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運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助化學(xué)教學(xué)論文
隨著信息社會(huì)的到來(lái)，計(jì)算機(jī)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用正在以前所未有的速度沖擊著我們這個(gè)時(shí)代。把計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于教育領(lǐng)域，在國(guó)外稱為計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)（CAI）和計(jì)算機(jī)管理教學(xué)（CMI）。我國(guó)有關(guān)計(jì)算機(jī)管理教學(xué)的研究剛剛起步，而對(duì)計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的研究已進(jìn)入推廣和使用階段，這標(biāo)志著我國(guó)現(xiàn)代化教育技術(shù)手段的又一次飛躍。
計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的發(fā)展，在國(guó)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(shí)獲取教學(xué)信息的反饋，有效地實(shí)行個(gè)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(jì)算機(jī)技術(shù)的開(kāi)發(fā)，使計(jì)算機(jī)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(gè)別化教學(xué)選擇。計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)，正順應(yīng)了現(xiàn)代化教學(xué)的兩個(gè)基本趨勢(shì)，即強(qiáng)調(diào)教學(xué)的主體性，強(qiáng)調(diào)充分發(fā)展學(xué)生的個(gè)性，全面提高學(xué)生的整體素質(zhì)。
近年來(lái)，雖然很多學(xué)校在計(jì)算機(jī)硬件的配置上下了很大功夫，但在軟件的開(kāi)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(duì)計(jì)算機(jī)輔助化學(xué)教學(xué)的認(rèn)識(shí)不足，參與不夠，對(duì)計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)輔助化學(xué)教學(xué)的開(kāi)發(fā)和實(shí)踐，我們對(duì)計(jì)算機(jī)輔助化學(xué)教學(xué)模式提幾點(diǎn)看法：
1.計(jì)算機(jī)輔助化學(xué)教學(xué)的幾種模式
（1）計(jì)算機(jī)模擬教學(xué)模式
計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的模擬功能，是計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)中較早開(kāi)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(jì)算機(jī)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(xiǎn)性較大、難于操作的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，通過(guò)二維或三維動(dòng)畫形式，進(jìn)行信息處理和圖像輸出，在顯示屏幕上，進(jìn)行微觀放大，宏觀縮小，瞬間變慢，短時(shí)間內(nèi)調(diào)動(dòng)學(xué)生多種感官參與活動(dòng)，使學(xué)生獲取動(dòng)態(tài)圖像信息，從而形成鮮明的感性認(rèn)識(shí)，為進(jìn)一步形成概念，上升為理性認(rèn)識(shí)奠定基礎(chǔ)。
由于多媒體計(jì)算機(jī)技術(shù)是90年代在法國(guó)首先提出和使用的，我國(guó)高中配置多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的學(xué)校不多，但未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，應(yīng)當(dāng)是使用多媒體計(jì)算機(jī)平臺(tái)，設(shè)計(jì)課件，操作鼠標(biāo)，簡(jiǎn)單易行，而且教師并不需要太多的計(jì)算機(jī)知識(shí)，因此具有更廣闊的發(fā)展前景。
實(shí)際上，進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)，應(yīng)當(dāng)逐漸從單純的計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)向多媒體組合的計(jì)算機(jī)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(diǎn)，為了突出重點(diǎn)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(shí)驗(yàn)教學(xué)，利用投影給出原電池實(shí)驗(yàn)要求、觀察步驟，指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)，并利用微機(jī)模擬原電池所形成的閉合回路，通過(guò)電子轉(zhuǎn)移的流動(dòng)過(guò)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(shí)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(duì)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(shí)的時(shí)空限制，拓寬學(xué)生獲取信息的渠道，使學(xué)生的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)等多種感覺(jué)系統(tǒng)參與信息的收集過(guò)程，形成教與學(xué)的雙向互動(dòng)，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(jì)算機(jī)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(shí)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(shí)物等，教師也可根據(jù)教學(xué)過(guò)程中學(xué)生的反映來(lái)調(diào)整教學(xué)策略。