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運用計算機輔助化學(xué)教學(xué)論文
隨著信息社會的到來，計算機的開發(fā)和應(yīng)用正在以前所未有的速度沖擊著我們這個時代。把計算機技術(shù)應(yīng)用于教育領(lǐng)域，在國外稱為計算機輔助教學(xué)（CAI）和計算機管理教學(xué)（CMI）。我國有關(guān)計算機管理教學(xué)的研究剛剛起步，而對計算機輔助教學(xué)的研究已進入推廣和使用階段，這標(biāo)志著我國現(xiàn)代化教育技術(shù)手段的又一次飛躍。
計算機輔助教學(xué)的發(fā)展，在國外始于60年代行為主義學(xué)習(xí)理論所倡導(dǎo)的程序教學(xué)法，即根據(jù)刺激反應(yīng)，及時獲取教學(xué)信息的反饋，有效地實行個別化教學(xué)。近幾年，由于認(rèn)知心理學(xué)理論的日益成熟及多媒體計算機技術(shù)的開發(fā)，使計算機輔助教學(xué)更注重于學(xué)生學(xué)習(xí)能力的形成、學(xué)習(xí)策略的掌握和提供更多的個別化教學(xué)選擇。計算機輔助教學(xué)的發(fā)展趨勢，正順應(yīng)了現(xiàn)代化教學(xué)的兩個基本趨勢，即強調(diào)教學(xué)的主體性，強調(diào)充分發(fā)展學(xué)生的個性，全面提高學(xué)生的整體素質(zhì)。
近年來，雖然很多學(xué)校在計算機硬件的配置上下了很大功夫，但在軟件的開發(fā)和利用上明顯滯后于硬件的配置。而且，相當(dāng)多教師對計算機輔助化學(xué)教學(xué)的認(rèn)識不足，參與不夠，對計算機輔助化學(xué)教學(xué)模式的研究更鮮為人知。為此，結(jié)合我校計算機輔助化學(xué)教學(xué)的開發(fā)和實踐，我們對計算機輔助化學(xué)教學(xué)模式提幾點看法：
1.計算機輔助化學(xué)教學(xué)的幾種模式
�。�1）計算機模擬教學(xué)模式
計算機輔助教學(xué)的模擬功能，是計算機輔助教學(xué)中較早開發(fā)和利用的一種功能。目前，很多學(xué)校的軟件應(yīng)用是這種教學(xué)模式。模擬教學(xué)模式，主要是指利用計算機輔助教學(xué)的模擬功能把一些抽象的理論內(nèi)容，或不易觀察清楚、危險性較大、難于操作的實驗內(nèi)容，通過二維或三維動畫形式，進行信息處理和圖像輸出，在顯示屏幕上，進行微觀放大，宏觀縮小，瞬間變慢，短時間內(nèi)調(diào)動學(xué)生多種感官參與活動，使學(xué)生獲取動態(tài)圖像信息，從而形成鮮明的感性認(rèn)識，為進一步形成概念，上升為理性認(rèn)識奠定基礎(chǔ)。
由于多媒體計算機技術(shù)是90年代在法國首先提出和使用的，我國高中配置多媒體計算機系統(tǒng)的學(xué)校不多，但未來的發(fā)展趨勢，應(yīng)當(dāng)是使用多媒體計算機平臺，設(shè)計課件，操作鼠標(biāo)，簡單易行，而且教師并不需要太多的計算機知識，因此具有更廣闊的發(fā)展前景。
實際上，進行計算機輔助教學(xué)，應(yīng)當(dāng)逐漸從單純的計算機輔助教學(xué)向多媒體組合的計算機輔助教學(xué)發(fā)展。例如，在原電池教學(xué)中，我們把原電池中原電池原理及形成條件作為本節(jié)課的重點，為了突出重點內(nèi)容講授，讓學(xué)生從微觀本質(zhì)理解原電池的形成，不僅采用了傳統(tǒng)的分組實驗教學(xué)，利用投影給出原電池實驗要求、觀察步驟，指導(dǎo)學(xué)生實驗，并利用微機模擬原電池所形成的閉合回路，通過電子轉(zhuǎn)移的流動過程和聲響，及兩極Zn2+離解，H+析出標(biāo)示出內(nèi)外電路所構(gòu)成的閉合回路，使學(xué)生認(rèn)識原電池本質(zhì)；最后利用錄像播放不同新型原電池的工作情況，使學(xué)生最終形成對原電池比較深刻和全面的理解。
這種多媒體組合教學(xué)，可在一定程度上突破學(xué)生認(rèn)識的時空限制，拓寬學(xué)生獲取信息的渠道，使學(xué)生的視覺、聽覺、觸覺等多種感覺系統(tǒng)參與信息的收集過程，形成教與學(xué)的雙向互動，更好地發(fā)揮學(xué)生思維的想象力和創(chuàng)造性，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)效率。
�。�2）多媒體綜合教學(xué)模式
