计算机辅助教学在化学教学中应用的利与弊

崔新玲 董中朝 马果花

防化指挥工程学院 北京 102205

计算机辅助教学在化学教学中应用的利与弊

崔新玲 董中朝 马果花

防化指挥工程学院 北京 102205

计算机辅助教学（CAI）对于深化教育教学改革具有重要意义，有利于创建“以人为本”和创新能力培养的教学模式。然而，如果不能正确、合理利用信息技术，不仅不会提高教育效益，而且还会导致教育资源的浪费。分析了在化学教学中运用CAI的利与弊。

计算机辅助教学；化学教学；利与弊

随着信息技术的飞速发展，计算机技术与教育领域相结合，推动了各学科的改革和发展，打破了传统的封闭式教育体系，改革了课程设置，丰富了教学内容，为培养具有开拓性人才创造了良好的条件。在教育领域中，计算机技术不仅是一门学科，而且逐渐成为一种行之有效的教学媒体。它的广泛应用使教育领域的教学手段、教学方法，教学观念与教学形式，课堂教学结构等，都发生了变革。由此逐渐形成一门新的综合性的教育学知识与计算机技术相结合的研究领域—计算机辅助教学。

计算机辅助教学(Computer Aided Instruction，简称CAI)是在计算机软件的辅助下进行的各种教学活动，以对话方式与学生讨论教学内容、安排教学进程、进行教学训练的方法与技术。 即利用计算机作为主要的教学媒体来进行教学活动，利用计算机来辅助教师执行教学。它在其他学科所发挥的作用已经为人们所共识，计算机辅助于化学教学有利于加深学生对微观世界的直接理解，激发学生学习化学的积极性，使学生获得在课堂上难以见得到的接近真实的经验和体会，达到培养能力、发展智力及提高教学质量和教学效率的目的。其有利方面主要表现在：

第一，打破了传统的“以教师为中心”的教学模式，促进了教学模式的发展。增强了课堂直观性，激发学生学习的兴趣。

计算机辅助教学改变了几百年来的黑板+粉笔的传统教学手段。补充了传统教学中受时间、空间的限制和语言表达能力的不足。课堂教学中，传统的教学方法是“黑板+粉笔，教师讲，学生听”。这种传统的教学手段，受到了时间与空间的限制。而计算机辅助教学以其形、声、光、色、意相统一的优势，产生一种声情并茂、情景交融的情境，丰富了学生的感知，激发了学生学习的兴趣，为教学提供了广阔的空间。比如利用计算机的动态特性可以表现一些动态画面、用它的图画特性表现一些抽象的概念和知识点。计算机辅助教学除了能表现传统教学无法实现的一些生动的效果外，还可以增加课堂知识容量，提高课堂知识密度。由于利用多媒体、网络通讯等手段，使讲解更直观、更清晰、更具吸引力。它能使课堂知识容量、课堂知识密度达到饱和的程度，就总体教学效果而言，计算机辅助教学不仅能替代一些传统的教学手段，而且能达到传统教学无法达到的效果。

第二，计算机模拟化学反应中的微观运动，变抽象为形象直观，在教学中突出重点，突破难点。

化学课程中的微观和抽象内容较多，单凭教师的口述讲解，学生理解起来比较困难，需要一系列复杂的思维过程才能获得知识。采用计算机辅助教学可以将复杂抽象的理论知识和概念用生动灵活的形式直观表达出来，使学生很容易理解和掌握。对于一些复杂的化学反应，虽然可以通过实验演示，但是学生看到的只是外在现象，用计算机辅助可以模拟反应部位及复杂的反应过程。如：氧化还原反应中化学键的断裂及形成过程用形象生动的动画及配音展现，使学生观察得清晰明了，理解深刻，记忆牢固。另外，分析化学中涉及大量定量计算公式，为了表达清楚，教师通常要花大量时间板书（包括推导和列式），没有足够的时间讲解，因此学生很难真正掌握，转而只关心考试内容而不是重要的核心内容。利用教学软件把有些内容表达出来，节省板书时间，使教师用更多的时间进行讲解，突出教学内容的重点，突破难点。这样，既提高了学生的学习兴趣，又提高了教学效率。

第三，模拟化学实验，弥补常规实验的不足。

化学是一门以实验为基础的自然科学，学好化学知识必须以实验观察为前提。实验课程的特点使学生的预习和复习工作很难进行，仅仅停留在预习报告和实验报告的撰写，对实验操作过程中没有理解的问题和没有观察到的现象不能再次安排实验。而利用计算机软件则可以实现这一目的。课前利用课件进行模拟操作，训练实验操作技能，然后再进行实验。让学生对实验过程中容易出错和产生危险的地方做到心中有数，避免在实际操作过程中出现危险事故，同时能提高实验课的教学效果。对于操作中没有解决的问题也可以再次利用软件复习解决。另外，有些实验会产生有毒有害物质，如硫化氢的制取，苯的溴代、硝基苯的制取都会产生有毒气体，严重污染环境；有些易燃易爆化学品的实验，也因有一定的危险性，一般实验条件下无法进行。如果借助于计算机，则可以鲜明的色彩模拟真实实验，克服以上不利因素。用二维或者三维图像及动画还可以对实验现象进行局部放大，使一些重要却不易观察的现象引起学生的注意。而且利用多媒体软件可以重复使用，比实际常规实验节省了大量经费。

