浅谈计算机辅助教学在化学教学中的应用

任爱国

近几年来,我们在研究运用现代化教学手段,采用计算机技术辅助课堂教学方面取得了一些进展。我们加强了计算机辅助化学教学的研究,敢于实践,勇于突破,拓宽计算机技术的应用范围,把文字、数据、图形、图像和声音等信息媒体作为一个集成体由计算机处理,把计算机带入一个文、图、声集成的应用领域,辅助化学教学,优化教学过程,加强素质教育,提高了教学质量。

一、促进教学思想的更新,提高教学技术现代化的认识

教育现代化不仅要求在设备、技术手段等“硬件”方面更新,最重要的是思想观念、思想内容和思想方法等“软件”方面的更新。后者是教育现代化的重要方面和教学改革的深层目标。它意味着对科学文化、教育传统的继承、转变和创新,要求更新观念,转变落后于时代的教育思想、教学内容和教学方法。

传统的教学是以“传道、授业、解惑”为基本宗旨的,传授知识是教学的根本目标。这种旧的教学思想和教学模式不符合化学教育的规律,阻碍学生的化学素质的提高,不利于人才的培养。其具体表现是重教轻学、重知(识)轻能(力)、重结果轻过程、重“学会”轻“会学”、重方法轻思路等。传统的教学观念远远落后于现代的教学思想,难以达到我国目前对人才的要求——能在21世纪迎接挑战的、全面发展的、潜能大、素质高的现代化人才。

二、了解计算机辅助教学的特有功能,促进教学技术现代化的进程

化学教学方法是化学教师工作方式与学生学习方法的集合,而教学方法是属于一定的教学思想的。教学思想的更新必然导致教学方法的深刻变革,现代教学论已把化学教学的目的提高到“知识——能力——思维——实践”的高度,着眼于发展学生的智能。通过辅助常规教学手段、实验教学手段并与其它教学媒体有机结合,使之相辅相成发挥整体优势,计算机辅助教学必将带来一场具有时代特色的教学改革。CAI的特点是教学内容的形象化、多样化,它有严谨的科学性、统一的适用性和及时的交互性,有利于实施个体化教学。

1.突破教学难点

现代计算机技术对图形处理能力高超,利用这一特有功能可以变抽象为具体,变静态为动态,将微观过程进行宏观模拟,把宏大场景作缩微处理,对瞬变搞定格分析,化枯燥为生动。“学习障碍”的存在是教学难点的成因之一。抽象思维的障碍、逻辑思维的障碍、语言表达的障碍等在计算机技术的上述功能下被打通了、降解了、消失了,从而降低了学习难度,使教学难点得以顺利突破。学生也为其形式之新颖,声画之精彩而耳目一新,从而产生乐学情绪。比如,在课件《离子键与共价键》中,利用微机模拟核外电子运动和化学键的形成就很成功。这一内容抽象、枯燥、难度大,用一般模型演示不能给学生以动感,且易造成概念模糊。计算机的二维及三维的图像与动画模拟达到了其它教学手段无法或很难达到的效果。

传统的教学模式必须改变,因其信息传输通道狭窄单一、信息容量传输速度慢、效果差,单纯的文字板书、声音都远不如画面图像易于人们对信息的接收,过去靠老师说、靠比划、靠表格、靠挂图、靠模型等手段的教学一经和微机课件比较,立刻相形见绌。有机化学中烷烃的同分异构体及其命名的教学,因学生初学,概念生疏头绪多,又缺乏空间结构意识和空间想象力,黑板上的平面板书无论如何也难以唤起学生的共鸣,是教学的难点和重点,利用CAI从容不迫地把一种烷的结构进行多种不同的展示:比例模型、球棍模型,变换角度旋转,对比与复原,关键部位放大,正误对照剖析……。逼真的主体画面、清晰的比较鉴别、精练的规律归纳,牢牢地吸引住学生,激发了他们的求知欲。

2.反馈教学成果

建立计算机多媒体教室,为计算机辅助教学创设特定的环境,在这个环境中一人一机操作,可进行教学、练习、检测等。重要的是,缩短了时空距离,加速了人与人之间的联系沟通。教师还可以利用网络技术将全部学生答案迅速收集统计,及时分析教学效果,从而调整教学的节奏和进程,迅速地及时反馈,使教学的调控合理化,又进一步调动了学生学习的积极性和主动性。提高了课堂教学效率,减轻了学生过重的课业负担。我校老师在使用《溶液中离子共存问题》《气体的制取与发生装置》两个课件的实践中深切地体验到及时反愧迅速调控的必要性与优越性。在练习或检验过程中的任何时刻都可了解任何学生(或全班学生)的进度、成绩及任意一题的通过情况,这是过去常规教学中难以实现的;常规教学往往是:要么耗时费力,时过境迁;要么望洋兴叹,心有余而力不足。这样的课件还能随意调出需要重新讲解或答疑解难的问题,重点剖析,加强教学的针对性。

3.优化教学过程

现代教学方法的根本点是,让学生积极主动地获取知识,全面提高各种能力,使每个学生获得充分发展。无论是单机自学的课件,示教演示的课件,交互式,VCD视盘均把握以下方法论的原理:坚持整体观点,重视多样化;贯彻综合观点,力争最优化。

计算机以其独特的功能创造良好的思维情境,培养能力,发展智力,教师、计算机、学生形成一个有机的组合。教师通过计算机教懂、教准、教活、教精,又促使学生乐学、善学、勤学、活学,师生共同进入教与学的自觉状态和最佳状态,增加了课堂教学的活力,优化了课堂教学过程。