CAI 课件在氯气实验辅助教学中的应用

1、CAI 课件在氯气实验辅助教学中的应用摘要:有毒气体的相关实验在中学化学的教学中一直是一个“瓶颈”。因此在日益注重环保的今天，如果能够在电脑上交互式完成实验也是一项有意义的工作。笔者尝试运用CAI 手段制作了氯气实验的辅助教学软件。关键词:有毒气体; 实验教学辅助软件;氧气高中化学新教材是一套化学知识结构整体性强，内容新颖，重视培养学生的智力发展，适应21世纪需要的理科教材。其中，更加强了认知性训练，注重培养学生的分析、推理、综合、比较等思维能力，减少了观察记忆能力的项目，尤其是对创造思维能力的全面重视，体现了新教材对高中学生能力发展的要求。例如，对于第四单元卤素，由于本章位于元素周期律知识之

2、前，是整个高中阶段较为全面、详细地学习和研究一族元素的性质及其变化规律的一章。因此，这一章是后面元素周期律，元素周期表知识的重要基础，同时对于元素分类，元素族概念的形成以及各族元素性质变化规律的学习，也具有重要的作用。为此本章学习的重要性可见一斑。实际上大纲也强调本章应该加强实验教学，但是氯气属于大气污染气体，有毒，因此在日益注重环保的今天，如果能够在电脑上交互式完成实验将是一项大有潜力的尝试。如何在课堂教学中，完成上述的教学任务呢? 多媒体计算机辅助教学(MCAI)为我们提供了一种较好的课堂教学方法。多媒体教学利用现代教育媒体的模拟功能把抽象的概念，难以观察清楚的现象，跨越时空的事物，不易实

3、现的实验通过动画、录像、图形、文字、声音等表现形式，经过信息的加工和处理后，在显示屏幕上进行微观放大，宏观缩小，动静结合，图文并茂，在短时间内调动学生多种感官参与活动，使学生获取动态信息，从而形成鲜明的感性认识，为进一步形成概念、上升为理性认识奠定基础。同时降低了学生对知识理解的难度，有利于培养学生的形象思维能力，也有利于抽象思维能力的提高1-3。笔者尝试用多媒体教学技术编制第四章第一节氯气CAI 课件，仅是该想法的初步尝试。1. 1 对教材的分析氯是比较典型的非金属元素，氯及氯的化合物在日常生活，工农业生产中的应用非常广泛。对氯气的性质，用途，制法等进行比较全面，细致的学习和研究，不仅是下一

4、节进一步学习、研究卤素性质相似性及其变化规律的需要，也是以后学习和研究同族元素性质变化规律以及介绍氯碱工业等联系实际知识的需要。同时，由于在高中阶段对氯气的性质，用途等介绍较为全面，细致，且探讨和应用也多，对学生全面认识化学元素，形成正确观点，掌握正确学习方法等也具有重要的作用。在氯气这一节中，大纲要求学生掌握氯气的化学性质以及实验室中制取氯气的基本原理和方法，了解氯气的物理性质，通过引导学生观察，分析演示实验的现象，培养学生的观察和分析问题的能力，本人尝试将演示实验内容的重点部分在电脑上加以强化。1.2 课件制作环境本课件是用Macromedia 公司的Authorware 5.0 多媒体软

5、件编制，硬件支持至少Pentium11及以上的处理器，16M以上内存，256 色显卡(增强16 位)1.3 课件设计思路【演示实验】笔者把它设计成纲要的形式，一目了然。作为课堂讨论的形式出现，运用多媒体软件虚拟现实的能力，把书中所提到的几个问题制作成模拟动画片，将每个实验的发生，发展及其后果，逐渐呈现在学生面前，并配以化学反应方程式引导学生分析讨论、归纳。例如，氯气的化学性质，在一个群组图标中，设计三个小图标。图表一，氯气与铜的反应:指向反应物时高亮度显示各物，出现名称及符号，点击铜时出现红棕色的闪烁并有“Cu”闪出，点击集气瓶底部出现棕色闪烁，出现“CUC12，再点击反应图下方过渡出现该化学

6、反应的化学反应方程式Cu + C12= CUC12 条件是点燃) ;图表二，氯气与氢气的反应，在点燃的条件下进行的反应，再次点击擦除原来的图又出现第二种反应条件(光照)下的反应;图标三，氯气与水的反应，亦同。引导学生通过分析归纳掌握氯气的化学性质及各项化学反应式，并结合图形教学强化实验过程中需要注意的地方。再如，氯气的实验室制法，点击标题出现一套实验室制取氯气的装置，现行的中学在讲述该节时，为了避免氯气对大气的污染和对人体的伤害，通常是只将整个制取装置搭好，抽象地进行描述，而不再制取氯气，这样的教学效果显然不佳。本课件采用互动式，手形指针所到之处出现相应关键试剂，整个流程一目了然。【综合练习题

