計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)在化學(xué)課堂上的應(yīng)用

仵穎璠

摘 要：隨著計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)手段在化學(xué)課堂上的廣泛應(yīng)用，其優(yōu)勢(shì)也得到了越來(lái)越多人的認(rèn)可。在化學(xué)課堂上，運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)，具有形象直觀的優(yōu)點(diǎn)，易于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，加大課堂信息容量，優(yōu)化化學(xué)實(shí)驗(yàn)，具備傳統(tǒng)教學(xué)方法不具有的優(yōu)勢(shì)。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)輔助教學(xué);化學(xué)教學(xué);優(yōu)勢(shì)

計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)，英文全稱(chēng)是Computer Aided Instruction，簡(jiǎn)稱(chēng)CAI，它指的是在計(jì)算機(jī)輔助下進(jìn)行的各種教學(xué)活動(dòng)[1]。

一、與傳統(tǒng)課堂相比，計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)具備以下優(yōu)勢(shì)

1.多媒體教學(xué)直觀、形象

當(dāng)學(xué)生抽象思維能力不足時(shí)，對(duì)于一些抽象的概念理論無(wú)法理解。這時(shí)，運(yùn)用CAI，可以使抽象的問(wèn)題直觀形象，以便于學(xué)生感知和理解，掌握知識(shí)，化解難點(diǎn)。例如在原子結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)中，教師制作原子結(jié)構(gòu)的模擬動(dòng)畫(huà)，可以形象直觀地向?qū)W生展示微觀世界，生動(dòng)有趣、直觀形象，便于學(xué)生理解，而且可以進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的想象力。

2.激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

在課堂一開(kāi)始，教師可利用CAI課件，視頻導(dǎo)入案例，創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境。這樣立刻就引起了學(xué)生的好奇心，激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步探索。而圖像、文字、聲音、影像等多種手段的綜合應(yīng)用，可以在很短的時(shí)間內(nèi)，迅速調(diào)動(dòng)起學(xué)生所有感官，投入到教學(xué)活動(dòng)中來(lái)，快速進(jìn)入狀態(tài)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3.加大課堂信息容量

運(yùn)用多媒體技術(shù)，可以將文字、圖像、表格、動(dòng)畫(huà)、聲音、影像等多種元素匯集，極大地豐富了教學(xué)內(nèi)容，加大課堂信息容量。在有限的時(shí)間內(nèi)，提高了課堂效率。另外，運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)，可以簡(jiǎn)化板書(shū)內(nèi)容，加快教學(xué)速度。例如，在進(jìn)行課堂練習(xí)時(shí)，多媒體投影練習(xí)題，可以節(jié)省寫(xiě)題目的時(shí)間。而利用計(jì)算機(jī)題庫(kù)中現(xiàn)有題型，可以方便隨時(shí)調(diào)用，而且分檔抽題，易于控制題目難易程度，提高課堂效率。

4.優(yōu)化化學(xué)實(shí)驗(yàn)

化學(xué)實(shí)驗(yàn)在化學(xué)課堂上的重要性毋庸置疑。在課堂演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，理論解釋和描述需要耗費(fèi)大量的時(shí)間和精力，但效果卻十分有限;而演示實(shí)驗(yàn)則形象直觀，費(fèi)時(shí)少，效果卻很好。但是課堂演示實(shí)驗(yàn)面臨著以下問(wèn)題：有的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯，不利于學(xué)生觀察;有的實(shí)驗(yàn)重現(xiàn)性差，或是反應(yīng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或過(guò)短，在使用上受到了限制;還有一些實(shí)驗(yàn)具有危險(xiǎn)性，或是污染比較嚴(yán)重等。而CAI的廣泛應(yīng)用，可以解決這些問(wèn)題，優(yōu)化課堂實(shí)驗(yàn)。

（1）增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的可見(jiàn)度

對(duì)于現(xiàn)象不明顯的實(shí)驗(yàn)，有些細(xì)節(jié)難以觀察清楚。多媒體演示可以對(duì)局部放大，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的可見(jiàn)度[2]。例如，金屬Na和H2O的反應(yīng)這個(gè)演示實(shí)驗(yàn)，過(guò)去是將Na放入盛有H2O的大燒杯中進(jìn)行反應(yīng)。而現(xiàn)在改在方型投影試管中進(jìn)行，在滴加了酚酞的H2O溶液中放入金屬Na，利用投影設(shè)備，進(jìn)行局部放大，讓學(xué)生觀察現(xiàn)象。在投影屏幕上，整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程現(xiàn)象清晰，便于學(xué)生觀察。又如，石灰石和稀硫酸反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為：有氣泡生成。這個(gè)反應(yīng)非?？?，學(xué)生可能還沒(méi)來(lái)得及觀察，反應(yīng)就結(jié)束了。如果采用多媒體演示的方式，則有利于學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

