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学科教育论文-计算机辅助化学教学的尝试.doc

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学科教育论文-计算机辅助化学教学的尝试.doc

学科教育论文计算机辅助化学教学的尝试内容提要计算机辅助教学,是中学多媒体教学应用的主要形式。在化学教学中,运用多媒体动态模拟功能,可激发学生的学习兴趣运用多媒体三维制作技术,通过图形、图像,把微观世界变成宏观世界,可突破教学难点运用模拟错误操作,可强化实验教学通过增大教学信息量,可提高课堂教学效率。以计算机为载体的现代化教学手段辅助化学教学,能优化教学过程,提高课堂教学效率,收到其他教学手段难以收到的教学效果。以下是笔者在教学实践中所作的一些尝试。一、创造动态情境,激发学习兴趣心理学告诉我们兴趣是一种非智力因素,是创造性活动中不可少的心理驱动力。只有对某件事物产生浓厚的兴趣,才能对其给予热情的关注,也才能持久地把事情做完、做好。抽象的理论和概念,讲不清,道不明。运用计算机形象的动态表现功能,把知识的学习融入娱乐形式中,使枯燥的学习变得轻松愉快,从而激发学生的学习兴趣,发挥寓教于乐的多媒体教学优势。例如,在CuSO4晶体形成过程的教学中,向一杯蒸馏水中,加入一定量的硫酸铜粉末,开始时Cu2离子和SO42离子在水中不断运动,且速率越来越快。有的Cu2离子和SO42离子从粉末状固体表面跑到溶液中去,有的离子却又从溶液回到固体表面,白色粉末逐渐变成蓝色晶体。随着背景音乐节拍的强弱变化,两者速率慢慢接近,最后它们的速率相等,随之音乐也变得柔和。这就是最直观的溶解与结晶平衡,同时也真正体现了动态平衡的实质。又如,讲解电解原理时,盛有氯化铜溶液的电解池中,带正电荷的铜离子向阴极移动,得电子后析出红色固体阴极区附近溶液由蓝绿色以水合铜离子为主逐渐变成黄绿色以四氯合铜离子为主。同时,带负电荷的氯离子向阳极移动,失去电子后的氯原子结合成氯分子,产生黄绿色气体。当失去的电子在导线中移动时,计算机发出嘟、嘟、嘟的声音,电解原理的演示画面十分生动、形象,学生看了兴趣十足。实际教学中,这样的例子很多。如水解平衡、电离平衡、电镀、可逆反应等都可以用动画的形式呈现出来,大大激发学生的学习兴趣。二、转换思维模式,突破教学难点化学教学的难点之一是微观世界看不见、摸不着、难理解。而运用多媒体技术三维制作,使小分子动起来、高分子转起来、晶体搭起来,使难点化解成可视的图像、图形,变微观为宏观,从而突破了教学难点。例如,在质量守恒定律的教学中,在音乐伴奏和文字注解下模拟氢气与氧气反应的微观过程,把学生带到了奇妙的原子、分子世界,学生大开眼界。接着教师根据教学的需要,通过慢放、定格和重放等操作,引导学生观察动画过程,把难以捉摸的质量守恒定律形象化,从而突破质量守恒定律的教学难点,学生易于掌握。又如,在讲解原子概念时,为突破原子是化学变化中的最小微粒这一难点,利用计算机模拟水分子的分解过程,清楚地看到氧原子与氢原子的分离两个氧原子形成一个氧分子,聚集成氧气跑出来两个氢原子形成一个氢分子,聚集成氢气跑出来。通过演示,运用图形、图像把原子概念的难点化解,学生很容易理解、掌握这一概念。在讲授电子云概念时,一般的讲法是通过照相的方法解释电子云的形状,但很容易使学生理解成多个电子同时在核外运动,而实际上却是一个电子在不同时刻运动轨迹的叠加。常规的教学方法可用幻灯、投影,由于画面是死的,学生还是不好理解若用,则不然,用一幅三维空间画面,表现出原子核外电子的运动,另一幅画面模拟照相技术,让学生好像亲身进入原子核内部,亲眼看到电子的运动,把难以想像的微观世界宏观化,直观形象地帮助学生理解电子云的概念。三、模拟错误操作,强化实验教学实验操作教学是实验教学的重点和难点,是培养学生动手能力的重要途径。尤其是实验中的一些错误操作,仅凭教师分析错误原因及其危害,学生印象不深,实际操作中仍会出现错误。用计算机的动画模拟错误的实验操作,把动作放慢,实验步骤分解,不仅把错误的原因清晰地展示在学生面前,而且还可以营造出生动活泼的课堂气氛,加深学生学习的印象,从而强化了实验教学。例如,浓硫酸稀释操作时,将水倒入浓硫酸中,液体飞溅出来铜与浓硫酸反应的实验中,液体超过试管容积的1/3,加热时,浓硫酸冲出试管外,危及学生身心健康。学生看到错误操作的危险性,加深了对错误操作危害性的认识,从而对规范学生实验的操作大有帮助,利于培养实验操作技能。又如,氢气的尾气处理,没有检验纯度便点燃,结果导致发生装置爆炸氯化氢尾气处理,用直导管通入水中,液体倒吸入装置导致炸裂。通过这些错误操作的模拟演示,学生不但能够找到操作错误的真正原因,而且既避免了实验事故的发生,又提高了自身实验操作能力。四、增大教学信息,提高课堂教学效率多媒体教学在新授课中用得比较多,在复习课中也具有明显的优势。采用计算机辅助教学可以加大知识密度,增加教学信息,因而是提高课堂教学效率的有效途径。例如,复习硫元素的有关性质时,不可能把做过的演示实验统统重复一遍。要以实验为主线,把一些需要重现的性质、用途、制法等重要内容,从实验的角度阐述、归纳已学内容,通过多媒体手段复习,利于学生加深对问题的深层次理解,提高应用知识的能力。又如,在复习同分异构时,教学内容多,不仅要展示烃类同分异构、卤代烃同分异构,还要展示烃类含氧衍生物的同分异构、烃类含氮含氧衍生物的同分异构。各类有机物的典型同分异构关系都有多步的动态转化画面。若用常规的复习方法便无法收到这样大容量、高效率的复习效果。计算机辅助化学教学是一种全新的教学手段,但不是一种万能的教学手段。根据教学实际情况,要正确、合理运用多媒体辅助化学教学。如果一味运用计算机模拟演示实验,则会影响学生观察能力的培养如果一味运用计算机模拟学生实验,则会影响学生动手能力的培养如果一味运用计算机进行单元复习,则会影响学生创新能力的培养。参考文献1.刘长林计算机辅助教学对突破化学教学难点的作用,载中学化学教学参考,199992.钟宏钊山区县中学实行化学多媒体教学可行性初探,载化学教学,1999(8)。3.胡道道国际互联网及其在化学中的应用,载化学教育,1999(10)。

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