您现在的位置: 英才苑 >> 信息技术 >> 文章正文

多媒体辅助教学在中学化学教学中的运用
作者:钱亚杰 文章来源:本站原创  更新时间:2007-12-19 13:27:57

 

  当今社会的信息化速度日趋加快,中学教育要跟上时代发展的要求,走信息化之路是必然的选择。多媒体技术能将静态事物动态化,抽象问题形象化,能将跨越时空的事物、不易实现的实验进行信息加工,在屏幕上实施微观放大,宏观缩小,年代拉近,动静结合,图文并茂,能激发学生兴趣,优化教学过程,提高教学效益。正因为如此计算机多媒体辅助教学在各学科得到了充分的应用。结合自己的教育经验,略谈如下体会。

一 、激发学习兴趣
  在教学中应用多媒体生动展示丰富多彩的化学物质,客观演示错综复杂的化学变化,形象演示变化多端的化学现象,动态演示结构精巧的化学仪器装置,能有效地激发学生浓厚的学习兴趣。如:用排空气法收集气体的实验,操作虽简单,但原理却不易理解。空气本来已是看不见、摸不着的,一个盛满空气的集气瓶,学生往往认为是空瓶,而用另一种也是无色的气体通入瓶中把瓶里的空气挤出来,从而集满一瓶另外的气体。这整个过程是肉眼看不见的,对于初中学生来说,显然过于抽象了。因此有必要使之具体化、直观化,可用计算机对这个过程进行模拟,帮助学生理解。如果用不同颜色的块表示这两种气体(空气和另一种需收集的气体),通过块的移动显示一种气体如何把另一种气体从集气瓶中赶出来,其直观性是很强的。又如,离子晶体、原子晶体、分子晶体三类晶体的微粒间作用力大小与熔沸点高低的关系,是学生学习的一个难点,如果通过计算机模拟一块离子晶体中的离子如何克服离子键的束缚而成为自由移动的离子,分子晶体中的分子又如何克服分子间作用力而成为单个的分子。在画面上显示克服离子键的束缚要比克服分子间作用力的束缚困难得多,学生很容易就理解了离子晶体比分子晶体熔沸点高的原因。 借助计算软件进行拆分、组合、旋转、着色等操作,动态展示氯化钠、金刚石、石墨晶体及原子的结构、电子在核外的运动、化学反应中分子、原子、电子等微粒的行为,溶液中溶解和结晶中的微观过程,逼真模拟各类化学反应,更是妙趣横生,学生兴趣盎然。如解释化学反应时,动画模拟"白磷分子"和"氧分子",再分别拆为原子,最后重新组合为"五氧化二磷分子"的过程。又如 :在做"Cu-Zn原电池"的演示实验的同时,通过动画模拟或使学生形象地看到电子运动方向及两极电子得失的特点。这样,既帮助学生进一步认识物质的结构,理解化学变化的原理,也大大提高课堂教学质量,吸引学生的兴趣,引导学生进一步思考。