（2）有利于教師掌控課堂節(jié)奏

一些實(shí)驗(yàn)的重現(xiàn)性差，或是耗費(fèi)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或過(guò)短，這就導(dǎo)致教學(xué)設(shè)計(jì)不好把握，在實(shí)際課堂上應(yīng)用困難，容易出“狀況”。例如氨氣與水反應(yīng)的“噴泉實(shí)驗(yàn)”，實(shí)驗(yàn)可重復(fù)性較差，現(xiàn)場(chǎng)演示成功率較低。再如金屬的腐蝕，在自然條件下整個(gè)過(guò)程耗時(shí)很長(zhǎng)，在課堂上難以調(diào)取使用。而引入計(jì)算機(jī)輔助模擬后，可直觀地表現(xiàn)出整個(gè)過(guò)程，對(duì)于其中的各個(gè)環(huán)節(jié)也可以反復(fù)演示，起到加強(qiáng)感知、強(qiáng)化記憶的效果。采用這種方法，有利于教師掌控教學(xué)節(jié)奏。

（3）可以模擬危險(xiǎn)性較高、毒性較大的實(shí)驗(yàn)

有些化學(xué)實(shí)驗(yàn)危險(xiǎn)性較高，一旦操作不當(dāng)，就有可能發(fā)生安全事故。例如：H2和Cl2化合生成HCl的反應(yīng)，如果制成的H2不純凈，可能會(huì)發(fā)生爆炸，威脅到師生的人身財(cái)產(chǎn)安全。現(xiàn)在，采用視頻投影或是動(dòng)畫(huà)演示的方式，可以規(guī)避一些危險(xiǎn)性較高的實(shí)驗(yàn)，但同時(shí)教學(xué)效果不打折扣。還有許多化學(xué)實(shí)驗(yàn)具有毒性，當(dāng)實(shí)驗(yàn)室硬件條件不足，或是人員操作不當(dāng)時(shí)，極易造成污染，而采用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)，不用親臨現(xiàn)場(chǎng)，就可以有效地解決這個(gè)問(wèn)題。

二、在肯定CAI的優(yōu)勢(shì)，并將其廣泛地運(yùn)用于日常教學(xué)中時(shí)，個(gè)人認(rèn)為還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)

1.CAI不可以代替全部教師教學(xué)

課堂教學(xué)過(guò)程，不僅是知識(shí)的傳授過(guò)程，更是思想和精神的傳承過(guò)程。對(duì)學(xué)生的培養(yǎng)，不僅是知識(shí)技能的培養(yǎng)，更是情感態(tài)度價(jià)值觀的熏陶和培育。先進(jìn)的技術(shù)只是輔助的手段，教師的主導(dǎo)地位不可動(dòng)搖。

2.CAI不能代替全部實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)視頻和模擬動(dòng)畫(huà)不能代替全部的教師演示實(shí)驗(yàn)，更不能代替學(xué)生實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)?；瘜W(xué)基本操作的學(xué)習(xí)，必須依靠學(xué)生親自動(dòng)手，教師“手把手”傳授，才能真正掌握。而實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)的培育，更需要教師行為示范，才能培養(yǎng)出學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度。

3.CAI課件稿本設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮學(xué)生的學(xué)情

設(shè)計(jì)過(guò)程不僅要注意它的科學(xué)性、實(shí)用性，還要注意學(xué)生的知識(shí)水平和學(xué)習(xí)能力，針對(duì)不同的年齡和心理特點(diǎn)，設(shè)計(jì)出的課件畫(huà)面、語(yǔ)言、色彩、構(gòu)圖等都應(yīng)有所不同。

參考文獻(xiàn)：

[1]師書(shū)恩.計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)[M].高等教育出版社，2001.

[2]代普.淺談高中化學(xué)計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)[J].中學(xué)教學(xué)參考，2014.

編輯 郭小琴