郭建明

在新課程改革的今天,新課程理念下的化學課堂,應該是充滿了科學探究的氣氛,所以實驗教學是化學教學的靈魂,是化學魅力和激發(fā)學生學習興趣的源泉之一,也是培養(yǎng)和發(fā)展學生思維能力和創(chuàng)新意識的重要方法和手段。新一輪課程改革為CAI輔助教學提供了更為寬松的環(huán)境,更廣闊的空間。為使CAI更好地為新課改教學服務,教師在使用CAI輔助教學時要切記,首要原則是讓多媒體服務于學生學習需要,適時適當巧妙地介入,使其恰到好處,從而達到教學最優(yōu)化。

一、新課程對化學實驗的要求

研讀《高中化學課程標準》我們可以知道,新課標與原教學大綱相比,加強了實驗教學,單純的演示實驗變?yōu)椤盎顒优c探究”,目的是為了突出學生的實踐活動,發(fā)揮學生的主體性。新教材中化學實驗盡可能多的讓學生分組實驗或邊講邊實驗或?qū)W生探究實驗,培養(yǎng)學生的探究科學的能力、合作的能力。要求學生在化學學習過程中提出問題,做出猜想和假設,自主設計實驗方案,尋找解決問題的依據(jù),從中體會到學習的樂趣。

二、實驗教學在落實新課程教學中的作用

1.實驗教學有利于激發(fā)學生的學習興趣。

“興趣是最好的老師”,是學生探求知識的原動力,也是發(fā)明創(chuàng)造的精神源泉。組織好課堂教學中的演示實驗及做好學生分組實驗,最能調(diào)動學生的情緒,激發(fā)他們學習的興趣和求知欲。

2.實驗教學有利于培養(yǎng)學生的觀察能力。

化學實驗對于化學課程目標的全面落實具有重要的作用,觀察則是整個實驗過程中的一個非常重要的環(huán)節(jié)。在化學實驗教學中,重視觀察能力的培養(yǎng)具有深遠的意義。

3.實驗教學有利于培養(yǎng)學生的思維能力和創(chuàng)新能力。

化學實驗有利于把學生帶入發(fā)現(xiàn)問題的情境,使學生在分析實驗問題和解決實驗問題中鍛煉動手能力和思維能力。

4.實驗教學有利于提高學生的探究性學習能力。

探究性學習是一種積極的學習過程,《化學課程標準》將科學探究作為一種重要的學習方式,十分重視和強調(diào)學生自主的、開放的探究學習,這也是本次課程教材改革的一個重要特征。探究性實驗教學對于提高學生獨立獲得科學知識的實踐能力,更好地促進學生科學素養(yǎng)的形成具有重要的意義。

三、化學演示實驗中應用CAI輔助教學的重要意義

CAI輔助教學在參與教育教學活動中的優(yōu)越性和重要意義表現(xiàn)在如下幾個方面:

1.CAI輔助教學是培養(yǎng)具有創(chuàng)新素質(zhì)人才的一個有力途徑。

“創(chuàng)新是一個民族進步的靈魂,是國家興旺發(fā)達的不竭動力?！盋AI輔助教學能適應教育的這種需求特點,國內(nèi)充滿生機和極富發(fā)展前景的促進教育改革和教育現(xiàn)代化的實踐活動,具體體現(xiàn)為CAI輔助教學,當然它并非是單純的物質(zhì)技術,更重要的是設計和應用教育技術的現(xiàn)代教育思想的觀念和方法,又充分體現(xiàn)了教學過程的設計、開發(fā)、利用、評價、管理,以實現(xiàn)課堂教學的優(yōu)化。它作為現(xiàn)代教育的有力手段對教育教學產(chǎn)生了重要的作用,并能在很大的程度上對被教育者在思想觀念、學習形式、學習手段、學習方法、思維模式等方面產(chǎn)生重大的影響,而這正是培養(yǎng)創(chuàng)新人才所必須的。

2.CAI輔助教學能充分開發(fā)、組合和利用各種學習資源,擴展教育和學習的空間,使教育擺脫以學校為中心,課本為中心和教師為中心的來源。有了計算機,學生則可通過網(wǎng)上查詢或做軟件習題,網(wǎng)上交流,充分開發(fā)、組合、利用各種學習資源,自主地去學習,避免了受到的各種束縛。

3.CAI輔助教學激發(fā)學生學習興趣,讓學生積極主動地參與學習。 通過調(diào)查顯示:有95.5%的學生都愿意上實驗課,在這95.5%的學生中,有97.5%的學生認為有了演示實驗或者是分組實驗,可以在輕松、愉快中掌握知識,不至于死記硬背。學習源于興趣,CAI輔助教學是解決這一問題的最好方式。通過計算機的人機對話功能,使一些抽象、枯燥的知識變得有趣,使學生產(chǎn)生強烈的參與意識,刺激學生學習的主動性,也減輕了老師純粹地教學生、被動地學所帶來的壓抑感。

