中学化学计算机辅助教学模式的初步研究

1、中学化学计算机辅助教学形式的初步研究一、问题的提出 随着信息社会的到来，计算机的开发和应用正以前所未有的速度冲击着我们这个时代。把计 算机技术应用于教育领域，在国外称为计算机辅助教学和计算机管理教学 。我国有关的研究刚刚起步，而对的研究已进入推广和使用阶段，这标志着 我国现代化教育技术手段的又一次飞跃。 教学的开展，在国外始于年代行为主义学习理论所倡导的程序教学法，即根据刺 激反响强化原那么，及时获取教学信息的反响，有效地实行个别化教学。由于当时的计算机 开展刚刚起步，软件开发价格昂贵，操作难度大，并未受到广泛关注。年代，计算机技 术的飞速开展，为创造了有利条件，尤其是认知心理学的兴起，使软件

2、开发更 侧重于应用，注重知识的条理性和构造化，强调与学习者已有的认识构造相匹配，使其在原 有认知构造根底上，通过计算机的辅助到达同化和顺应，从而形成新的认知构造。近几年， 由于认知心理学理论的日益成熟及多媒体计算机技术的开发，使更注重于学生学习能 力的形成、学习策略的掌握和提供更多的个别化教学选择。的开展趋势，正顺应了现 代化教学的两个根本趋势，即强调教学的主体性，强调充分开展学生的个性，全面进步学生 的整体素质。 目前，我国正处于“应试教育向素质教育的转轨时期，坚持素质教育的根本观点，就要面 向全体学生，即通过个体的开展，实现真正意义上的全面开展；同时，帮助学生具备各方面 的根本素质，形成合

3、理的素质构造，为学生将来开展奠定根底，使学生终身受益。而要实现 个性的全面开展，必须立足于学生个体差异、因材施教，这不仅要有雄厚的知识根底，还必 须掌握获取知识技能的方法，形成自学才能，这样才能适应将来社会不断变化的需要。 教学的主要特点，为我们进展素质教育目的的施行，提供了有益的帮助。首先，计算 机信息存贮量大，处理迅速，方便的人机交互功能，提供了良好的个别化学习环境。学生能 根据自己的学习才能理解和开展程度，调节学习进度和难度，真正实现因材施教。其次，计 算机的模拟功能，可使抽象内容形象化，静止内容动感化，为学生创造生动、活泼、直观、 有趣的教学条件；而老师的设问和强化刺激手段可极大地调动

4、学生的学习热情，激发学习动 机，形成有意注意，消除学习的疲劳和紧张。这样做既有助于学生良好的心理品质的形成， 又使学生获取准确、深化的直观感知，从而形成完好的理性认识，进步课堂教学质量。第三， 可以提供培养自学才能的条件。老师可根据学生已有的认识根底，构建问题情境，指 导学生独立地上机学习，并辅之以必要反响练习，及时肯定或解答，帮助学生总结学习方法， 查找学习障碍，逐步进步学生自学才能和处理实际问题的才能。此外，在进步课堂效 率、增大课堂容量、进展全面即时性辅导、减轻学生课业负担等方面，还具有很好的功能。 的这些功能，决定了它在化学教学中会发挥日益重要的作用。近年来，虽然很多学校 在计算机硬件

5、的配置上下了很大功夫，但在软件的开发和利用上明显滞后于硬件的配置。而 且，相当多的老师对在化学教学中的应用认识缺乏，参与不够，对化学教学模 式的研究更鲜为人知。为此，结合我校化学教学的开发和理论，我们对化学教 学形式提几点看法。 二、计算机辅助化学教学的几种形式 一计算机模拟教学形式 的模拟功能，是计算机辅助教学中较早开发和利用的一种功能。目前，很多学校的软 件应用是这种教学形式。 模拟教学形式，主要是指利用的模拟功能把一些抽象的理论内容，或不易观察清楚、 危险性较大、难于操作的实验内容，通过二维或三维动画形式，进展信息处理和图像输出， 在显示屏幕上，进展微观放大，宏观缩小，瞬间变慢，短时间内

6、调动学生多种感官参与活动， 使学生获取动态图像信息，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 奠定根底。 模拟教学只是教学过程中的一个环节，比传统的挂图、模型或录像都更真实地接近于事物的 本来相貌，而且可反复播放，因此更有利于学生理解知识的本质，培养他们的形象思维才能， 也有助于抽象思维才能的进步。 在化学教学中的模拟教学，主要适用于理论性和抽象性较强的内容：如原子核组成、 电子云、核外电子运动、化学键中离子键、共价键形成、溶解和结晶、原电池、电解池、离 子反响和离子方程式、分子构造、有机官能团的构造等。另一方面适用于实验难以操 作、危险性大而观察不明显的内容，例如，溴苯制备、

