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