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随着我国教育事业的飞速发展,以计算机为代表的现代化教育设备走入了中学校园。计算机辅助教学(Computer? Assisted? Instruction,简称CAI)是计算机应用于教育的一个重要组成部分。在初中化学课堂上应用CAI课件辅助教学,可以化抽象为生动,让看不见变得直观,真正体现计算机对化学教学的辅助作用,达到“活化”初中化学教学难点的目的。
一、化学课堂上应用多媒体的必要性
化学作为一门基础自然科学,所包含的内容物质种类繁多,知识零碎,记忆的成份较多,而其中微观世界和符号世界又比较抽象,难以理解,无论是教还是学都会产生枯燥乏味的感觉。怎样适应新形势下的教学,既完成好教学任务、提高教学质量,又较好地帮助学生从沉重的负担中解放出来,是摆在化学教师面前的一个重要课题。
应用多媒体,不仅可以创设多样化的学习情景,更可毫不费力地将传统教学中难于描述、难于突破的难点生动、形象地表现出来。例如,在实验室制取氧气的实验中,试管口向上倾斜以及结束实验时,先熄灭酒精灯再撤导管的错误操作,即使教师刻意去做也未必每次都会得到预期的效果(试管破裂)。另外,本着节约的目的也不能每次都给学生做这样的演示。通过电脑的动画模拟,则可以轻松地达到教学目的。
对于化学复习课而言,教学内容牵涉到基本概念和基本原理、元素化合物知识、化学实验以及化学计算等几个知识块,内容繁多,传统课堂的黑板、粉笔明显超负荷运转。但在多媒体技术帮助下,所有这些传统课堂的难题均能轻而易举地解决。
因此,多媒体计算机引入课堂,与传统的教学方式有机地结合,相互补充,能够把文字、图形、声音、影像、动画等传播媒体集于一体,可以让学生形成多角度、多层次的信息剌激,强化学生对知识的记忆和理解,缩短学生对知识的掌握时间。这样,必定能使化学课堂教学得到最大的优化,取得最佳的教学效果。
二、CAI在化学课堂上的具体应用
1展示微观结构,模拟微观粒子的变化过程
利用计算机可以形象地展示分子、原子、原子团等微观粒子以及一些晶体的结构;采用电脑动画的手段,可以逼真地模拟出宏观变化中的微观过程。例如,化学变化中构成分子的原子相互分离又重新组合成新的分子的过程,溶解的过程,结晶过程等这样做的结果,能使学生较直观地认识事物的本质,降低了学生学习的难度。
2模拟或再现化学实验
计算机模拟化学实验主要体现在以下几个方面:
其一是模拟错误操作。例如,酒精灯、试管的错误使用方法,稀释浓硫酸的错误操作等,通过电脑动画模拟演示错误操作带来的后果,不但节约实验用品,而且能给学生留下深刻的印象。
其二是严重污染环境,易使人中毒的实验。例如,一氧化碳还原氧化铜的实验,由于一氧化碳的毒性较大,很容易造成中毒事件。如果改用计算机进行模拟,既可以直观地观察到实验过程中的各种现象,又可以避免对师生身体的损害。
其三是难度较大,成功率较低或反应较慢的实验。有一些实验由于受到各种因素的影响,往往不易成功或现象不明显,影响教学效果。例如,氢气和氯气混合点燃爆炸,焰色反应、氢气燃烧时的火焰颜色等。也有一些实验反应太慢,如铁生锈等。采用动画模拟,可以直接将实验过程显示出来,真实感极强,既能减轻教师的负担,又能提高教学效果。
还有一些实验在前面曾经做过,但又间隔时间过长已经淡忘了,这时可以用计算机演示硫在空气和氧气中燃烧的实验,既巩固了所学知识,又节约了时间。
3复习课中的应用
计算机课件的超文本方式以及多级菜单结构设计形式,正好适合复习课内容多、知识跨度大的特点。另外,把各实验的重要现象剪辑起来,插入到复习课件中去,可以起到更好的复习效果。
三、开发多媒体课件的体会和建议
笔者近年来设计制作和使用CAI的实践证明,计算机辅助化学教学能有效地激发学生学习化学的兴趣和求知欲。同时,也发现不少需要注意和改进的问题。
