浅谈ＣＡＩ在化学教学中的应用

丁慧莉

CAI的推广应用，标志着我国现代教育技术的又一次飞跃.以计算机为中心的多媒体教育手段，为中国教育注入了现代化的理念和新的生机，为学生提供了良好的学习环境，能真正实现因材施教，为素质教育目标的实施提供了有力的帮助.

化学是一门基础自然科学，它主要研究物质的组成、结构、性质以及变化规律.化学有三个世界：宏观世界、微观世界和符号世界.宏观世界所包含的物质种类繁多，知识零碎，记忆的成分较多；而微观世界和符号世界又比较抽象，难以理解，无论是教还是学都会产生枯燥乏味的感觉.怎样适应新形势下的教学，既完成好教学任务、提高教学质量，又较好地帮助学生从沉重的负担中解放出来，是摆在化学教师面前的一个重要课题.

应用多媒体，不仅可以创设多样化的学习情景，更可轻松地将传统教学中较难描述和突破的难点生动、形象地表现出来.例如，在实验室制取氧气的实验中，试管口向上倾斜以及结束实验时，先熄灭酒精灯再撤导管的错误操作，即使教师刻意去做也未必每次都会得到预期的效果（试管破裂）.另外，本着节约的目的也不能每次都给学生做这样的演示.通过电脑的动画模拟，则可以轻松地达到教学目的.

实践表明，当一个人长时间接受单一的刺激时，就会变得反应迟钝，心理学上称之为“孤独反应”.传统的教学方式主要是通过黑板、教科书等媒体进行.这些媒体在承载信息的种类和能力，使用的方便程度上都有较大的局限性.

多媒体技术的应用，能够把文字、图形、声音、影像、动画等传播媒体集于一体.对于学生而言，可以形成多角度、多层次的信息剌激，强化学生对知识的记忆和理解，缩短学生对知识的掌握时间.

计算机技术的发展打破了传统的“一块黑板一本书，一支粉笔一张嘴”的教学模式，多媒体计算机进入了课堂，迎来了教学的春天.教师通过计算机创设意境、渲染气氛，将与教学有关的知识运用图像、动画、声音、文字等信息，在课堂上展示出来，配以大量的视听、动漫等手段，刺激学生的多种感官参与教学活动，激发学生的学习兴趣，使学生由被动学习变为主动学习.手段的更新既克服了传统教学中教师上课以讲述为主，又激发了学生的学习兴趣，优化了教学过程，提高了教学质量.

化学经常要研究微观世界，微观粒子肉眼无法看到，也很抽象，光靠语言较难解释清楚，学生学起来也费劲.化学反应的实质是旧键的断裂和新键的形成过程.有些反应挺复杂的，反应原理的解释要用到键的知识，键也是微观的.传统教学中往往用到模型、挂图，但过于静止、抽象，不易理解.多媒体的运用可克服人类感官的局限性，提高人的感觉和思维的能力.现代计算机技术在图形处理上具有高超的能力，利用这一特有功能可以变抽象为具体，变静态为动态，将微观过程加以宏观模拟，把宏观场景作微观处理，对瞬间变化搞定格分析.增强学生对事物的理性认识，使“教”与“学”变得易于开展.

实验是化学教学中的重要部分，既可培养学生的动手能力和科学态度，又能使学生更好地掌握所学知识.中学化学中有相当一部分化学实验，无法在课堂上直接演示，学生学习时既要理解课本中的文字说明，又要发挥想象力，很难弄清反应原理.但利用多媒体开发软件，将这些抽象复杂不易弄清的内容制作成课件，在屏幕上进行微观放大，宏观缩小，动静结合，在短时间内从多角度、多层面展示化学反应机理，使抽象知识形象化，让学生易于掌握.

计算机模拟或再现化学实验主要体现在以下几个方面：其一是模拟错误操作.例如，酒精灯、试管的错误使用方法，稀释浓硫酸的错误操作等，通过电脑动画模拟演示错误操作带来的后果，不但节约实验用品，而且能给学生留下深刻的印象.其二是严重污染环境，易使人中毒的实验.例如，苯这一节中的实验，由于苯的毒性较大，对师生的身体会造成很大的伤害.如果改用计算机进行模拟，既可以直观地观察到实验过程中的各种现象，又可以避免对师生身体的损害.类似的还有氯气、硫化氢的性质实验等.其三是难度较大、成功率较低或反应较慢的实验.有一些实验由于受到各种因素的影响，往往不易成功或现象不明显，影响教学效果.例如，氢气和氯气混合点燃爆炸、焰色反应、氢气燃烧时的火焰颜色等.也有一些实验反应太慢，如铁生锈、次氯酸见光分解、胶体的电泳实验等.采用动画模拟，可以直接将实验过程显示出来，真实感极强，既能减轻教师的负担，又能提高教学效果.

总之，多媒体辅助教学是对传统课堂教学模式的一种补充和发展，运用多媒体课堂教学是课堂教学发展的必然趋势.在具体化学教学过程中，应给课件在课堂教学中的作用正确定位，充分发挥多媒体计算机的优势，多种教学媒体综合使用.任何一种教学手段都不是万能的，不能完全代替其他教学手段.有些内容采用计算机辅助教学，效果较好，然而有些内容采用其他教学手段效果更好.所以在教学实践的过程中，教师应针对教学内容，结合实际情况，在充分发挥计算机辅助教学的同时，充分发挥传统教学模式的作用，取得最佳的课堂教学效果.