CAI课件辅助中学化学课堂教学的有效功能之管见.doc

CAI课件辅助中学化学课堂教学的有效功能之管见赵立胜 CAI课件是指在计算机上运行的教学辅助软件，它具有很好的交互性能。目前，有教学知识信息展示；实验模拟演示；教学重点、难点归纳；教学效果评估等多种形式。大量CAI课件辅助课堂教学，使教学知识信息能以丰富多彩的教学形式展示出来，营造了高效、互动的学习氛围和学习环境。因此，有效的利用CAI课件，将现成化学教材和隐形化学教材(感悟性知识)中的教学知识信息有机地整合，并应用到课堂教学，正是现代教育要努力建构的有效教学模式。 1 CAI课件整合中学化学教学信息功能的理论支撑 现代信息技术的发展，为教学模式的改革提供了师生、学生之间交互的便利条件。传统的教学平台是以传统知识媒体(如书本、黑板)为基础的；而现代化的教学平台是以整合了“现成教材”和“隐形教材”(即感悟性知识)中知识信息的CAI课件为知识媒体的教学。教学中，如果仍以传统的教学理念为依据来设计CAI教学课件，计算机充其量是一块具有动态的高级黑板，CAI课件的知识信息也就只能是教材内容的“粘贴”。因此，要依托先进的教学理念，完善和强化CAI课件整合化学知识信息的有效功能。 11建构主义学习理论 建构主义学习理论认为“情境创设”、“协作学习”、“会话交流”和“意义建构”是学习环境中的四个基本要素。它不仅关注知识的表征和意义学习的过程，而且还重视学习环境对学习的影响；重视学习环境帮助学习者构建知识的意义。知识意义随着学习环境的变化而处于不断发展之中。 CAI课件利用多媒体仿真、动画和交互技术，把教学内容方便地和课堂互动、板书、实验演示、录像有机结合，多种手段强化刺激记忆，创造了其他媒体或其他教学环境无法比拟的效果。由于CAI课件在教学过程中有着其他教学媒体不可替代的作用，进一步激发丁人们寻求和发展适合新技术和人们认知规律的交互式CAI教学系统。CAI课件作为建构主义学习环境下的理想的认知工具和知识建构的媒体平台，使学生在教师及时、有效的指导下，依托所营造的学习环境定位其思维取向，激活探求新知识的想象力、直观力和感悟力 12 “最近发展区”理论内涵的要点 在学习过程中学习者“现有发展水平”与“还不能独立完成但可以在成人的帮助下做事”之间的差距就是最近发展区(即学生潜能所在)。 “最近发展区理论”认为学生是发展中的人，是具有自主性、能动性和创造性的人。他们是学习、发展的主体。 强调“教学最佳期”。教学中除了最低界限(即学习者能够独立做到的)，还存在一个最高教学界限(即教学应该面向的是学习者发展的昨天)，这两个界限之间的期限就是“教学最佳期”。 倡导“合作学习”。学习者在其发展的现阶段还不能独立解决的问题，可以借助于成人或具有相关知识的同龄人的指导与合作而学会解决。 2 CAl课件有效整合中学化学知识信息的功能 在CAI课件的制作和应用过程中，能有效整合学科知识信息，是一门生命力极强的、崭新的教育技术。它不仅能克服传统教学方式的弊端，具有生动形象、主动灵活、人机交互、即时反馈和个性化等优点，而且能很好地渗透和体现新的教育教学理念。 在化学课堂教学过程中选择CAI课件时，应根据学生的个性特征、学习环境和知识信息的不同，寻找不同群体的最近发展区，定位知识信息整合的角度和力度，“因材施教”地把握“教学最佳期”。诱导学习者能根据各自的知识结构，选择不同的人机交互方式；主动地和学习伙伴合作探究，以期达到学习的“最佳效果”。 21激发学生兴趣，提高学习效率 CAI课件由文本、图形、动画、声音、视频等多种媒体信息组成，可以创设信息量大、富于启发性的问题情境来展示问题，激发学生的学习兴趣。在使用CAI课件的同时，结合实验、幻灯、录像、实物投影等手段呈现适当内容的形象资料，结合形象思维和逻辑思维，创设一个宽松、稳固的心理环境和学习环境。 有机化学反应原理复杂，反应历程难以理解。例如在学习“酯化反应”框题时，尽管老师一再强调酯化反应是：“含氧酸脱去羟基(OH)，醇脱去羟基上的氢原子。”学生仍难以理解和记忆。如果借助CAI课件，运用三维动画生动、形象地模拟酯的形成过程：乙酸和乙醇中的氧原子分别用红色、蓝色标示，用“闪烁”技术演示乙酸分子断裂羧基中的碳氧单键和乙醇分子断裂氢氧键，随后断裂的基团进行重新组合。学生通过观察旧键断裂、新键形成及生成物的现象，就很容易掌握酯化反应的过程，把抽象的内容具体化，把微观世界宏观化。 随后，依据“最近发展区理论”，“激发和引导处于最近发展区中成熟阶段的一系列功能”，把握“教学最佳期”。及时设计如下问题： (1)乙醇分子中氧原子是18O示踪原子，反应后18O示踪原子存在那种产物中? (2)已知酯化反应是可逆反应，反应进行一段时间后，哪些物质分子中存在18O示踪原子? 在导师的指导下，学生合作探究。在解决问题的同时，提升了对酯化反应原理的理解。 22 突破教学难点，启发学生思维 CAI课件具有动画效果好、交互性强的优势，可使抽象的理论具体化；间接的问题直接化。帮助学生从感性认识上升到理性认识，从而有效地突破化学教学的难点。 