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摘 要：计算机辅助教学（CAI）技术与化学教学有机结合，是化学教学改革中的新举措。本文就CAI在化学教学中的优势、具体运用及运用原则等方面谈谈看法。
关键词：CAI 化学教学 运用
计算机辅助教学（简称CAI）是应用计算机交互科学性、界面友好性和反馈及时性，在教学过程中融图、声、像于一体，具有智能化的双向教学活动过程。化学教学中如何运用多媒体CAI进行教学呢？笔者浅谈几点看法。
一、计算机辅助化学教学的优势
1.多媒体CAI可构造生动活泼的课堂教学氛围，激发学生学习兴趣。
多媒体CAI具有鲜艳生动的图像、动静结合的画面和智能性的启发引导功能，学生在学习过程中必然产生兴趣，并由此唤起高涨的学习情绪。学生的感觉、感知、表象、记忆、思维、感情、意志等心理因素都能保持良好的状态，认知心理得到发展。例如：学习“二氧化碳的性质”一节中，有一幅氧气和二氧化碳在自然界中的循环图，通过图上的箭头了解其循环过程，这样的方式动感不强（或根本就没有动态效果），因此，主要依靠教师的讲解、比划来启发学生的思维，显得枯燥乏味，难以调动学生的积极性和激发他们的求知欲。利用计算机辅助教学则不同，同样的画面通过处理，把氧气和二氧化碳的产生用动画方式表现出来，进而形成循环，通过时间的控制，再配上优美的背景音乐，在愉快的氛围中，学生的思维紧跟教师的讲解并随着动画的演示协调发展。
2.多媒体CAI可构造高效的课堂效率，全面实施素质教育。
利用多媒体CAI进行课堂教学，以屏幕代替黑板，节省了板书时间。屏幕语言简洁精练，体现了课堂教学的系统性，增大了教学密度，提高了课堂效率，为素质教育的实施打下了扎实的基础。
二、计算机辅助化学教学的具体运用
1.动画模拟
利用计算机设计动画，模拟各种微观和抽象的事物，使微观变为宏观、抽象变为具体。例如：在“二氧化碳的性质”教学中，为证明二氧化碳比空气重，可将一个装满二氧化碳的容器中的二氧化碳倾倒入别一个容器，在做完演示实验之后，再通过计算机模拟动画，在和谐的音乐伴奏之下，二氧化碳分子一个个流下，随着动画的移动、定格、闪烁及同步解说等，使学生对这一内容能深入形象地理解。
2.控制模拟
在模拟显示各种现象时，可让学生积极参与，选择不同的条件或参数，模拟变化情况。通过课件，由被动学习变为主动学习，从而大大提高了学生的学习兴趣。例如：在二氧化碳的教学中，根据实验室制二氧化硫时反应物的状态和反应条件，由学生选择反应发生装置；当反应条件和反应物的状态改变时，又可让学生重新选择反应发生装置。
3.模拟实验
化学实验是化学课的重要的组成部分，学生实验或教师演示实验占重要地位，但对于一些复杂的实验、毒性较大的实验、课堂不易当场做的实验等，CAI课堂教学采用实验模拟，可起到同样的教学效果。如在“蒸馏装置的拼装”课件中，系统在屏幕上显示所用仪器，然后由学生操作拼装，如果在拼装过程中发生错误，程序会自动指出错误所在，并可提示正确的位置，最后完成装置。该课件可缩短实验的时间，且安全、费用低、可重复。
4.影视演播和视听结合
利用多媒体技术，可以将录像的某些内容加入课件，充实课件内容。音频处理功能可以使课件配上同步解说、效果声等，使学生视听结合，犹如身临其境，课堂气氛生动活泼，容易调动学生的思维积极性，使学生积极主动地进行学习。例如进行习题教学时，为了保证学生练习的数量和质量，我们通常使用计算机、投影和摄像等现代教学媒体。首先我们将题目利用电脑存入盘中，将例题答案制成投影片。教学时通过电脑显示屏将题目投影仪显示出来加以讲解，最后将学生的典型错误通过摄像机及时反馈给学生并针对性讲评。通过多媒体可以将整个过程真实、生动、形象地再现出来，加深了学生印象，提高了效率。
