淺談計算機輔助教學在化學教學中的應用

任愛國

近幾年來,我們在研究運用現代化教學手段,采用計算機技術輔助課堂教學方面取得了一些進展。我們加強了計算機輔助化學教學的研究,敢于實踐,勇于突破,拓寬計算機技術的應用范圍,把文字、數據、圖形、圖像和聲音等信息媒體作為一個集成體由計算機處理,把計算機帶入一個文、圖、聲集成的應用領域,輔助化學教學,優化教學過程,加強素質教育,提高了教學質量。

一、促進教學思想的更新,提高教學技術現代化的認識

教育現代化不僅要求在設備、技術手段等“硬件”方面更新,最重要的是思想觀念、思想內容和思想方法等“軟件”方面的更新。后者是教育現代化的重要方面和教學改革的深層目標。它意味著對科學文化、教育傳統的繼承、轉變和創新,要求更新觀念,轉變落后于時代的教育思想、教學內容和教學方法。

傳統的教學是以“傳道、授業、解惑”為基本宗旨的,傳授知識是教學的根本目標。這種舊的教學思想和教學模式不符合化學教育的規律,阻礙學生的化學素質的提高,不利于人才的培養。其具體表現是重教輕學、重知(識)輕能(力)、重結果輕過程、重“學會”輕“會學”、重方法輕思路等。傳統的教學觀念遠遠落后于現代的教學思想,難以達到我國目前對人才的要求——能在21世紀迎接挑戰的、全面發展的、潛能大、素質高的現代化人才。

二、了解計算機輔助教學的特有功能,促進教學技術現代化的進程

化學教學方法是化學教師工作方式與學生學習方法的集合,而教學方法是屬于一定的教學思想的。教學思想的更新必然導致教學方法的深刻變革,現代教學論已把化學教學的目的提高到“知識——能力——思維——實踐”的高度,著眼于發展學生的智能。通過輔助常規教學手段、實驗教學手段并與其它教學媒體有機結合,使之相輔相成發揮整體優勢,計算機輔助教學必將帶來一場具有時代特色的教學改革。CAI的特點是教學內容的形象化、多樣化,它有嚴謹的科學性、統一的適用性和及時的交互性,有利于實施個體化教學。

1.突破教學難點

現代計算機技術對圖形處理能力高超,利用這一特有功能可以變抽象為具體,變靜態為動態,將微觀過程進行宏觀模擬,把宏大場景作縮微處理,對瞬變搞定格分析,化枯燥為生動?！皩W習障礙”的存在是教學難點的成因之一。抽象思維的障礙、邏輯思維的障礙、語言表達的障礙等在計算機技術的上述功能下被打通了、降解了、消失了,從而降低了學習難度,使教學難點得以順利突破。學生也為其形式之新穎,聲畫之精彩而耳目一新,從而產生樂學情緒。比如,在課件《離子鍵與共價鍵》中,利用微機模擬核外電子運動和化學鍵的形成就很成功。這一內容抽象、枯燥、難度大,用一般模型演示不能給學生以動感,且易造成概念模糊。計算機的二維及三維的圖像與動畫模擬達到了其它教學手段無法或很難達到的效果。

傳統的教學模式必須改變,因其信息傳輸通道狹窄單一、信息容量傳輸速度慢、效果差,單純的文字板書、聲音都遠不如畫面圖像易于人們對信息的接收,過去靠老師說、靠比劃、靠表格、靠掛圖、靠模型等手段的教學一經和微機課件比較,立刻相形見絀。有機化學中烷烴的同分異構體及其命名的教學,因學生初學,概念生疏頭緒多,又缺乏空間結構意識和空間想象力,黑板上的平面板書無論如何也難以喚起學生的共鳴,是教學的難點和重點,利用CAI從容不迫地把一種烷的結構進行多種不同的展示:比例模型、球棍模型,變換角度旋轉,對比與復原,關鍵部位放大,正誤對照剖析……。逼真的主體畫面、清晰的比較鑒別、精練的規律歸納,牢牢地吸引住學生,激發了他們的求知欲。

2.反饋教學成果

建立計算機多媒體教室,為計算機輔助教學創設特定的環境,在這個環境中一人一機操作,可進行教學、練習、檢測等。重要的是,縮短了時空距離,加速了人與人之間的聯系溝通。教師還可以利用網絡技術將全部學生答案迅速收集統計,及時分析教學效果,從而調整教學的節奏和進程,迅速地及時反饋,使教學的調控合理化,又進一步調動了學生學習的積極性和主動性。提高了課堂教學效率,減輕了學生過重的課業負擔。我校老師在使用《溶液中離子共存問題》《氣體的制取與發生裝置》兩個課件的實踐中深切地體驗到及時反愧迅速調控的必要性與優越性。在練習或檢驗過程中的任何時刻都可了解任何學生(或全班學生)的進度、成績及任意一題的通過情況,這是過去常規教學中難以實現的;常規教學往往是:要么耗時費力,時過境遷;要么望洋興嘆,心有余而力不足。這樣的課件還能隨意調出需要重新講解或答疑解難的問題,重點剖析,加強教學的針對性。

3.優化教學過程

現代教學方法的根本點是,讓學生積極主動地獲取知識,全面提高各種能力,使每個學生獲得充分發展。無論是單機自學的課件,示教演示的課件,交互式,VCD視盤均把握以下方法論的原理:堅持整體觀點,重視多樣化;貫徹綜合觀點,力爭最優化。

計算機以其獨特的功能創造良好的思維情境,培養能力,發展智力,教師、計算機、學生形成一個有機的組合。教師通過計算機教懂、教準、教活、教精,又促使學生樂學、善學、勤學、活學,師生共同進入教與學的自覺狀態和最佳狀態,增加了課堂教學的活力,優化了課堂教學過程。