  二、突破教学难点,揭示教材重点
  建构主义认为,学习总是与一定的"情景"相联系的,多媒体创设的活泼、形象、直观、审美的情景,可以激活联系,唤醒长期记忆中有关的知识、经验或表象,刺激学生去主 动发现、主动探索,为师生在互动中去完成问题的理解,知识的应用和意义的建构创造了有利条件,同时,多媒体展示的直观动态的画面,把抽象的内容具体化,降低了学习难度。使学生能利用原有认知结构中的有关知识与经验去同化当前学习到的新知识,从而达到对新知识意义的建构。例如,讲解排空气法集气时,由于空气没有颜色,学生不易理解集气原理和操作要点,用多媒体课件展示一瓶口向下的集气瓶,导入的气体为密度比空气小的有色微粒,微粒扩散聚集到集气瓶底部,并把"蓝色的空气"逐渐挤排出来。接着演示导气管插入到集气瓶底部与不插入到底部收集的两瓶气体纯净与否,进行比较。这样学生利用多媒体提供的"素材"结合排水法集气原理便很易理解排空气法集气的原理,掌握操作要领;二氧化碳的实验室制法,要求学生从实验室制取气体的设计思路出发,确定二氧化碳的实验室制取方法。教材叙述简练,学生理解及记忆都有一定难度,用多媒体简单的重现制氢气、氧气实验过程,以及选择实验室制二氧化碳发生装置及收集方法的确定,图文并茂,交互性强,教学过程轻松。教学重点突出。对于一些较复杂、有危险、要求高、时间长的实验,不适合课堂演示,则拍成录像,于课堂播放。这样,既保证了实验的真实性和直观性,又便于观察实验现象,同时也提高了课堂密度。如讲《CO的性质》时,可把家中的煤炉燃烧情况拍成录像用于上课。又如讲"碳还原二氧化碳"时,很多同学很难想象这个反应实验该怎样做。如用确定采用铁管作为木炭还原二氧化碳的反应器,然后把实验拍成2分钟的录像,这样把一个复杂、反应时间长的实验带到课堂,起到了良好的效果。
  多媒体可以把静态事物动态化,微观问题宏观化,抽象问题形象化,有利于帮助学生理解概念;掌握理论,突破难点。如在"原子"一节中,原子概念的形成是重点、难点,而原子是看不见摸不着的,学生不易理解,多媒体可用动画方式将微观世界放大,学生能通过氧化汞分子的分解实例,较易建立原子概念。原子核外电子运动规律,一直是初中化学教学中的难点,内容抽象,教师不易教,学生不易学,此时可用软件模拟原子核外电子的高速运动示意图,学生可从动画演示中了解电子层概念及电子核外运动一般规律,从而使只能通过口头语言描述的抽象问题,变成动态的直观图示,有效的加深学生的理解和记忆。原子结构、电离及导电、化学键的断裂与形成,原子间重组历来是难点。采用多媒体摸拟整个过程,以微观世界粒子的移动来揭示其变化实质,学生就很易明白产生这些现象的本质原因,从而以较高的效率深刻理解、掌握其内容。宏观物质是微粒构成的,而微粒的构造和运动却无法直接观察。常规教学通常用挂图或投影片、模型等媒体示意,由于其僵化、固定而缺乏直观的效果。那么,教学时可借助计算机电教媒体变小为大,变静为动,把微观粒子扩大为宏观的示意图像,用动画的形式给学生以生动的启示,例如原子的构造、电子云、电子得失、价键形成、晶体的微观结构、原电池及电解池两极的离子放电等等。
  通过多媒体计算机可以把微观抽象的内容及某些实验利用二维或三维的图像、动画进行模拟。用图形、图象、动画、文字和声音等方式向学生提供丰富的感性材料,特别是可以把从文字材料获得的概念转化成直观的形象,把难于想象的微观世界宏观化,把难以演示的实验形象化,通过直观的视觉来帮助学生理解,大大降低了难度,使学生深入认识事物的本质,从而使教学难点顺利突破。这样学生多种感官同时参与学习,教学信息丰富,学生获得的记忆表象数量及质量均大幅提高,日积月累想象力自然得到长足发展。如展示分子结构及反应断键部位。这主要用于物质结构及有机化学的教学中,如CH3COOH 、C6H5OH等分子结构,可通过3DS制成立体分子结构动画,生动地展示在大屏幕上。通过Anthorware制作动画,加上闪烁与伴音,能形象地展示如苯的硝化及溴代,羧酸与醇的酯化等反应的断键部位及新键的形成。