5.巩固练习与反馈
一般的教学手段不易实现双向信息交流，学生只能被动接受，不易主动发挥。利用计算机制作的习题课件可实现以学生为中心、教与学相结合的课堂结构模式，不但界面友好，而且信息反馈及时。通过人机对话，学生能发挥学习的主动性和靈活性，有力地促进了智力开发，提高了学习效率；又由于学生可以根据自己的情况控制学习进度，还可实现因材施教、因人施教、突出个性发展的素质教育的目的。在练习中，启发和诱导学生进行思维，也能接受学生的提问，并根据学生的答题情况，由课件判断学生答案的正误，同时记录学生的答题情况，并及时反馈，供教师分析处理。
在一般教学中，教师只能面对大多数学生讲课，“因材施教”仅是一个努力的方向，但是有了合适的计算机辅助教学软件，“因材施教”可成为一个激动人心的事实。
三、多媒体CAI在化学教学中运用的原则
1.恰当性原则
课堂教学的核心是教学内容，内容决定形式，形式为内容服务。计算机作为电教媒体只是一种教学的辅助手段，必须根据教学内容来决定用不用、什么地方用，宜用则用，不宜用绝不勉强。如何使计算机“辅助”恰当呢？首先要明确“辅助”的目的。我们既可以创设情景、激发兴趣去辅助教学，也可以从突破教学难点处辅助教学；既可以从替代板书、节省教学时间去辅助教学，也可以用反馈的及时性去辅助教学。其次是使用要适当。使用是在新授知识之前、之中或之后，必须根据教学实际需要来决定。以“激趣”为主，可放在新授知识之前；以“突破教学难点”为主，应放在新授知识之中；以“思维训练”为主，则放在新授知识之后为宜。再次，应合理控制使用的密度。我们不能把课堂变成媒体的“演示”会，从而导致使用的媒体种类多、媒体展播次数多、向学生灌输的知识多的“三多”现象，以及教者手忙脚乱、看者眼花缭乱、听者心慌意乱的“三乱”现象。最后，在使用计算机之前，教师应提出启发性的问题。这样，使学生不仅要产生看的欲望，而且要知道看什么、怎样看。不然学生虽然看得津津有味、如痴如醉，却不能产生良好的学习动机，产生“为什么”、“怎么样”的思考，体现不出计算机媒体优化教学的作用。
2.学生主体性原则
目前，在计算机辅助教学中又出现了一个新的误区，即“教师主导”加上“计算机主导”，从而削弱了学生在课堂上的主体意识，违背了计算机辅助教学的初衷。因此，在计算机辅助教学时，仍然要保证教师的主导作用、学生的主体作用、计算机的辅助作用，尽量为学生创设主动参与学习的条件和机会，从而让学生积极动手、动口、动脑，自始至终主动积极地参与学习的全过程。这就是说，不能滥用计算机辅助手段，用“机灌”代替“人灌”，使学生成为被动接受知识的容器。
3.高效性原则
计算机辅助教学的目的，是为了提高课堂教学的质量和效率。因此，我们应从怎样有利于取得良好的教学效果来选择媒体，哪种媒体的教学效率高，我们就选择使用它，不能追求表面上的热热闹闹。我们不能唯“电”是从，纯粹为电教而电教。电教媒体的选择标准，一是要看教学目标，教学辅助手段离开了教学目标，就是无效的、多余的；二是要看辅助教学的流程，不能随心所欲、盲目无序，必须以心理学、教育学为理论依据。
4.符合认知规律原则
中、小学生的思维是以具体形象思维为主要形式，并逐步向抽象的逻辑思维过渡。因此，计算机辅助教学设计应符合学生思维发展的规律，由浅入深、由易到难，帮助学生循序渐进地构建新知识。对于低年级学生，根据他们的年龄特征，我们应采用直观形象的教学方式，充分利用计算机的图像、声音、动画等教学优势，来帮助他们理解抽象的化学知识，培养他们对学习化学的兴趣；对于高年级学生，我们则应通过计算机辅助教学，重点培养他们抽象的逻辑思维能力和解决实际问题的能力。