計算機可以控制多種教學(xué)媒體，這是其優(yōu)于其他教學(xué)媒體的特殊功能。實際上，傳統(tǒng)教學(xué)模式中，教師上課有聲音、形象、板書、文字、掛圖和實物等，教師也可根據(jù)教學(xué)過程中學(xué)生的反映來調(diào)整教學(xué)策略。但這里所說的多媒體有兩層含義，其一是把微機與其他教學(xué)媒體相互連接，賦于其他媒體交互性，同時使用幻燈、投影、錄像等手段，使多種媒體有機地貫穿于教學(xué)全過程；其二是多媒體計算機技術(shù)的使用，即“利用計算機交互式地綜合處理文字、圖形、圖像、聲音等多種信息，使它們建立起邏輯連接，成為一個系統(tǒng)”，使之具有綜合性，即一機多用，同時又可形成人機互動，互相交流的操作環(huán)境，形成一種身臨其境的情境。 （3）計算機個別輔導(dǎo)教學(xué)模式
我們目前采用的主要是班級授課制，很難在全班實現(xiàn)個別化教學(xué)，而實現(xiàn)個別化教學(xué)，又是化學(xué)教學(xué)由應(yīng)試教育向素質(zhì)教育轉(zhuǎn)化的重要途徑。由于計算機輔助教學(xué)課件主要強調(diào)人機交互功能，因此實現(xiàn)一對一的個別化教學(xué)有得天獨厚的條件。
個別輔導(dǎo)模式，主要是用計算機部分地代替教師，按照程序教學(xué)原則，設(shè)計不同層次遞進的教學(xué)途徑，學(xué)生可根據(jù)自己的學(xué)習(xí)水平，選擇不同的學(xué)習(xí)程序，提出需要學(xué)習(xí)的內(nèi)容；計算機可向?qū)W生提問，并對學(xué)生的問題進行分析，作出正確與否的判斷，給出高質(zhì)量的反饋，如遇困難，還可以適當(dāng)降低學(xué)習(xí)坡度，使學(xué)生循序漸進，得到知識的鞏固和自學(xué)能力的提高。
這種教學(xué)模式，雖然主要是以學(xué)生為主體，但也不能忽視教師的主導(dǎo)作用；教師不僅要指導(dǎo)學(xué)生尋找解決問題的方法，而且要針對學(xué)生的實際，精心設(shè)計程序，使學(xué)生能用最短的時間找到解決問題的途徑，同時也可以幫助學(xué)生總結(jié)自己的個性特點、學(xué)習(xí)風(fēng)格，從而幫助學(xué)生形成良好的學(xué)習(xí)品質(zhì)和自學(xué)方法，真正實現(xiàn)個別化教育的目標(biāo)。
模擬教學(xué)只是教學(xué)過程中的一個環(huán)節(jié)，比傳統(tǒng)的掛圖、模型或錄像都能更真實地接近于事物的本來面貌，而且可反復(fù)播放，因此更有利于學(xué)生理解知識的本質(zhì)，培養(yǎng)他們的形象思維能力，也有助于抽象思維能力的提高。
計算機輔助教學(xué)在化學(xué)教學(xué)中的模擬教學(xué)，主要適用于理論性和抽象性較強的內(nèi)容，如原子核組成、電子云、核外電子運動、化學(xué)鍵中離子鍵和共價鍵形成、溶解和結(jié)晶、原電池、電解池、離子反應(yīng)和離子方程式、NH3分子結(jié)構(gòu)、有機官能團的結(jié)構(gòu)等。另一方面適用于實驗難以操作、危險性大而觀察不明顯的內(nèi)容，如溴苯制備、氫氣還原氧化銅、氨氧化、乙酸乙酯水解等。此外，工業(yè)生產(chǎn)知識內(nèi)容，如硫酸、硝酸工業(yè)制法，煉鐵也可制成計算機輔助教學(xué)課件進行教學(xué)。
個別輔導(dǎo)教學(xué)模式，由于受計算機輔助教學(xué)課件的限制及學(xué)生使用計算機熟練程度的影響，很難在短時間內(nèi)得到大范圍的推廣，而現(xiàn)有的軟件局限性又較多，因此可嘗試在選修課教學(xué)中，進行小范圍的試點，當(dāng)課件使用比較成熟時再做推廣應(yīng)用。
2.計算機輔助教學(xué)的實踐和體會
我校開展計算機輔助教學(xué)的時間較長，不僅在化學(xué)學(xué)科，在其他各科教學(xué)中，都設(shè)計過豐富的計算機輔助教學(xué)課件，這主要源于計算機硬件的配置和得力于一批對軟件開發(fā)興趣濃厚的中青年教師群體。這樣一個環(huán)境也在無形中推動了計算機輔助化學(xué)教學(xué)的開發(fā)和應(yīng)用。
在計算機輔助化學(xué)教學(xué)實踐中，我們感到主要是計算機輔助教學(xué)課件設(shè)計比較困難�，F(xiàn)在市售的課件，模式單一，價格較高，教師個人的教學(xué)設(shè)計和風(fēng)格不同，課件使教師選擇余地較�。唤處煴救擞譀]有更多時間和精力參與設(shè)計程序，而要編程序，難度更大，由此需要有一個計算機輔助教師教學(xué)備課系統(tǒng)，使教師便于選擇、存儲、檢索加工組成課件。
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