  三、优化教学过程,提高教学效益
  多媒体的恰当运用,能提供交互学习环境,使师生处于一个开放、互动的探究审美心理场,学生情绪振奋,参与主动,他们的思维随情景向四方发散,智慧的火花不断引爆,有利于引发学习动机,以优化教学过程,增强教学活力。但只有根据学生的实际需要和教材的内容适时,适度使用,恰到好处,才能达到最优化的课堂结构。若使用不当则会画蛇添足。如在"氢气的性质和用途"教学中,如果一开始就直接运用多媒体展示氢气的燃烧、氢气的验纯、氢气的爆炸等实验,放弃实物演示、实验,这样的教学程序显然不恰当,多媒体的介入时机不对。因为用多媒体制作的动画代替演示实验,虽然可见度高,但那不是真实的实物,说明力小,动画再像仍然是假的,不能体现实验的初衷。如果先做演示实验并突出实验,再用多媒体动画再现实验过程和现象,解释实验原理,做到主次分明,则可能收到较好的效果。
  多媒体是激发学生求知欲和想象力的有效手段,多媒体是学生开辟多向立体思维通道的最佳向导,多媒体是培养学生实践创新思维和创新能力的重要载体,多媒体是优化学生思维品质的有力工具。多媒体技术进行课堂,给传统教学注入了新的教育思想和教学方法,把学生带入一个声、像、图、文并茂的新天地,大大提高了教学效果。因此,开展多媒体辅助教学将是化学教学手段现代化的重要途径。每位教师应充分发挥多媒体长处,将各种手段和方法有机交融,各展其长,相辅相长,相得益彰,以保证化学课堂结构最优化,从而促进教学质量不断提高。

  四、为实验教育开辟了新天地
  实验是化学学科的基础,也是实验引导探究法实施的前提,其重要意义无容置疑。然而,传统的课堂演示实验存在着一些不易克服的矛盾:⑴反应装置规模小而课室范围大,多数学生观察现象模糊;⑵许多化学变化瞬间即逝,学生注意力难以集中在应当着重观察的重点上,因而感官刺激强度不足;⑶一些化学实验需要较长些的时间才能完成,而课堂教学时间有限,无法直接观察结果;⑷演示实验时教师既要自己动手或指导学生操作,又要调控整个教室的学生注意力,因而无法组织他们同步思考讨论,所以,边实验边探索的气氛不浓。那么,怎样解决这个在化学教学中带有普遍性的难题呢?配以放映实验录像不失为解决问题的办法。但是,现阶段各地发行的实验录像带只能线性播放,难以根据教学的需要,随心选择某一片段、某一镜头,更不便在画面中穿插对实验的探索性思考,所以效果不佳。借助计算机穿插实验录像的途径,掌握了采用MPEG压缩卡,将视频信号转换成电脑可处理的视频文件(·MPG格式),并结合VCD编码系统制作VCD视盘的方法。使用时完全可以通过按鼠标或键来选择任何一个实验的画面,边观察、边思考,明显地提高了实验引导探索的效果。
  化学实验受条件和安全因素的限制,课堂上完成反应速率过慢的实验(如氯水分解反应速度非常慢,课堂上难以演示)、变化太快的实验(如Na与H2O反应实验,通过投影实验能使全体学生基本看清,但反应太快,学生完整描述实验现象有困难。这时可将该实验的视频文件反复播放,并通过帧数控制定格在几个特殊阶段,这样学生就能将实验的整个过程看得十分清楚。)、污染大的实验(氧化汞分解等)、错误操作及其后果再现(再如浓H2SO4的稀释时错误地将水倒入浓H2SO4,会带来什么后果呢?这是不能用实验来演示的。但都可通过动画模拟及伴音得到解决。)比较困难,甚至不能实现; 课堂上在空间和时间上不可能让学生观察到生产、生活中的种种化学变化,不能看到自然界中丰富多彩的化学现象和工业生产中的实际过程。因此学习物质的用途及工业生产过程等内容时,显得特别枯燥乏味。多媒体在这里可以大显身手:让学生去工厂参观钢铁生产、石油的加工、三酸的工业制法,观看液氧的"芳容"及金刚石的燃烧;到场效应电子显微镜下去观察探针拨动原子在硅片上刻字;去人造金刚石厂看着石墨变成金刚石,让学生去观赏原子弹爆炸等激动人心的场面……那些抽象乏味的描述被生动的现象和美妙的内容所替代。所以 ,运用多媒体教学。我们可以把那些涉及大型仪器,高污染及较大危害的实验制成课件给实验者观看,同样具直观形象特点。 对于一些容易出现操作错误、而错误操作又可引致危险的实验,不宜直接把错误操作演示给学生看,具体解释往往也比较抽象,计算机辅助教学的广泛开展,就可以把这些不宜课堂演示的实验用计算机一一模拟出来。通过不同颜色的块、线条、逼真的爆炸等,把实验过程中气体的流动、引致实验失败的原因、后果很直观地展示出来。学生容易理解,也很感兴趣,因此印象深刻。