1大型完整的CAI课件并不能很好地适应化学课堂教学
在进行教学时,每一个教师都有各自不同的风格,同一教师在面对不同的学生时,处理教材的思路和方法也会有较大的差异,这就要求CAI课件要与教师相结合,与学生相适应。一个教师在投入大量精力和时间,并根据学生的情况完成一个课件之后,对于另一批学生却未必适用,对于另一个教师来说就更难适用了。即使勉强使用,因为受课件的限制,教师难以很好地驾驭课堂教学,达不到预期的教学效果。调查发现,许多完整的CAI课件仅仅是用在公开课上,之后便弃之不用,造成资源浪费。
2计算机不能完全替代化学实验
化学是一门以实验为基础的学科,观察实验现象需要视觉、听觉、嗅觉和触觉等不同的感官去感知,这是电脑模拟所不能替代的。计算机和传统教学工具相比,它们的地位是平等的,它们之间并不能相互完全替代。因此,在教学中要有选择地使用各种媒体,采用多媒体组合教学。
3积极开发小课件,灵活调整课堂教学
小课件体现在一个“小”字,一套实验装置、一个小实验、实验基本操作或者一个微观变化过程等,都可以做成一个小课件。例如,笔者曾制作出氯化钠的溶解、电离、溶液的导电、一氧化碳还原氧化铜等CAI小课件。这样的小课件制作好之后,分类储存在电脑中,可以作为素材随时调用。在课堂教学过程中,可以根据实际情况,有选择地使用,使教师的主导作用和课件的辅助作用自然地结合在一起,提高课堂教学效果。另外,由于小课件可以灵活地反复调用,避免了重复劳动。
4开发多媒体化学课件的主力军是化学教师
化学课件是计算机辅助化学教学的关键,设计制作CAI课件,需要在认真钻研教材的基础上,理解教材中各个知识点的精髓,才能找出科学、合理的表现形式。在制作过程中还要适时调整有关粒子的大小比例、运动方式以及物质的颜色等,力求做到切合实际,而这些要求只有化学教师才能做得完美。因此,开发多媒体化学课件的主力军是化学教师。而对于化学教师来说,则需要不断学习,掌握先进的教学手段,并勇于探索,锐意进取,提高个人素质,积极开展教学改革,学会搜集制作简单的素材,开发自己所需要的教学课件,实现化学教学的最优化。
一、化学课堂上应用多媒体的必要性
化学作为一门基础自然科学,所包含的内容物质种类繁多,知识零碎,记忆的成份较多,而其中微观世界和符号世界又比较抽象,难以理解,无论是教还是学都会产生枯燥乏味的感觉。怎样适应新形势下的教学,既完成好教学任务、提高教学质量,又较好地帮助学生从沉重的负担中解放出来,是摆在化学教师面前的一个重要课题。
应用多媒体,不仅可以创设多样化的学习情景,更可毫不费力地将传统教学中难于描述、难于突破的难点生动、形象地表现出来。例如,在实验室制取氧气的实验中,试管口向上倾斜以及结束实验时,先熄灭酒精灯再撤导管的错误操作,即使教师刻意去做也未必每次都会得到预期的效果(试管破裂)。另外,本着节约的目的也不能每次都给学生做这样的演示。通过电脑的动画模拟,则可以轻松地达到教学目的。
对于化学复习课而言,教学内容牵涉到基本概念和基本原理、元素化合物知识、化学实验以及化学计算等几个知识块,内容繁多,传统课堂的黑板、粉笔明显超负荷运转。但在多媒体技术帮助下,所有这些传统课堂的难题均能轻而易举地解决。
因此,多媒体计算机引入课堂,与传统的教学方式有机地结合,相互补充,能够把文字、图形、声音、影像、动画等传播媒体集于一体,可以让学生形成多角度、多层次的信息剌激,强化学生对知识的记忆和理解,缩短学生对知识的掌握时间。这样,必定能使化学课堂教学得到最大的优化,取得最佳的教学效果。
二、CAI在化学课堂上的具体应用
1展示微观结构,模拟微观粒子的变化过程
