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摘 要：目前，基础教育领域正在逐步实现从应试教育向素质教育的转轨。在这一转轨过程中，计算机这一高科技手段必将扮演起至关重要的角色，为培养面向二十一世纪的人才起到推波助澜的作用。从这个角度来讲，发展计算机辅助教学是实现教育现代化的重要内容之一。90年代以来，以多媒体计算机与网络技术为代表的现代科学技术，迅猛地推动我国计算机辅助教学的发展，计算机辅助教学是一种新型的现代化教学方式，也是当今世界教育发展的新趋向。
关键词：化学教学 计算机辅助教学（CAI）应用
一、计算机辅助教学（CAI）简介
计算机辅助教学(英文是Computer-Assisted Instruction，简称CAI)，是以计算机为信息传播手段的一种现代教育技术，是计算机辅助教育的一个重要组成部分。它体现了一种新的教育思想和教育方法，是现代电化教学的高级形式。计算机辅助教学系统构成的基本要素是硬件、软件和课件。1958年美国IBM公司沃斯特研究中心设计了第一个计算机教学系统，为计算机辅助教学树起了第一个里程碑。80年代以来，许多国家对于CAI十分重视，投入了大量财力和人力，已取得了明显效益。目前在美国、日本等国CAI软件已成为商品在市场出售，发挥出“家庭教师”的作用。现在不仅发达国家广泛使用计算机开展各种教学，许多发展中国家也有所重视。
二、计算机辅助教学应用于化学教学的必要性
计算机辅助教学应用到化学教学中很有必要。传统化学课，常用实物模型和图表来展示分子或原子的结构及元素之间的一些关系，通过实验使学生掌握物质的性质。这一方法学生感到枯燥无味，且难以理解化学原理与结构之间的内在联系。而在化学教学中采用计算机辅助教学，能使很多的化学现象变静为动、变小为大、变远为近；能将抽象的概念转化为形象、直观的图象，引导学生充分运用创造性思维来理解事物的本来面貌，促进其发散性思维的发展；同时也能培养学生的自学能力，提高实验能力。此外，计算机辅助教学还可以使化学教学变得生动活泼，使学生在最短的时间获得大量知识，从而给教师创造了拓展课程的深度和广度的机会，从而推动课程内容及体系的改革。计算机辅助教学之所以能进入化学课堂，还由于多媒体计算机集优美的声音、鲜艳的图像、栩栩如生的动画以及清晰的文本等手段于一体，从而给学生大脑皮层以大信息量的“刺激—反应—强化”有机地构建知识平台，达到常规教学难以达到的效果，这在推行素质教育的今天已呈现出它的巨大魅力。
三、计算机辅助教学在化学教学中的选题范围
1. 教学中的重难点和抽象问题。计算机可以模拟原子、原子团、分子等的结构和变化的机理，帮助学生理解和掌握基本原理。例如：电子云、化学键、晶体结构等，是学生最难以接受的知识，仅仅依靠教师的口头叙述，学生难以理解。现在我们采用了电脑动画的手段，逼真地模仿出核外电子绕核旋转的全过程，电子运动的立体动画生动地展示在学生面前，加深了学生对微观结构的认识和理解。再如各种晶体在计算机中可以分别用可动的不同质点表示，说明不同类型的晶体其组成微粒及其作用力的不同。
2. 实验类选题。计算机可以对有毒有害物质出现的实验进行模拟。如利用模拟程序模拟一些危险性的实验，可以避免有毒物质对身体的损害，避免危险现象的出现，减少实验消耗。如制备的氢气不纯，点火会发生爆炸等。计算机还可以对实验仪器仿真和对剖视实验过程仿真，使学生了解实验机理和仪器操作原理，尤其对大型精密仪器的仿真，可将学生不可视的机械操作，带入主动介入、灵活动用所学基本知识的新天地中；由学生自己通过CAI软件学习实验知识，可以让学生自行设计实验，使开放实验室成为可能。在课堂教学中有很多实验学生只能通过对其进行宏观现象的观察，在教师的引导下去推测、想象微观的运动和变化。这些微观变化完全是靠教师言语描述的，很多情况下学生理解这些抽象的理论和概念有一定的困难。例如：在讲电化学理论时，抽象概念比较多，反应过程比较复杂，难以理解；在讲原电池概念时，强电解质在溶液中完全电离，此时离子处于自由运动状态，用肉眼观察不到这一过程。此时我们就可以通过动画演示和语音解说，配合演示原电池的工作原理。又如模拟一些微观粒子的运动：如电子云、核外电子的排布、布朗运动等。
化学课上教师的演示实验总是不能让所有学生都能看清，而在多媒体教室上课，通过实物投影仪可以把演示实验的全过程投影到大屏幕上，使每个学生都能清楚地看到教师做实验时的一举一动及实验过程中的各种现象。另外，通过扫描仪我们可把一些和化学教学密切联系的资料图片输入计算机，供上课时随时调用。这些图片我们也可以通过投影仪放大展现在学生面前，这比我们平时单纯地反复向学生强调、描述、介绍更加直观。