例如在进行“离子反应”的教学时，由于离子反应类型众多，涉及知识面广泛而导致学生不易掌握，而书写离子方程式的各种错误，往往难以纠正，所以被看作化学教学的重点和难点。究其原因是对离子反应的实质认识不深。因此，可制作具有动画功能的下列典型反应的CAI课件： (1)碳酸钙与盐酸反应(CaCO3+2H+=Ca2+CO2+H2O) (2)硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应(Cu2+2OH-=Cu(OH)2) (3)醋酸溶液和氨水反应(NH3H2O+CH3COOH=NH4+CH3COO-) 与电解质溶液导电演示实验配合使用，利用形象的离子运动动画技术，完成了由表及里、由具体到抽象的过程，使学生对离子反应的本质有了更深入的认识，从而有效地突破了这一教学难点。 23 应用交互方式，有利于自主学习 CAI课件的超文本结构提供多种学习路径，便于学生进行联想思维。例如：元素化合物教学时，可应用CAI课件的交互性，采取列表、对比等方式对相关知识点进行综合，有利于帮助学生建立相关知识网络。 教师可以充分利用CAI课件作为媒体平台，利用CAI课件的人机交互、师生和学生之间互动、合作、交流的便利条件，组织学生展开充分的对话和沟通，让学生学会整理和表达自己的见解以达成学生之间的思维互补，达到对化学知识的准确感悟中。 24 创设动态情境，调动学生学习内动力 CAI课件通过仿真的模拟、逼真的动态演示，唤起了学生的参与意识，可以充分调动学生的学习内动力；动态学习情境的创设，可以提高学生的学习热情，使得抽象的概念具体化，复杂的结构直观化。 例如甲烷与氯气的取代反应实验，由于反应缓慢，现象比较复杂，学生实验中较难观察清楚，利用CAI课件，可以反复演示该模拟实验，并在学生易疏忽的细节处通过放大、定格等手段来提供鲜明的视觉信息，使学生获取反应的完整信息。在此基础上，及时补充乙烷、丙烷分别和氯气反应的模拟实验动画课件，比较从产物和种类的不同，加深对取代反应原理的理解，同时引出“等效氢”的概念，总结出产物的种类与“等效氢”的定量关系。 再例如进行“离子键”的教学时，利用动画技术使钠原子和氯原子结构模型在运动中相遇，钠原子随最外层电子的渐渐离去，最外电子层消失，使次外层变成了最外层，钠原子形成带一个单位正电荷的正离子；钠原子渐渐离去的最外层电子渐渐移入氯原子最外电子层上并绕氯原子核运转，使氯原子形成带一个单位负电荷的负离子。带正电的钠离子和带负电的氯离子之间通过静电作用形成NaCl。学生观看了微观粒子之间作用形象逼真的动态演示，加深了对离子键的基本概念、形成过程、形成条件等的理解，使教学难点得以轻松化解。 3 CAl课件整合中学化学教学信息的注意问题 大量的教学案例证明，现代教育技术的这种优越性，只有在CAI课件对知识信息整合的合理、有效，教学媒体应用适时、得当的前提下才得以体现。 31 CAI课件设计制作的“因材施教” 由新的教育理念诠释的因材施教内涵可知，“材”不是单一的、静止不变的教学实体，而是动态的、发展的概念；它不仅仅是指学生个体的个性差异，而应该是信息资源、知识内涵和教学手段等诸多因素的差异。利用CAI课件整合化学知识信息时，要在综合考虑学生个性特点和个别差异的前提下，准确定位CAI课件的“期待视野”。既要根据学生的“实际发展水平”，又要以学生的“潜在发展水平”作为追求的终端目标，以期达到学习的“最佳效果”。 32教师的课堂行为不能受CAI课件左右 在服从于学生，服从于教学需要的的前提下，充分利用CAI课件的交互功能，完整地、巧妙地整合化学知识信息。在教学中有效地、最大限度地发挥CAI课件对课堂教学的辅助作用，切忌上课时跟着课件走，总是想方设法把学生的思路引到课件的展示画面上来，忽视了师生、学生之间的互动环节。只有把CAI课件的演示辅以教师适时精辟的讲解和有条理的板书，才能使CAI课件的优势与教师在传统课堂教学中的成功经验有机融合，形成完美的课堂教学过程。只有这样，课堂教学的主动权才能始终掌握在教师手中，不被CAI课件所左右。 33 CAI课件不能完全替代传统教学手段 CAI课件与传统教学手段的关系应当是一种有机整合的互补关系，应根据教学内容的需要，找到CAI教学系统和传统化学教学的最佳结合点。同一知识内容，针对不同层次的学生，选用不同的教学手段；针对不同课堂教学内容，适时转换教学媒体平台。通过对课堂互动、板书、实验演示、录像和多媒体等教学手段的整合，合理分配各种教学手段的应用空间，实现教学形式整体合一。 34 CAI课件不能使化学实验“屏上谈兵” 利用CAI课件的模拟功能，几乎所有的中学化学演示实验，都能用计算机模拟和演示。在实际教学中，决不可为了追求时髦或省事，将演示实验完全模拟化。 有些演示实验，如浓硫酸加水稀释、硝酸铵溶于水时的热效应，学生动手一摸便知冷热；氯气、乙醛等物质闻一闻气味；萃取分液等实验操作做一做、实验现象看一看。如果这些本来有利于强化课堂教学效果的实验操作过程和实验现象只是“屏上谈兵”，不仅使学生失去了锻炼动手能力和实践能力的机会，而且抹杀了学生的探究欲望和创新意识。 只有那些有毒有害物质参与的反应；那些难于观察实验本质的实验演示；那些不