利用计算机可以形象地展示分子、原子、原子团等微观粒子以及一些晶体的结构;采用电脑动画的手段,可以逼真地模拟出宏观变化中的微观过程。例如,化学变化中构成分子的原子相互分离又重新组合成新的分子的过程,溶解的过程,结晶过程等这样做的结果,能使学生较直观地认识事物的本质,降低了学生学习的难度。
2模拟或再现化学实验
计算机模拟化学实验主要体现在以下几个方面:
其一是模拟错误操作。例如,酒精灯、试管的错误使用方法,稀释浓硫酸的错误操作等,通过电脑动画模拟演示错误操作带来的后果,不但节约实验用品,而且能给学生留下深刻的印象。
其二是严重污染环境,易使人中毒的实验。例如,一氧化碳还原氧化铜的实验,由于一氧化碳的毒性较大,很容易造成中毒事件。如果改用计算机进行模拟,既可以直观地观察到实验过程中的各种现象,又可以避免对师生身体的损害。
其三是难度较大,成功率较低或反应较慢的实验。有一些实验由于受到各种因素的影响,往往不易成功或现象不明显,影响教学效果。例如,氢气和氯气混合点燃爆炸,焰色反应、氢气燃烧时的火焰颜色等。也有一些实验反应太慢,如铁生锈等。采用动画模拟,可以直接将实验过程显示出来,真实感极强,既能减轻教师的负担,又能提高教学效果。
还有一些实验在前面曾经做过,但又间隔时间过长已经淡忘了,这时可以用计算机演示硫在空气和氧气中燃烧的实验,既巩固了所学知识,又节约了时间。
3复习课中的应用
计算机课件的超文本方式以及多级菜单结构设计形式,正好适合复习课内容多、知识跨度大的特点。另外,把各实验的重要现象剪辑起来,插入到复习课件中去,可以起到更好的复习效果。
三、开发多媒体课件的体会和建议
笔者近年来设计制作和使用CAI的实践证明,计算机辅助化学教学能有效地激发学生学习化学的兴趣和求知欲。同时,也发现不少需要注意和改进的问题。
1大型完整的CAI课件并不能很好地适应化学课堂教学
在进行教学时,每一个教师都有各自不同的风格,同一教师在面对不同的学生时,处理教材的思路和方法也会有较大的差异,这就要求CAI课件要与教师相结合,与学生相适应。一个教师在投入大量精力和时间,并根据学生的情况完成一个课件之后,对于另一批学生却未必适用,对于另一个教师来说就更难适用了。即使勉强使用,因为受课件的限制,教师难以很好地驾驭课堂教学,达不到预期的教学效果。调查发现,许多完整的CAI课件仅仅是用在公开课上,之后便弃之不用,造成资源浪费。
2计算机不能完全替代化学实验
化学是一门以实验为基础的学科,观察实验现象需要视觉、听觉、嗅觉和触觉等不同的感官去感知,这是电脑模拟所不能替代的。计算机和传统教学工具相比,它们的地位是平等的,它们之间并不能相互完全替代。因此,在教学中要有选择地使用各种媒体,采用多媒体组合教学。
3积极开发小课件,灵活调整课堂教学
小课件体现在一个“小”字,一套实验装置、一个小实验、实验基本操作或者一个微观变化过程等,都可以做成一个小课件。例如,笔者曾制作出氯化钠的溶解、电离、溶液的导电、一氧化碳还原氧化铜等CAI小课件。这样的小课件制作好之后,分类储存在电脑中,可以作为素材随时调用。在课堂教学过程中,可以根据实际情况,有选择地使用,使教师的主导作用和课件的辅助作用自然地结合在一起,提高课堂教学效果。另外,由于小课件可以灵活地反复调用,避免了重复劳动。
4开发多媒体化学课件的主力军是化学教师
化学课件是计算机辅助化学教学的关键,设计制作CAI课件,需要在认真钻研教材的基础上,理解教材中各个知识点的精髓,才能找出科学、合理的表现形式。在制作过程中还要适时调整有关粒子的大小比例、运动方式以及物质的颜色等,力求做到切合实际,而这些要求只有化学教师才能做得完美。因此,开发多媒体化学课件的主力军是化学教师。而对于化学教师来说,则需要不断学习,掌握先进的教学手段,并勇于探索,锐意进取,提高个人素质,积极开展教学改革,学会搜集制作简单的素材,开发自己所需要的教学课件,实现化学教学的最优化。