3. 把教学中需要用动态模拟的内容编写成动画，增加视频效果和声音。例如：化工生产流程图设计成动画等。
4. 充分利用计算机交互性强、容量大的特点，设计相应习题库供师生查阅等。传统的教学中，教师在选题、命题中耗费了大量的时间。若把一些优秀的、经典的题目一次性输入计算机进行储存，需要时再进行组合、选择，由计算机打印输出，可以说是一次投入，多次受益。素质教育对教学的一个要求是“课内大容量、课外减负担”，使用人机对话的练习要优越于过去常规练习方式，这对学生进行因材施教提供了极大方便。对于优秀生，他们的接受能力强、反应快，为了充分发挥他们的潜能，通过计算机可以调出一些与之有关的难度较大的课外资料，供他们使用；对于学困生，其接受能力弱，较难学会所学知识，这就需要课后努力，而计算机可以不知疲倦地帮助学生。
四、化学教学中应用计算机辅助教学应注意的问题
计算机辅助教学在选择、使用时要综合考虑课件的准确性、科学性、教育性、艺术性、技术性、实用性、创新性，并以此优化化学课堂教学，提高教学质量。但是，课件不必做得太华丽、花俏，以免分散学生的注意力，不利学生学习。课件应该简洁明了，具有容易使用、操作方便的特点，只要稍懂电脑，会用鼠标、键盘的人就能使用。另外，多媒体教学作为一种崭新的教学模式，解决了很多传统课堂教学难以解决的问题，如果使用得当，就会在课堂教学中发挥巨大的作用。倘若片面追求多媒体效果，追求“电灌”，忽视中学化学的教学实际，把它仅仅作为一种装饰，一律使用计算机来上课，甚至用计算机来代替化学实验，则会造成不良的后果。
总之，运用计算机多媒体辅助教学，超越了传统教育的界限，优化了传统的教学方式，使教学环节更加规范，教学的效率更提高，也利于激发学生的创造性思维，使学生的学、看、听、练真正达到完美的结合，这是素质教育的要求，也是教育改革和发展的需要。随着教育改革的不断深入，教师自身素质的不断提高，计算机多媒体辅助教学必将成为化学教学不可缺少的重要教学手段之一。
参考文献：
［1］乐毓俊.计算机辅助教育入门.天津科学技术出版社，1988.
［2］刘甘娜.计算机辅助教学.高等教育出版社，1988.
［3］王旭红.浅谈中学化学CAI课件的制作.江苏：中学化学.2001.
［4］田晓霞.化学课件应具有的特性.陕西：中学化学教学参考，2001.
［5］任洪生.用电教媒体培养学生生化科学能力.江苏：实验教学与仪器，2003.
［6］张伟敏.计算机在中学化学教学中的应用.化学教育，1989.
关键词：化学教学 计算机辅助教学（CAI）应用
一、计算机辅助教学（CAI）简介
计算机辅助教学(英文是Computer-Assisted Instruction，简称CAI)，是以计算机为信息传播手段的一种现代教育技术，是计算机辅助教育的一个重要组成部分。它体现了一种新的教育思想和教育方法，是现代电化教学的高级形式。计算机辅助教学系统构成的基本要素是硬件、软件和课件。1958年美国IBM公司沃斯特研究中心设计了第一个计算机教学系统，为计算机辅助教学树起了第一个里程碑。80年代以来，许多国家对于CAI十分重视，投入了大量财力和人力，已取得了明显效益。目前在美国、日本等国CAI软件已成为商品在市场出售，发挥出“家庭教师”的作用。现在不仅发达国家广泛使用计算机开展各种教学，许多发展中国家也有所重视。
二、计算机辅助教学应用于化学教学的必要性
计算机辅助教学应用到化学教学中很有必要。传统化学课，常用实物模型和图表来展示分子或原子的结构及元素之间的一些关系，通过实验使学生掌握物质的性质。这一方法学生感到枯燥无味，且难以理解化学原理与结构之间的内在联系。而在化学教学中采用计算机辅助教学，能使很多的化学现象变静为动、变小为大、变远为近；能将抽象的概念转化为形象、直观的图象，引导学生充分运用创造性思维来理解事物的本来面貌，促进其发散性思维的发展；同时也能培养学生的自学能力，提高实验能力。此外，计算机辅助教学还可以使化学教学变得生动活泼，使学生在最短的时间获得大量知识，从而给教师创造了拓展课程的深度和广度的机会，从而推动课程内容及体系的改革。计算机辅助教学之所以能进入化学课堂，还由于多媒体计算机集优美的声音、鲜艳的图像、栩栩如生的动画以及清晰的文本等手段于一体，从而给学生大脑皮层以大信息量的“刺激—反应—强化”有机地构建知识平台，达到常规教学难以达到的效果，这在推行素质教育的今天已呈现出它的巨大魅力。
三、计算机辅助教学在化学教学中的选题范围
