CAI在化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用探究

曾由方

摘 要：在現(xiàn)在科技飛速發(fā)展的時(shí)代應(yīng)用多媒體進(jìn)行化學(xué)教學(xué)是必然趨勢。將多媒體技術(shù)和化學(xué)教學(xué)有機(jī)結(jié)合，在化學(xué)教學(xué)的過程中運(yùn)用生動(dòng)的畫面和動(dòng)聽的聲音，調(diào)動(dòng)課堂氛圍和學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，給化學(xué)教學(xué)帶來新方法。

關(guān)鍵詞：多媒體；化學(xué)實(shí)驗(yàn)；有機(jī)實(shí)驗(yàn)

中圖分類號(hào)：G63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1673-9132（2016）25-0197-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2016.25.129

信息時(shí)代和課程改革呼喚學(xué)習(xí)方式的變革，學(xué)習(xí)的環(huán)境和手段也在發(fā)生新的變化。在中學(xué)教學(xué)中開展計(jì)算機(jī)輔助化學(xué)教學(xué)，能明顯地提高課堂效率，有助于開發(fā)學(xué)生的智力，這是化學(xué)教學(xué)改革的一個(gè)重大突破?；瘜W(xué)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科。不僅需要大量的化學(xué)儀器、藥品，還需要大量時(shí)間。

計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)（Computer-Assisted Instruction ，CAI）是在計(jì)算機(jī)輔助下進(jìn)行的各種教學(xué)活動(dòng)，以對(duì)話方式與學(xué)生討論教學(xué)內(nèi)容、安排教學(xué)進(jìn)程、進(jìn)行教學(xué)訓(xùn)練的方法與技術(shù)。在現(xiàn)在的教育技術(shù)中，CAI屬于其中的關(guān)鍵部分，也就是教師在教學(xué)時(shí)把課本的主要內(nèi)容利用計(jì)算機(jī)制作成PPT，巧妙地利用多媒體的圖像、聲音、圖形等的處理能力，按照教學(xué)目標(biāo)和要求，將抽象和宏觀的內(nèi)容很直觀地表現(xiàn)出來，用來刺激學(xué)生感官，激發(fā)學(xué)生開動(dòng)腦筋，給他們機(jī)會(huì)，讓他們成為課堂的主體，從而提高教學(xué)質(zhì)量，提升教師技能。多媒體的教學(xué)技術(shù)就是將抽象的問題直觀化，靜止的問題動(dòng)態(tài)化，動(dòng)態(tài)的問題過程化，歸納總結(jié)對(duì)比化，知識(shí)查詢快速化，解答問題現(xiàn)場化，實(shí)驗(yàn)過程模擬化，這樣就使學(xué)生學(xué)得既輕松又扎實(shí)。

一、運(yùn)用信息技術(shù)，培養(yǎng)思維能力

現(xiàn)在的初中化學(xué)中概念和理論相對(duì)較多，而且對(duì)于中學(xué)生來說比較復(fù)雜的。因此，把這些抽象的概念理解并記下來，就需要教師運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)的信息技術(shù)把抽象的概念具體化和形象化，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，從而幫助學(xué)生理解記憶這些化學(xué)物質(zhì)的形成和改變的過程。例如，教師在課堂上介紹晶體類型時(shí)，就可以把一些典型的晶體利用多媒體制作成三維動(dòng)畫的形式讓學(xué)生欣賞。教師在講晶體NaCl時(shí)，就可以以Na+為中心制作成紅球體，同時(shí)吸引著6個(gè)藍(lán)色的Cl-，然后讓每個(gè)藍(lán)色的Cl-周圍再吸引6個(gè)紅色的球（就是Na+），最后讓紅球和藍(lán)球以1：1的個(gè)數(shù)結(jié)合，因?yàn)樗{(lán)球和紅球之間是有離子鍵的。又如，金剛石的成分是C，形成的是非平面的六元環(huán)，每個(gè)C包圍著相鄰的4個(gè)碳，并且位于這4個(gè)碳原子的中心位置……這用多媒體表現(xiàn)出來要比口頭講解要形象得多，能給學(xué)生留下深刻的印象，幫助學(xué)生理解和記憶。

二、利用多媒體的可視性，提升實(shí)驗(yàn)效率

在化學(xué)的教學(xué)過程中，實(shí)驗(yàn)是必不可少的。化學(xué)實(shí)驗(yàn)不僅可以幫助學(xué)生掌握化學(xué)知識(shí)的理論，還可以使學(xué)生熟練操作技能并鍛煉學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。尤其是在課堂上，基于實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)之上，給予學(xué)生真實(shí)的觸感和親身的體會(huì)，讓學(xué)生自己操作，來表現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)的真實(shí)性和直觀性，從而幫助學(xué)生更容易理解課本的知識(shí)。