然而，事物总是具有两面性的。计算机辅助教学有许多优点，也有其不利的一面。在长期的教育教学实践中，笔者发现一些教师在使用计算机辅助教学过程中存在着一些问题，主要表现在以下几个方面：

第一，用计算机代替教师，让教学失去应有的灵活性。

许多教师在计算机辅助教学手段的使用上存在盲目性，喜欢不加选择地使用多媒体，在上课时往往过于依赖计算机，让计算机代替自己，教师只充当起操作员的角色，学生跟着计算机被动地学习，听课变成了看课，师生之间相互交流太少，造成了“学生瞪着眼睛看，教师围着电脑转的现象”。教学是一门艺术，教学中，应以教师的人格魅力和富有情趣的讲解，通过师生间的情绪互相感染，来调动学生积极参与教学，交流教学信息，活跃课堂气氛，以期达到教学效果、实现教学目的。计算机辅助教学在于延伸教师表达能力，充分发挥教师的作用。而不是为了使用计算机而用计算机，否则，只会降低计算机的功用，甚至出现简单问题复杂化。总之，教师在备课时，应先对各知识点进行分类，针对不同的教学内容采用不同的教学形式，如：动态过程、比较抽象和难以理解的内容及文字说明的适合采用多媒体形式；重要的内容则更适宜采用传统的板书教学形式。只有真正将计算机辅助教学和传统教学形式有机结合起来，才能有效地提高教学质量，获得满意的教学效果。

第二，设计过于僵硬，在教学活动中不利于课堂的多变性。

人的要素是第一位的，教师才是教学活动的主导。教师的教学活动可以体现个性风格的教学方法，教学技巧，使教学生动活泼，富有特色。但是教学思路容易被计算机的流程所左右，让原有的好的教学风格被流水线的程序湮没，从而影响自己的教学风格及随机应变的能动性，使教学课件制约师生的思维空间，影响教学效果，最终失去计算机辅助教学的优势。传统教学中有着许多好的经验，只要与现代技术的教学手段适当结合起来就会产生较好的教学效果。总之，教学中引入计算机是一个改革，它所产生的作用是深远的，我们的目的是在教学中适当地应用这一技术，使我们的教学更加合理、有效。

第三，忽视学生的主体作用，忽视学生的创造能力培养。

在教学过程中，学生是认识和发展的主体，是具有独立地位和极大的认识潜能的实践者。学生全面和谐发展，更是教师无法代劳的。苏霍姆林斯基说过“教师的真正的思维素养，就在于在学习教材的过程中，教师就能找出一些工作方法和形式，使他能够看见学生的思路是怎样发展的”。计算机辅助教学也是如此，只有把教师的思路、学生的思路和教材的思路融为一体，才能获得教学的成功。因此，教师在自行制作计算机辅助教学课件时，除了服务于教学本身外，更多的应该是考虑到学生的实际，真正做到从生活中来到生活中去。

实践证明，运用CAI进行教学，省时、快捷、高效，大大增加了课堂知识密度，扩大了信息量，有利于全面实施素质教育。它可把枯燥乏味的教学内容，借助于多媒体的优化组合，使课堂教学形象化、趣味化、交际化和生活化，提高了教学质量。然而，在我们充分享受计算机辅助教学带来好处的同时，也不得不默默地承受着它带给我们的诸多不足之处。计算机辅助教学与传统教学的关系是一种有机整合的互补关系，现代信息技术带给教育的不仅是手段与方法的变革，而且是包括教育观念教育模式在内的一场历史性变革。如果不能更新观念，改变模式，信息技术的运用不仅不会提高教育效益，而且还会导致教育资源的浪费。

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[3]黄德海.浅谈计算机辅助化学教学的应用[J].学科教学，2004，1:44～46

[4]钱建刚.多媒体在化学教学中的应用探讨[J].中国大学教学，2005，8:39

Abstract: It has an important significance to apply the computer technol in Chemisrty teaching for deepening the reformation of education. A teaching pattern ,which is in favor of people-oriented and undergraduats’ innovating training,is established.If information technology isn’t used correctly and reasonably,CAI not only doesn’t improve education benefit but also leads to waste of education resources. The advantage and the disadvantage of CAI is expatiated.

Key words: computer aided instruction; chemisrty teaching; advantages and disadvantages

Analysis of CAI in chemistry teaching advantages and disadvantages of the application

Cui Xinling, Dong Zhongchao, Ma Guohua
Institute of chemical defense of Chinese people’s liberation army, Beijing, 102205, China

2010-11-01

崔新玲，硕士，讲师。董中朝，教授。马果花，硕士，讲师。