运用计算机辅助教学是教学改革的新举措。它可优化课堂教学环境，提高教学效果。我们要发挥其独特的教学功能，但不可忽视教师的主导作用、学生的主体作用和计算机的辅助作用，只有人机结合，把传授知识和激发兴趣、培养观察和自觉思维能力融为一体，才会产生多元化效应。
关键词：CAI 化学教学 运用
计算机辅助教学（简称CAI）是应用计算机交互科学性、界面友好性和反馈及时性，在教学过程中融图、声、像于一体，具有智能化的双向教学活动过程。化学教学中如何运用多媒体CAI进行教学呢？笔者浅谈几点看法。
一、计算机辅助化学教学的优势
1.多媒体CAI可构造生动活泼的课堂教学氛围，激发学生学习兴趣。
多媒体CAI具有鲜艳生动的图像、动静结合的画面和智能性的启发引导功能，学生在学习过程中必然产生兴趣，并由此唤起高涨的学习情绪。学生的感觉、感知、表象、记忆、思维、感情、意志等心理因素都能保持良好的状态，认知心理得到发展。例如：学习“二氧化碳的性质”一节中，有一幅氧气和二氧化碳在自然界中的循环图，通过图上的箭头了解其循环过程，这样的方式动感不强（或根本就没有动态效果），因此，主要依靠教师的讲解、比划来启发学生的思维，显得枯燥乏味，难以调动学生的积极性和激发他们的求知欲。利用计算机辅助教学则不同，同样的画面通过处理，把氧气和二氧化碳的产生用动画方式表现出来，进而形成循环，通过时间的控制，再配上优美的背景音乐，在愉快的氛围中，学生的思维紧跟教师的讲解并随着动画的演示协调发展。
2.多媒体CAI可构造高效的课堂效率，全面实施素质教育。
利用多媒体CAI进行课堂教学，以屏幕代替黑板，节省了板书时间。屏幕语言简洁精练，体现了课堂教学的系统性，增大了教学密度，提高了课堂效率，为素质教育的实施打下了扎实的基础。
二、计算机辅助化学教学的具体运用
1.动画模拟
利用计算机设计动画，模拟各种微观和抽象的事物，使微观变为宏观、抽象变为具体。例如：在“二氧化碳的性质”教学中，为证明二氧化碳比空气重，可将一个装满二氧化碳的容器中的二氧化碳倾倒入别一个容器，在做完演示实验之后，再通过计算机模拟动画，在和谐的音乐伴奏之下，二氧化碳分子一个个流下，随着动画的移动、定格、闪烁及同步解说等，使学生对这一内容能深入形象地理解。
2.控制模拟
在模拟显示各种现象时，可让学生积极参与，选择不同的条件或参数，模拟变化情况。通过课件，由被动学习变为主动学习，从而大大提高了学生的学习兴趣。例如：在二氧化碳的教学中，根据实验室制二氧化硫时反应物的状态和反应条件，由学生选择反应发生装置；当反应条件和反应物的状态改变时，又可让学生重新选择反应发生装置。
3.模拟实验
化学实验是化学课的重要的组成部分，学生实验或教师演示实验占重要地位，但对于一些复杂的实验、毒性较大的实验、课堂不易当场做的实验等，CAI课堂教学采用实验模拟，可起到同样的教学效果。如在“蒸馏装置的拼装”课件中，系统在屏幕上显示所用仪器，然后由学生操作拼装，如果在拼装过程中发生错误，程序会自动指出错误所在，并可提示正确的位置，最后完成装置。该课件可缩短实验的时间，且安全、费用低、可重复。
4.影视演播和视听结合
利用多媒体技术，可以将录像的某些内容加入课件，充实课件内容。音频处理功能可以使课件配上同步解说、效果声等，使学生视听结合，犹如身临其境，课堂气氛生动活泼，容易调动学生的思维积极性，使学生积极主动地进行学习。例如进行习题教学时，为了保证学生练习的数量和质量，我们通常使用计算机、投影和摄像等现代教学媒体。首先我们将题目利用电脑存入盘中，将例题答案制成投影片。教学时通过电脑显示屏将题目投影仪显示出来加以讲解，最后将学生的典型错误通过摄像机及时反馈给学生并针对性讲评。通过多媒体可以将整个过程真实、生动、形象地再现出来，加深了学生印象，提高了效率。
5.巩固练习与反馈