1. 教学中的重难点和抽象问题。计算机可以模拟原子、原子团、分子等的结构和变化的机理，帮助学生理解和掌握基本原理。例如：电子云、化学键、晶体结构等，是学生最难以接受的知识，仅仅依靠教师的口头叙述，学生难以理解。现在我们采用了电脑动画的手段，逼真地模仿出核外电子绕核旋转的全过程，电子运动的立体动画生动地展示在学生面前，加深了学生对微观结构的认识和理解。再如各种晶体在计算机中可以分别用可动的不同质点表示，说明不同类型的晶体其组成微粒及其作用力的不同。
2. 实验类选题。计算机可以对有毒有害物质出现的实验进行模拟。如利用模拟程序模拟一些危险性的实验，可以避免有毒物质对身体的损害，避免危险现象的出现，减少实验消耗。如制备的氢气不纯，点火会发生爆炸等。计算机还可以对实验仪器仿真和对剖视实验过程仿真，使学生了解实验机理和仪器操作原理，尤其对大型精密仪器的仿真，可将学生不可视的机械操作，带入主动介入、灵活动用所学基本知识的新天地中；由学生自己通过CAI软件学习实验知识，可以让学生自行设计实验，使开放实验室成为可能。在课堂教学中有很多实验学生只能通过对其进行宏观现象的观察，在教师的引导下去推测、想象微观的运动和变化。这些微观变化完全是靠教师言语描述的，很多情况下学生理解这些抽象的理论和概念有一定的困难。例如：在讲电化学理论时，抽象概念比较多，反应过程比较复杂，难以理解；在讲原电池概念时，强电解质在溶液中完全电离，此时离子处于自由运动状态，用肉眼观察不到这一过程。此时我们就可以通过动画演示和语音解说，配合演示原电池的工作原理。又如模拟一些微观粒子的运动：如电子云、核外电子的排布、布朗运动等。
化学课上教师的演示实验总是不能让所有学生都能看清，而在多媒体教室上课，通过实物投影仪可以把演示实验的全过程投影到大屏幕上，使每个学生都能清楚地看到教师做实验时的一举一动及实验过程中的各种现象。另外，通过扫描仪我们可把一些和化学教学密切联系的资料图片输入计算机，供上课时随时调用。这些图片我们也可以通过投影仪放大展现在学生面前，这比我们平时单纯地反复向学生强调、描述、介绍更加直观。
3. 把教学中需要用动态模拟的内容编写成动画，增加视频效果和声音。例如：化工生产流程图设计成动画等。
4. 充分利用计算机交互性强、容量大的特点，设计相应习题库供师生查阅等。传统的教学中，教师在选题、命题中耗费了大量的时间。若把一些优秀的、经典的题目一次性输入计算机进行储存，需要时再进行组合、选择，由计算机打印输出，可以说是一次投入，多次受益。素质教育对教学的一个要求是“课内大容量、课外减负担”，使用人机对话的练习要优越于过去常规练习方式，这对学生进行因材施教提供了极大方便。对于优秀生，他们的接受能力强、反应快，为了充分发挥他们的潜能，通过计算机可以调出一些与之有关的难度较大的课外资料，供他们使用；对于学困生，其接受能力弱，较难学会所学知识，这就需要课后努力，而计算机可以不知疲倦地帮助学生。
四、化学教学中应用计算机辅助教学应注意的问题
计算机辅助教学在选择、使用时要综合考虑课件的准确性、科学性、教育性、艺术性、技术性、实用性、创新性，并以此优化化学课堂教学，提高教学质量。但是，课件不必做得太华丽、花俏，以免分散学生的注意力，不利学生学习。课件应该简洁明了，具有容易使用、操作方便的特点，只要稍懂电脑，会用鼠标、键盘的人就能使用。另外，多媒体教学作为一种崭新的教学模式，解决了很多传统课堂教学难以解决的问题，如果使用得当，就会在课堂教学中发挥巨大的作用。倘若片面追求多媒体效果，追求“电灌”，忽视中学化学的教学实际，把它仅仅作为一种装饰，一律使用计算机来上课，甚至用计算机来代替化学实验，则会造成不良的后果。
总之，运用计算机多媒体辅助教学，超越了传统教育的界限，优化了传统的教学方式，使教学环节更加规范，教学的效率更提高，也利于激发学生的创造性思维，使学生的学、看、听、练真正达到完美的结合，这是素质教育的要求，也是教育改革和发展的需要。随着教育改革的不断深入，教师自身素质的不断提高，计算机多媒体辅助教学必将成为化学教学不可缺少的重要教学手段之一。
参考文献：
［1］乐毓俊.计算机辅助教育入门.天津科学技术出版社，1988.
［2］刘甘娜.计算机辅助教学.高等教育出版社，1988.
［3］王旭红.浅谈中学化学CAI课件的制作.江苏：中学化学.2001.
［4］田晓霞.化学课件应具有的特性.陕西：中学化学教学参考，2001.
［5］任洪生.用电教媒体培养学生生化科学能力.江苏：实验教学与仪器，2003.
［6］张伟敏.计算机在中学化学教学中的应用.化学教育，1989.