7、氢气复原氧化铜、氨氧化、乙酸乙醋 水解等。此外，工业消费知识内容，如硫酸、硝酸工业制法，炼铁也可制成课件进展 教学。 二多媒体综合教学形式 计算机可以控制多种教学媒体，这是其优于其它教学媒体的特殊功能。实际上，传统教学模 式的教学中，老师上课也有声音、形象、板书、文字、挂图和实物等，老师也可根据教学过 程中学生的反映来调整教学策略。但我们这里所说的多媒体有二层含义，其一是把微机与其 它教学媒体互相连接，赋于其它媒体交互性，同时使用幻灯、投影、录像等手段，使多种媒 体有机地贯穿于教学的全过程。其二是多媒体计算机技术的使用，即“利用计算机交互式地 综合处理文字、图形、图像、声音等多种信息，使它们建

8、立起逻辑连接，成为一个系统，使 之具有综合性，即一机多用，同时又可形成人机互动，互相交流的操作环境，形成一种身临 其境的情境。 由于多媒体计算机技术是年代在法国首先提出和使用的，我国高中配置多媒体计算机系 统的学校不多。因此，主要的多媒体综合教学形式还是指前一种，但将来的开展趋势，应当 是使用多媒体计算机平台，设计课件，操作使用鼠标，简单易行，而且老师并不需要有太多 的计算机知识，因此具有更广阔的开展前景。 实际上，进展教学，应当逐渐从单纯的向多媒体组合的开展。例如，在 “原电池一节的教学中，我们把原电池中原电池原理及形成条件作为本节课的重点，为了 突出重点内容讲授，让学生从微观本质理解原电池

9、的形成，不仅采用了传统的分组实验教学， 利用投影给出原电池实验要求、观察步骤，指导学生实验，并利用微机模拟原电池所形成的 闭合回路，通过电子转移的流动过程和声响，及两极不同颜色的离解，析出标 示出内外电路所构成的闭合回路，使学生认识原电池本质；最后利用录像播放不同新型原电 池的工作情况，使学生最终形成对原电池比较深化和全面的理解。 这种多媒体组合教学，可在一定程度上打破学生认识的时空限制，拓宽学生获取信息的渠道， 使学生的视觉、听觉、触觉等多种感觉系统参与信息的搜集过程，形成教与学的双向互动， 更好地发挥学生思维的想象力和创造性，激发学习兴趣，极大地进步学习效率。 三计算机个别辅导教学形式 我

10、们目前采用的主要是班级授课制，很难在全班实现个别化教学，而实现个别化教学，又是 化学教学由“应试教育向素质教育转化的重要途径。由于的课件，主要强调人机交 互功能，因此实现一对一的个别化教学有得天独厚的条件。 个别辅导形式，主要是用计算机部分地代替老师，按照程序教学的原那么，设计不同的层次递 进的教学途径，学生可根据自己的学习程度，选择不同的学习程序，提出需要学习的内容； 计算机可向学生提问，并对学生的问题进展分析，作出正确与否的判断，给出高质量的反响， 如遇困难，还可以适当降低学习坡度，使学生循序渐进，得到知识的稳固和自学才能的进步。 个别辅导教学形式，是一种合适自学的个别化教学方式。假如程序

11、设计的分支越多，料想情 况越丰富，越能帮助反复学习，抑制障碍，共同到达教学目的，优化学习过程。 这种教学形式，虽然主要是以学生为主体，但也不能无视老师的主导作用；老师不仅要指导 学生寻找解决问题的方法，而且要针对学生的实际，精心设计程序，使学生能用最短的时间 找到解决问题的途径，同时也可以帮助学生总结自己的个性特点、学习风格，从而帮助学生 形成良好的学习品质和自学方法，真正实现个别化教育的目的。 个别辅导教学形式，由于受课件的限制及学生计算机使用的纯熟程度的影响，很难在 短时间内得到大范围的推广，而现有的软件局限性又较多，因此可尝试在选修课教学中，进 行小范围的试点，当课件使用比较成熟时再做推

12、广应用。 以上我们只对现有的常用教学形式进展了归类，除此之外，的问题解决、教学游戏及 查询和问话等多种根本形式，在个别化教学的课件中都有所表现，在此我们限于篇幅，不再 赘述。 三、计算机辅助教学的理论和体会 我校开展计算机辅助教学的时间较长，不仅在化学学科，在其它各科教学中，都设计过丰富 的课件，这主要源于计算机硬件的配置和得力于一批对软件开发兴趣浓重的中青年教 师群体。这样一个大的环境也在无形中推动了化学教学的开发和应用。 在化学教学理论中，我们感到主要是课件设计比较困难。如今市售的课件，模 式单一，价格较高，老师个人的教学设计和风格不同，课件使老师选择余地较小；老师本人 又没有更多时间和精力参与设计程序，而要编程序，难度更大，由此需要有一个老师 备课系统，使老师便于选择、存储、检索加工组成课件。 在进展化学教学，要注意展示的应是教学的重点、难点内容，只有这样，才能引发学 生注意