化学组《计算机辅助化学教学探索》

注：本文获得省化学年度论文研讨会三等奖   
   社会现代化必然要求教育现代化，教育现代化的重要标志是教学手段现代化。多媒体技术是以计算机（Computer）为一个综合中心，利用文字、图象、影像、动画、声音、视频等不同的媒体信息，进行数字化加工处理，再和通讯技术相结合而形成的一门综合技术。由于它的多样性与双向性，在提高教学效率和效益两方面占有十分明显的优势。
     传统教学法的传递信息的媒介主要是借助教师讲解语言的变化和教态变化,大多数教师是以一支粉笔、一块黑板为工具进行教学。而新教材的特点是：加强了”绿色”(无污染)化学实验，增加了化学与社会、化学与生活的内容，特别注重了能力的培养和科学方法的训练。 采用多媒体优化组合教学法是符合教学规律和教学原则，也适合初中学生心理特点和年龄特点。
   本文结合初中化学总复习“物质的构成”，论述开展多媒体课堂教学，如何利用计算机的特殊功能，优化课堂教学，帮助学生更好地掌握有关化学知识。
一、“物质的构成”教学软件流程图：
            构成物质微粒的特性 体积小：模拟微粒的体积
                               不断运动：模拟二氧化氮的扩散
物质构成                       有间隔：模拟气体的压缩过程
                               分子：模拟水的电解过程，复习分子概念
            构成物质的三种微粒 原子：模拟氧化汞受热分解及原子模型，
                                     复习原子的概念及结构
                               离子：模拟得失电子的过程，复习其概念
                                分子构成物质：模拟分子共用电子对
           三种微粒如何构成物质 原子构成物质：模拟原子直接构成物质
                                离子构成物质：模拟原子得失电子
在每一个复习过程中配以适应的练习。
二、 CAI课件的制作
CAI课件是以课堂教学为中心，以教学内容、教学对象为出发点，根据教学目的和学生特点,通过对教学策略设计、合理选择和应用教学媒体，运用多媒体的技术特性和功能优势创设教学情景，调动学生的积极性，有机地促进教与学的整体优化，提高课堂教学效率，制作过程有：
1、 依据教学目标，教学内容、教学进度设计教学过程，编写CAI课件脚本。
（1） 备课：编制课件的目的是为了辅助教学，因此要深入钻研教材，掌握教材的重、难点，选择好教学方法，安排好教学的各个环节，做好第一重要、关键步骤--------课题的选取。在初中总复习中《物质的构成》是解答化学用语的基本理论，让学生懂得把微观和宏观世界联系起来。
（2） 设计：根据选定的课题材，依据重难点、关键，设计科学的表现形式，此课件的设计关键在于把肉眼无法观察到的微观世界的动态变化，实验难以展现的微观结构和形成模拟成宏观图景加以演示，制定出电化教材和其它教具规划使用，写好CAI课件的脚本。
2、 学习电教基础知识，掌握好设计、制作CAI课件的技能与技巧，准备好制作素材。
（1） 资料的收集与整理：根据脚本，把有关制作的材料数据整理并归类，以便搜集、积累总结素材。
（2） 技能、技巧的掌握：学习并掌握多媒体操作技术，根据课件的目的性、整体性，设计操作的可行性。
3、 课件制作：
（1） 课件的制作：①设计的科学性：我校长期坚持实验引导探索法，就其本质来说，强调了化学学科以实验为基础的出发点开发课件时，主要是在学科特点的基础上，对教学内容设计出“树杈式教学网络图”②制作的艺术性：以教学要点作为课件设计的主菜单；以每一要点所包含的知识点作为分级菜单，根据知识点的内涵、容量再设立由粗至细的多级菜单；以实验操作、实景录像、图片、动画、阶梯式思考题、教学资料作为分镜头的画面③使用的准确性：计算机动画是一种讲解抽象概念、描述不可见微观现象的有力工具，不容讳言，动画只是实际的近似，直观形象固然使学生加深印象，但若传递错误，同样会给学生错误印象。在编程中，正确引导。
（2） 课件的落实：在计算机设计人员的帮助下，制作好CAI课件，通过多媒体计算机（或计算机网络系统）控制，演播CAI课件，完成课堂教学任务。
本课件系完整课件，可供整堂复习课使用，由于使用交互功能，又可供学习者任意进入任一节学习。同时，采用框架图标，在演示时可随意退出，还可以当成组件使用。在每一节复习中，都清楚提示如何操作，因此此课件既可作为老师演示用，也可作为学生自学使用。
三、 多媒体辅助化学教学的优点：
    此课件是复习课，在课件中模拟动画实验是平常不能做或有毒实验，科学直观表现出内容，使复习课形象化以调动学生复习的积极性；此节复习课复习的是物质的微观构成，借助多媒体以宏观形式表现，有助于学生微观想象的形成，提高学生思维能力；既是复习课以多媒体辅助教学可以增加容量，大量复习题变成一种趣味操作以加深学生对习题的掌握。
 1、 模拟某些微观运动，变抽象为形象：
原子核外电子的运动状态、分子、原子结构比较抽象，单凭去讲授学生往往较难理解，用计算机模拟原子的结构，放大的原子核及核外围绕运转的电子，再把原子核放大，内部的质子和中子一目了然，变得直观形象、生动、学生比较容易理解。再如模拟氢原子核外运动，放大放慢了的电子在氢核外运动，化抽象为具体，化微观为宏观，化静为动，立体动画生动展示了微观结构，有利于学生的掌握。
2、 对某些化学反应原理进行模拟：
例如：氧化汞的加热，可以制作3D动画，形象地模拟氧化汞分解反应中原子分与合的过程，使化学反应的主要过程以及细微的现象清晰地展现于银幕上，既有利于全体学生观察又便于教师的讲解与引导。
3、 对不可实行实验的设计：
对反应缓慢、效果不明显、有剧毒的条件、不具备实际难以做到的演示实验，以模拟方式形象地展示出来。例如：“浓硫酸稀释”浓硫酸具有腐蚀性，可模拟错误操作后的危害性。但是化学是以实验为基础的自然科学，模拟实验是提供了一种手段，决不是代替常规实验，只是对常规实验的补充。
4、 优化了课堂结构，提高教学效率：
课件已精心制作，在教学中适时投放，要讲的问题形象、具体，在极短时间内就能讲得非常清楚，充分利用45分钟的教学时间，加快了课堂节奏，增加了课堂容量，保证学生在课堂上有足够的思维量，活动量。在此课中进行的练习分层次设计，有同学的电脑操作，有同学的回答，做对或错，电脑屏幕都有显示并加以提示，电化媒体形象鲜明、集中、生动的优点，激发学生的情感，在学习轻松、兴奋的情绪中通过多渠道的信息传递与反馈。
四、 传统教学与多媒体辅助功能相结合：
    中学化学教学的改革，应当坚持传统教学中的富有生命力的模式又积极引入电教多媒体计算机辅助教学，使传统教学与电教媒体彼此兼容，相互渗透，努力实现课堂教学的最优化。这就要求使用多媒体教学过程中要处理好人机关系，师生关系，文字教材与声教教材的关系，认识到多媒体只是起辅助教学的作用，否则，教师被电教软件“牵着鼻子走”，让学生接收的仅是“图文电视”，效果会适得其反。
综合以上几点，我校开展计算机辅助化学教学的基本指导思想是坚持以化学实验为基础，以培养能力为主，以提高学生化学素质为目标的前提下，发挥多媒体电教有效的辅助功能，走出为电教而电教的误区，努力提高在学的效率和质量。