  五、有利于深化教改
  多媒体辅助教学在我国是近几年才开始的,对中学教师是一种挑战,也是一种机遇。因为要制作和使用课件,就迫使我们不断学习新的计算机知识,在教学过程中不断进行探索与总结,从教学思想、教学内容、教学方法上来全面领悟和掌握多媒体CAI的特点与方法。通过课件的设计与制作,教师提高了自己对语言、图象、声音、文字的综合处理能力,知识结构得以改善。而自制的课件可以通过教学不断修改、完善,以寻找教学与课件的最佳结合点:何时利用课件、实验、实物投影,何时指导学生训练,怎样根据学生反馈的信息微调课的进程等,教师都必须反复思考、调整。总之,教师要熟练使用多媒体辅助教学,就必须有创新精神、科研意识,树立终生学习的观念和不断进取的精神,这正是教学改革的动力源泉。利用计算机教学,还可以改变传统的教学理念,它包括:
  a.计算机教学,确立了以学生为中心的教育观。
  以学生为中心,是就学生在教与学这对矛盾中居于矛盾的主要方面而言的,同时并不否定教师在教育教学过程中的主导作用和地位。以教育软件为例,以前的教育基本上也都是以"教"为中心,很少考虑学生"学"的问题。显然,教是外因,学是内因,目前用多媒体开发和制作以"学习"为中心指导思想的课件已初露端倪。如利用计算机的人机对话功能进行课后辅导的学习。
  b.计算机教学体现以能力为中心的教育质量观。
  随着电脑在工作、学校、家庭中的广泛使用,人类的学习方法和学习任务正在发生着重大的变化,知识的存储和博闻强记已不是人类大脑的主要任务。一个人重要的已不是他已记住了多少知识,重要的是当他需要知识时知道用什么手段,到哪里去获得知识,以及用这些知识能创造出什么来。需要明确的是,以能力为中心,并不否认知识的基础地位和重要作用。知识是学校教育活动得以顺利进行的中介和基础,但不是教育的终极目的,教育的根本目的在于促进学生能力的发展。有了计算机教学,学生学习的能动性更强,能力也强了。
  c.它确立以活动教学为中心的教学模式,改变了传统的课堂教学与活动教学的关系。
  传统教学是以课堂为中心的,它适应了"讲解--接受教育"的需要。有利于对学生在班级授课中大量传授知识,但却不利于学生主体地位的落实和学习积极性的调动。
  活动教学倡导主动学习,主张以主动探索和发现来掌握人类长期积累的知识,并在知识的建构过程中完成对知识的突破和创新。多媒体的活动教学更有助于落实学生的主体地位,如果运用网络教学,效果可想而知。
  以前普遍的做法是突出重点、突破难点,实际上并未摆脱以教师为中心的教学观念。而现在学生手中有了现代教育技术的使用权,得到了计算机更高的教育价值( 可以自由探索的、反复尝试的、丰富的、具有创造性的条件和学习环境),学习兴趣浓了,教学效果就明显了。
参考文献:
  [1] 现代教育教学理论选讲,中小学教师继续教育全员培训教材编写组,2001。
  [2]丁非,王学松,计算机械拟化学实验的局限性与电子课件选择,化学教育。
  [3]叶朝今,多媒体与学生创造性思维的培养,中小学电教,2001。
  [4]现代教育技术,江苏省电化教育馆。

点击数:     文章录入:feng    责任编辑:feng 
  • 上一篇文章:

  • 下一篇文章:
  • 【字体: 】【发表评论】【加入收藏】【告诉好友】【打印此文】【关闭窗口
    最 新 热 门
    最 新 推 荐
    相 关 文 章
    创设多媒体教学情境 优化
    浅谈多媒体课件与化学教
    信息技术与语文教学整合
    提高信息技术课的课堂效
    课件制作的几点体会
    计算机辅助物理教学初探
    计算机辅助物理教学初探
    高考科目增加信息技术课
    中华人民共和国教育法
    中华人民共和国教师法
    网友评论:(只显示最新10条。评论内容只代表网友观点,与本站立场无关!)