但這里所說(shuō)的多媒體有兩層含義，其一是把微機(jī)與其他教學(xué)媒體相互連接，賦于其他媒體交互性，同時(shí)使用幻燈、投影、錄像等手段，使多種媒體有機(jī)地貫穿于教學(xué)全過(guò)程；其二是多媒體計(jì)算機(jī)技術(shù)的使用，即“利用計(jì)算機(jī)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(gè)系統(tǒng)”，使之具有綜合性，即一機(jī)多用，同時(shí)又可形成人機(jī)互動(dòng)，互相交流的操作環(huán)境，形成一種身臨其境的情境。 （3）計(jì)算機(jī)個(gè)別輔導(dǎo)教學(xué)模式
我們目前采用的主要是班級(jí)授課制，很難在全班實(shí)現(xiàn)個(gè)別化教學(xué)，而實(shí)現(xiàn)個(gè)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(jì)算機(jī)輔助教學(xué)課件主要強(qiáng)調(diào)人機(jī)交互功能，因此實(shí)現(xiàn)一對(duì)一的個(gè)別化教學(xué)有得天獨(dú)厚的條件。
個(gè)別輔導(dǎo)模式，主要是用計(jì)算機(jī)部分地代替教師，按照程序教學(xué)原則，設(shè)計(jì)不同層次遞進(jìn)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(jì)算機(jī)可向?qū)W生提問(wèn)，并對(duì)學(xué)生的問(wèn)題進(jìn)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(jìn)，得到知識(shí)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(wèn)題的方法，而且要針對(duì)學(xué)生的實(shí)際，精心設(shè)計(jì)程序，使學(xué)生能用最短的時(shí)間找到解決問(wèn)題的途徑，同時(shí)也可以幫助學(xué)生總結(jié)自己的個(gè)性特點(diǎn)、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(shí)現(xiàn)個(gè)別化教育的目標(biāo)。
模擬教學(xué)只是教學(xué)過(guò)程中的一個(gè)環(huán)節(jié)，比傳統(tǒng)的掛圖、模型或錄像都能更真實(shí)地接近于事物的本來(lái)面貌，而且可反復(fù)播放，因此更有利于學(xué)生理解知識(shí)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(jì)算機(jī)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(qiáng)的內(nèi)容，如原子核組成、電子云、核外電子運(yùn)動(dòng)、化學(xué)鍵中離子鍵和共價(jià)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(jī)官能團(tuán)的結(jié)構(gòu)等。另一方面適用于實(shí)驗(yàn)難以操作、危險(xiǎn)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(shí)內(nèi)容，如硫酸、硝酸工業(yè)制法，煉鐵也可制成計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)課件進(jìn)行教學(xué)。
個(gè)別輔導(dǎo)教學(xué)模式，由于受計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)課件的限制及學(xué)生使用計(jì)算機(jī)熟練程度的影響，很難在短時(shí)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(jìn)行小范圍的試點(diǎn)，當(dāng)課件使用比較成熟時(shí)再做推廣應(yīng)用。
2.計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的實(shí)踐和體會(huì)
我校開(kāi)展計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的時(shí)間較長(zhǎng)，不僅在化學(xué)學(xué)科，在其他各科教學(xué)中，都設(shè)計(jì)過(guò)豐富的計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)課件，這主要源于計(jì)算機(jī)硬件的配置和得力于一批對(duì)軟件開(kāi)發(fā)興趣濃厚的中青年教師群體。這樣一個(gè)環(huán)境也在無(wú)形中推動(dòng)了計(jì)算機(jī)輔助化學(xué)教學(xué)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。
在計(jì)算機(jī)輔助化學(xué)教學(xué)實(shí)踐中，我們感到主要是計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)課件設(shè)計(jì)比較困難。現(xiàn)在市售的課件，模式單一，價(jià)格較高，教師個(gè)人的教學(xué)設(shè)計(jì)和風(fēng)格不同，課件使教師選擇余地較��；教師本人又沒(méi)有更多時(shí)間和精力參與設(shè)計(jì)程序，而要編程序，難度更大，由此需要有一個(gè)計(jì)算機(jī)輔助教師教學(xué)備課系統(tǒng)，使教師便于選擇、存儲(chǔ)、檢索加工組成課件。
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