一般的教学手段不易实现双向信息交流，学生只能被动接受，不易主动发挥。利用计算机制作的习题课件可实现以学生为中心、教与学相结合的课堂结构模式，不但界面友好，而且信息反馈及时。通过人机对话，学生能发挥学习的主动性和靈活性，有力地促进了智力开发，提高了学习效率；又由于学生可以根据自己的情况控制学习进度，还可实现因材施教、因人施教、突出个性发展的素质教育的目的。在练习中，启发和诱导学生进行思维，也能接受学生的提问，并根据学生的答题情况，由课件判断学生答案的正误，同时记录学生的答题情况，并及时反馈，供教师分析处理。
在一般教学中，教师只能面对大多数学生讲课，“因材施教”仅是一个努力的方向，但是有了合适的计算机辅助教学软件，“因材施教”可成为一个激动人心的事实。
三、多媒体CAI在化学教学中运用的原则
1.恰当性原则
课堂教学的核心是教学内容，内容决定形式，形式为内容服务。计算机作为电教媒体只是一种教学的辅助手段，必须根据教学内容来决定用不用、什么地方用，宜用则用，不宜用绝不勉强。如何使计算机“辅助”恰当呢？首先要明确“辅助”的目的。我们既可以创设情景、激发兴趣去辅助教学，也可以从突破教学难点处辅助教学；既可以从替代板书、节省教学时间去辅助教学，也可以用反馈的及时性去辅助教学。其次是使用要适当。使用是在新授知识之前、之中或之后，必须根据教学实际需要来决定。以“激趣”为主，可放在新授知识之前；以“突破教学难点”为主，应放在新授知识之中；以“思维训练”为主，则放在新授知识之后为宜。再次，应合理控制使用的密度。我们不能把课堂变成媒体的“演示”会，从而导致使用的媒体种类多、媒体展播次数多、向学生灌输的知识多的“三多”现象，以及教者手忙脚乱、看者眼花缭乱、听者心慌意乱的“三乱”现象。最后，在使用计算机之前，教师应提出启发性的问题。这样，使学生不仅要产生看的欲望，而且要知道看什么、怎样看。不然学生虽然看得津津有味、如痴如醉，却不能产生良好的学习动机，产生“为什么”、“怎么样”的思考，体现不出计算机媒体优化教学的作用。
2.学生主体性原则
目前，在计算机辅助教学中又出现了一个新的误区，即“教师主导”加上“计算机主导”，从而削弱了学生在课堂上的主体意识，违背了计算机辅助教学的初衷。因此，在计算机辅助教学时，仍然要保证教师的主导作用、学生的主体作用、计算机的辅助作用，尽量为学生创设主动参与学习的条件和机会，从而让学生积极动手、动口、动脑，自始至终主动积极地参与学习的全过程。这就是说，不能滥用计算机辅助手段，用“机灌”代替“人灌”，使学生成为被动接受知识的容器。
3.高效性原则
计算机辅助教学的目的，是为了提高课堂教学的质量和效率。因此，我们应从怎样有利于取得良好的教学效果来选择媒体，哪种媒体的教学效率高，我们就选择使用它，不能追求表面上的热热闹闹。我们不能唯“电”是从，纯粹为电教而电教。电教媒体的选择标准，一是要看教学目标，教学辅助手段离开了教学目标，就是无效的、多余的；二是要看辅助教学的流程，不能随心所欲、盲目无序，必须以心理学、教育学为理论依据。
4.符合认知规律原则
中、小学生的思维是以具体形象思维为主要形式，并逐步向抽象的逻辑思维过渡。因此，计算机辅助教学设计应符合学生思维发展的规律，由浅入深、由易到难，帮助学生循序渐进地构建新知识。对于低年级学生，根据他们的年龄特征，我们应采用直观形象的教学方式，充分利用计算机的图像、声音、动画等教学优势，来帮助他们理解抽象的化学知识，培养他们对学习化学的兴趣；对于高年级学生，我们则应通过计算机辅助教学，重点培养他们抽象的逻辑思维能力和解决实际问题的能力。
运用计算机辅助教学是教学改革的新举措。它可优化课堂教学环境，提高教学效果。我们要发挥其独特的教学功能，但不可忽视教师的主导作用、学生的主体作用和计算机的辅助作用，只有人机结合，把传授知识和激发兴趣、培养观察和自觉思维能力融为一体，才会产生多元化效应。