從無聲彩色動(dòng)畫走向多媒體，從順序執(zhí)行走向多項(xiàng)選擇，從群體教學(xué)開展到個(gè)別教學(xué)，向著具有老師備課、課堂教學(xué)、課后輔導(dǎo)、學(xué)生自學(xué)的多功能方向開展。三、幾點(diǎn)考慮通過幾年來的理論，我們認(rèn)識(shí)到計(jì)算機(jī)技術(shù)在化學(xué)教學(xué)過程中主要用于教學(xué)信息的呈現(xiàn)、教學(xué)

16、效果的分析和教學(xué)過程的控制。在教學(xué)中它已經(jīng)發(fā)揮了宏大作用，但這方面特別符合我國國情的可資借鑒的現(xiàn)成經(jīng)歷并不多，必須加強(qiáng)研究。教學(xué)手段的現(xiàn)代化為教學(xué)進(jìn)程提供了一個(gè)新的開展空間，師生互相作用的條件趨于多元化，使學(xué)生在知識(shí)、才能、興趣、特長(zhǎng)、個(gè)性品質(zhì)等方面的開展成為可能。值得關(guān)注的是信息技術(shù)的進(jìn)一步開展，將更有效地推動(dòng)教學(xué)改革。信息高速公路的實(shí)現(xiàn)為因材施教個(gè)別化教育的開展提供了很大空間，打破了時(shí)間的限制。一進(jìn)展計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的研究首先要明確其地位是“輔助，而不是“代替，不可盲目地、不加分析地用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)代替其它教學(xué)方法和手段。要堅(jiān)持不可取代性原那么，盡可能地防止或縮短形式上的追求過程。二一切可以

17、用實(shí)驗(yàn)去研究的教學(xué)問題就絕不能脫離實(shí)驗(yàn)，可以通過微機(jī)解決其部分放大模擬或微觀變化宏觀展現(xiàn)。鑒于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的功能是任何手段替代不了的，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中所經(jīng)受的思維、操作、分析、觀察才能的鍛煉，在實(shí)驗(yàn)中對(duì)情緒、意志、毅力等品質(zhì)的形成只能通過實(shí)驗(yàn)來實(shí)現(xiàn)。因此，不能因計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的開展而削弱實(shí)驗(yàn)教學(xué)，即堅(jiān)持以實(shí)驗(yàn)為根底的教學(xué)原那么。三發(fā)揮計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的獨(dú)特功能去作最正確結(jié)合，即成效最正確原那么。從生理學(xué)及心理學(xué)的角度分析，無論是有意注意還是無意注意，變換方式最有效果。假如不是特別必要，盡量防止一課時(shí)的或分鐘全程計(jì)算機(jī)教學(xué)。否那么學(xué)生的視覺疲勞、心理疲勞將會(huì)抑制大腦對(duì)信息的承受。研究最正確結(jié)合點(diǎn)是開展的一個(gè)核心問題。有的課雖然只用了分鐘的軟件輔助，卻解決了最難打破的關(guān)鍵點(diǎn)，說得上是畫龍點(diǎn)睛、雪里送炭，堪稱好課件。今后開發(fā)的多媒體軟件是否應(yīng)具備以下功能和特點(diǎn)：交互