例如，初中化學(xué)課本中“水的分解”實(shí)驗(yàn)，在傳統(tǒng)的教學(xué)演示中，學(xué)生就會(huì)看教師在講臺(tái)上的操作，在水電解器的玻璃管中注滿水，然后接通直流電，之后觀察一下接通電的兩個(gè)電極和注滿水的玻璃管內(nèi)的液面發(fā)生了什么變化，想驗(yàn)證發(fā)生的變化就用點(diǎn)燃的火柴接近液面水位下降的多的玻璃管的尖嘴處，再慢慢打開，觀察木條發(fā)生什么變化；然后再用帶火星的木條靠近水位下降較少的液面的玻璃管的尖嘴處，再慢慢打開活塞，繼續(xù)觀察木條會(huì)發(fā)生什么變化。在這種傳統(tǒng)的演示中，可能只有座位靠前的學(xué)生能夠觀察到發(fā)生的現(xiàn)象，后面的學(xué)生也許就觀察不到，如果輪流讓學(xué)生去觀察，時(shí)間又不夠。這時(shí)，如果引用投影儀來完成“水的分解”的實(shí)驗(yàn)的過程，全體學(xué)生都可以清楚地看到一個(gè)放大幾十倍的水電解器……對(duì)于那些實(shí)驗(yàn)時(shí)間很長，而且還不容易看到實(shí)驗(yàn)效果的實(shí)驗(yàn)，利用多媒體演示效果也很好。如“鐵生銹”的實(shí)驗(yàn)，如果教師在課堂上做實(shí)驗(yàn)的演示會(huì)浪費(fèi)很多時(shí)間，是不可行的，但是若引用多媒體來演示這個(gè)實(shí)驗(yàn)過程的話，可能幾分鐘就可以完成，并且可以把抽象的現(xiàn)象直觀地呈現(xiàn)出來，學(xué)生不僅可以看得清楚，還可以加強(qiáng)記憶。利用這種方法，教師不僅能調(diào)動(dòng)課堂氣氛，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，還可以刺激學(xué)生的感官，吸引學(xué)生的注意力，培養(yǎng)學(xué)生的觀察力。

三、巧妙利用多媒體資源，創(chuàng)設(shè)情境

在初中化學(xué)中，包含著抽象的概念和原理，學(xué)生難以想象出的物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)，即使教師知識(shí)很豐富，教學(xué)很精彩，也很難讓學(xué)生理解分子、原子、離子的晶體結(jié)構(gòu)。但是如果利用多媒體，把抽象的晶體變得生動(dòng)形象，還能幫助學(xué)生理解化學(xué)變化的實(shí)質(zhì)，真正地認(rèn)識(shí)化學(xué)。例如，水的電解這部分內(nèi)容，教師就可以利用多媒體把水通電生成氧氣和氫氣的微觀的結(jié)構(gòu)變化，形象地展現(xiàn)出來。

四、利用多媒體模擬有機(jī)化學(xué)反應(yīng)機(jī)理

有機(jī)化學(xué)在整個(gè)化學(xué)中非常重要，但是內(nèi)容卻很多，既復(fù)雜又抽象并且難以掌握，若把信息技術(shù)引入有機(jī)化學(xué)的教學(xué)，不但能提升課堂教學(xué)效率，還能給學(xué)生展示生活中有機(jī)產(chǎn)品的生產(chǎn)過程，讓學(xué)生大開眼界并拓寬學(xué)生的知識(shí)面。尤其在斷鍵及成鍵過程中，信息技術(shù)有著傳統(tǒng)教學(xué)不可替代的優(yōu)勢。例如，甲烷和氯氣的取代反應(yīng)，其中就有斷鍵和成鍵在微觀粒子中的變化過程并且產(chǎn)物是多種鹵代烴共存，這種抽象的變化過程只有多媒體可以直觀、形象地展現(xiàn)出來。如果以動(dòng)畫的形式去演示加成、消去、酯化、催化等典型的有機(jī)反應(yīng)，讓學(xué)生了解物質(zhì)內(nèi)部變化，更有利于學(xué)生理解和學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)。

五、對(duì)于用CAI教學(xué)時(shí)的建議

在現(xiàn)代教學(xué)中，教學(xué)方法也要跟上時(shí)代的發(fā)展，因此，課堂上引入CAI的教學(xué)方法是很有必要的。但是在教學(xué)過程中，一定要合理運(yùn)用CAI，把握好尺度，切記不能本末倒置。教學(xué)過程是一種師生情感交流的過程，引入多媒體只是輔助教學(xué)手段，不能取代教師。在課堂上，教師還要以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主，多媒體幫助教學(xué)的方式，多一些師生互動(dòng)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，暢通師生之間情感的交流。信息技術(shù)與化學(xué)教學(xué)的有機(jī)結(jié)合，不僅是教學(xué)方法的更新，更是把信息資源巧妙地引入到化學(xué)的教學(xué)活動(dòng)中，把學(xué)習(xí)空間還給學(xué)生，更是社會(huì)進(jìn)步的需要，是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然選擇。

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