4.利用模擬教學模式,豐富課堂內(nèi)容,有利于解決重難點,提高教學效率。

CAI輔助教學的模擬功能通過動畫、錄像、投影的形式,進行信息處理和圖像輸出,在顯示屏幕上實現(xiàn)微觀放大,宏觀縮小,動靜結合,圖文并茂,用以調(diào)動學生的多種感官參與活動,使學生獲取動態(tài)信息,從而形成鮮明的感性知識,為進一步形成概念、上升為理性認識奠定基礎,而且有利于培養(yǎng)學生的形象思維能力,也有利于抽象思維能力的提高。同時教學軟件是經(jīng)過教師精心設計,鉆研大綱保證教學的科學性基礎上結合教學實際,最大限度地把各種資料組成一個有機整體,教師可以通過教學課件減輕教學強度,把主要精力放在重難點教學上,放在與學生的溝通交流上,從而實實在在地提高教學效率與質(zhì)量。

5.CAI輔助教學能夠有效地進行個別化教學,真正做到尊重學生的個性差異因材施教。

學生在學習或接受某一知識時,一般都存在一定差異, CAI課件具有較強的交互功能。CAI輔助教學的這種模式是以學生為中心的個別化學習,每個學生可根據(jù)自己的水平選用不同層次的學習內(nèi)容,做不同層次的習題,根據(jù)自己對知識的掌握程度,有目的地反復練習某部分內(nèi)容或跳過一定的章節(jié),反復地學習,跨越式地學習。還有利于學生克服厭學心理,尖子生能保持旺盛的學習熱情,薄弱學生也不至于跟不上。

四、化學CAI輔助教學應用實例

在中學化學實驗中,有好多實驗我們可以借助于CAI多媒體進行教學,現(xiàn)將有關實驗總結如下:

(一)微觀物質(zhì)結構及其運動的模擬

1.微觀物質(zhì)結構的模擬,如:晶體結構(如NaCl、SiO2、石墨、金剛石、干冰等)、較復雜的分子結構、有機物的同分異構等內(nèi)容。借助于CAI特殊的動畫功能則可以對它們?nèi)我膺M行拆分、組合、旋轉(zhuǎn)、著色等操作,既有利于學生對物質(zhì)結構的理解,又有利于學生空間想象能力的培養(yǎng)和運用邏輯思維對化學結構的認識。

2.微觀粒子運動的模擬,如:電子在核外的運動、氧化還原反應中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目、離子反應、原電池工作原理、電解與電鍍、布朗運動、電泳現(xiàn)象、化學反應歷程等。

3.微粒在化學變化中的行為模擬,如:通過CAI動畫模擬CO與CuO之間的氧化還原反應的實質(zhì)過程,弄清CuO是如何失去氧原子,而CO是如何得到氧原子。

(二)難以實現(xiàn)的化學實驗的模擬

1.操作技術要求高的實驗,如:溫室效應實驗、酸雨形成實驗、飽和溶液配制實驗、中和滴定實驗等;2.裝置復雜、藥品稀少昂貴的實驗;3.錯誤實驗操作,如:稀釋濃H2SO4時,將H2O倒入濃H2SO4,液體沸騰并飛濺出來; 4.危險系數(shù)高的實驗,如:氟化氫的制備,氟單質(zhì)通入水中等實驗。5.反應速度過慢的實驗,如:鐵的生銹實驗、膠體的電泳實驗等采用模擬實驗可擺脫這種時間上的限制而提前進入課堂,進行自己的教學內(nèi)容。

五、CAI輔助教學過程中應注意的幾個問題

在化學實驗教學中應用CAI輔助教學,是對化學實驗的重要補充和拓寬,值得大力推廣和應用。但是在教學實踐中,應注意以下幾個方面的問題

(一)明確CAI輔助教學無法取代化學實驗教學。

1.模擬實驗的科學性無法取代化學實驗教學。2.模擬實驗的趣味性無法取代化學實驗教學。3.模擬實驗對學生能力的培養(yǎng)無法取代化學實驗教學。

(二)準確理解新課程的理念,避免出現(xiàn)以下幾個“誤區(qū)”。

誤區(qū)一:過于追求教學的情境化;誤區(qū)二:實驗課堂變成戲劇舞臺;誤區(qū)三:演示實驗教學只求“表面熱鬧”;誤區(qū)四:教師變成了觀眾。

總之, CAI輔助教學與中學化學實驗教學相整合的優(yōu)勢是顯而易見的。教師應通過精心認真的教學設計,選擇最合適的教學媒體。在教學時,要充分發(fā)揮教師的主導作用,CAI輔助教學對新課標下的化學教育必定會注入新的活力。