7、的设计】以发挥多媒体技术优势，运用电脑优越的交互功能，强化信息的传输和信息的反馈为设计宗旨，促进学生发散思维能力的形成。例如:呈现下面的选择题。(1) 下列关于氛气的描述中，正确的是( )A. C12 以液态形式存在时可称作氛水或液氛B 红热的铜丝在氛气中燃烧，生成蓝色固体Cuc12C. 有氛气参加的化学反应必须在溶液中进行D. 钠在氛气中燃烧生成白色固体NaCl(2)下列物质中，不能使有色布条褪色的是( )A. 次氛酸钠溶液B. 次氛酸钙溶液C. 氛水D.氯化钙(3) 下列各组离子中，能在溶液中大量共存的是( )A. Bat 十，Cl , Na+，S042-B. 掩+，N03一, K+，C马

8、2-1 12C. C了十D. Na ，C1，纯+，OHOH ，K+，so ar笔者设计成交互式选择方案:学生可通过点击A,B,C,D 四个区域进行答案选择，相应的选择，电脑会给出判断，错误或正确在答案前显示。由于本课件仅仅是一个尝试，因此对于习题的教学还可以通过各种方法体现，可以综合利用Autho* 提供的各种交互响应功能。1.4 课件设计流程图(略)2 计算机辅助教学的体会计算机能显示、模拟化学反应的发生过程，给学生一种形象化的感觉，但是不能替代学生参与实践的亲身体验。我们强调多媒体教学的优越性，也不能否认实践在学生智力发展中的重要作用。化学学科是一门实践性很强的科学，化学实验是化学研究中的

9、不可或缺的手段。计算机应用于实验的模拟也仅仅是个尝试的过程，对于特殊气体，如有毒气体、不常见气体的性质及制备模拟能够避免现实课堂中所带来的不便，有助于促进学生思维能力、认知能力的提高，培养学生理论联系实际、分析问题、解决问题的能力。本课件是建立在学生细致观察的基础上的，是以学生为教学主体的交互式课堂教学软件。可以由学生上讲台打开计算机动画，边演示，边说出自己的学习结果，教师和同学对他的结论进行讨论、质疑，并作出适当评价。这样，使学生对本节内容的认识不仅仅停留在一般了解的基础上，而是通过自己的观察以及初步分析，掌握大纲要求的内容。快反馈、强矫正是提高学生学习质量的重要途径。利用多媒体计算机存贮量

10、大，运算速度快，CAI交互性能好的特点对学生进行有针对性的训练和练习，这样，可以引导学生对问题的思维过程、方式、结果的正确与否进行立即判断，以矫正思维过程。在问题出示的同时可以充分挖掘多媒体计算机的软硬件资源，增强趣味性、增加问题判定的形式、展现化学实验的趣味于其中。这样，学生会感到心旷神怡，在一种美的情境中学习，真正做到寓教于乐。综上所述，多媒体技术用于中学化学教育，可以优化整个教学过程，使个别化教学和大面积施教相统一，并提供即时反馈和强化教学信息，促进学生思维能力的发展和提高。教师在进行课程设计中，要把以课程为中心发展到以学生为中心，把学生从被动学习引导到主动学习，有效提高课堂教学效率。同

11、时也要强调化学课的特点，把发展和提高学生的化学认知能力贯穿于课件设计之中。在制作上要增加学习和掌握化学知识技能的趣味性，充分调动学生学习的主动性和积极性，以达到学生的学习方式和教师的教学方式的优化组合，使学生的综合能力达到最大的发展。CAI课件无论从教学过程还是教学形式来看，都不应显得单调乏味，缺乏创造性。它不应该就是简单的课本搬家、教室搬家。有创新才能有生命力。7针对性。CAI课件对教学中的重点、难点必须着力渲染，对一些疑难的问题，关键的过程要侧重设计处理，真正体现课件的长处和辅助教学的功能。模拟性4交互式教学，学习效果提高利用多媒体CAI教学，不仅能实现学生与学生之间、学生与教师之间的多向交流。教师可通过教学网向学生传输信息学生的反馈信息能及时通过媒体网反馈给教师，教师可及时调整教学方法、