摘 要: 本文是一篇研究信息技術(shù)優(yōu)化化學(xué)課堂教學(xué)的論文,文中闡述了信息技術(shù)的概念,并從教學(xué)實(shí)踐和教育理論出發(fā),探討了多媒體技術(shù)在化學(xué)課堂教學(xué)中的具體應(yīng)用。首先,論文提出了在信息時代全面推進(jìn)素質(zhì)教育的形勢下,信息技術(shù)在化學(xué)課堂教學(xué)中的重要地位及教育理論基礎(chǔ),以及運(yùn)用信息技術(shù)開展化學(xué)課堂教學(xué)重要目的和意義,進(jìn)而探討利用信息技術(shù)教學(xué)的模式。其次,結(jié)合化學(xué)的學(xué)科特點(diǎn),探討利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù),發(fā)揮學(xué)生自主驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案作用進(jìn)而自主學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)模式,培養(yǎng)學(xué)生的探索精神、創(chuàng)新能力,進(jìn)而提高化學(xué)課堂教學(xué)的效率。
關(guān)鍵詞: 信息技術(shù) 化學(xué)課堂教學(xué) 應(yīng)用
如何用較少的時間取得較好的學(xué)習(xí)效果,提高化學(xué)教學(xué)效率,這是我們從事化學(xué)教學(xué)工作的同志多年來所面對的共同問題。以計(jì)算機(jī)為核心的信息技術(shù)主要指多媒體計(jì)算機(jī)、教室網(wǎng)絡(luò)、校園網(wǎng)和因特網(wǎng)(Internet)等的運(yùn)用,為解決這一問題提供了條件和可能,而建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論為我們的課堂教學(xué)改革提供了全新的思路。
1.利用多媒體技術(shù),發(fā)揮演播作用
以多媒體計(jì)算機(jī)為核心,由大屏幕投影機(jī)、錄像機(jī)、攝像機(jī)、VCD/DVD機(jī)、音響設(shè)備等多種現(xiàn)代教學(xué)設(shè)備有機(jī)構(gòu)成的多媒體輔助教學(xué)(MCAI)系統(tǒng),教師可以利用它邊講解邊操作,組合教學(xué)內(nèi)容展示事例,創(chuàng)設(shè)情境,呈現(xiàn)計(jì)算機(jī)課程的多媒體界面,呈現(xiàn)人機(jī)交互過程,提供示范。這就是所謂的演示型多媒體教學(xué)模式,即“講授+演示”教學(xué)模式。這種教學(xué)模式中,如果能自覺接受現(xiàn)代教育思想和理論的指導(dǎo),開發(fā)和利用基于建構(gòu)主義理論和積件思想的課堂教學(xué)用軟件,那么,這種課堂教學(xué)模式就能大大地提高課堂教學(xué)效率。
1.1模擬微觀,突破難點(diǎn)。
化學(xué)是一門宏觀現(xiàn)象后面藏著微觀現(xiàn)象的自然科學(xué),現(xiàn)象是它的特點(diǎn),微觀抽象性是它的難點(diǎn),基于這兩點(diǎn),傳統(tǒng)的課堂講解法是化學(xué)有效教學(xué)的最大障礙。對于微觀抽象性這一難點(diǎn)須要依靠現(xiàn)代化的多媒體教學(xué)手段,將大量的抽象的微觀現(xiàn)象進(jìn)行動態(tài)模擬演示,使抽象的知識具體化,利于這些難點(diǎn)的突破,利用Flash等二維動畫軟件實(shí)現(xiàn)這些微觀現(xiàn)象的模擬是很容易的。例如元素周期表的結(jié)構(gòu)和應(yīng)用,離子鍵和共價(jià)鍵的形成過程,鍵的極性和分子的極性,晶體的類型及模型,化學(xué)平衡、電離平衡、水解平衡的動態(tài)過程,膠體的性質(zhì),有機(jī)物的分子結(jié)構(gòu)及其與性質(zhì)的關(guān)系,量筒、容量瓶、滴定管的視覺誤差等,通過Flash中二維動畫的模擬演示,可大大地加深學(xué)生對這些微觀事實(shí)的了解,突破以前知識中的難點(diǎn),增強(qiáng)學(xué)生的想象能力。
1.2在實(shí)驗(yàn)中也可增加實(shí)驗(yàn)演示效果。
1.2.1增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的可見度,強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)演示效果。例如在演示鈉與水的反應(yīng)中,過去是在燒杯中演示給學(xué)生。如果利用動畫投影給學(xué)生,學(xué)生在動畫投影屏幕上可清晰地觀察到“浮、游、熔、響、紅”等現(xiàn)象。
1.2.2模擬有毒、有害物質(zhì)的實(shí)驗(yàn),減少污染。有些實(shí)驗(yàn)比如一氧化碳、氯氣等的毒性是無法讓學(xué)生感知的。如果利用多媒體的計(jì)算機(jī)動畫、電影形式將這些現(xiàn)象活生生地展現(xiàn)在學(xué)生面前,就會讓學(xué)生加深對毒氣的認(rèn)識,加強(qiáng)環(huán)保的意識,提高自我保護(hù)的能力。
1.2.3模擬化工生產(chǎn)過程。對于一些生產(chǎn)過程,學(xué)生從未見過,如接觸法制硫酸,氨催化氧化法制硝酸等。如果能通過多媒體把每一步生產(chǎn)都演示給學(xué)生,則可加強(qiáng)學(xué)生對化工生產(chǎn)的感性認(rèn)識,增強(qiáng)他們學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。
1.2.4模擬無機(jī)或有機(jī)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)程,使學(xué)生看到舊鍵的斷裂和新鍵的形成過程。如用動畫模擬離子鍵的形成,使學(xué)生能直觀的理解化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)。
1.3增大信息容量。
多媒體的大信息量、省時省力的優(yōu)勢是傳統(tǒng)教學(xué)手段無法比擬的。例如:分塊復(fù)習(xí)階段,在課堂要進(jìn)行知識的總結(jié)與鞏固訓(xùn)練等活動,若用PowerPoint將知識要點(diǎn)及訓(xùn)練題目制作成幻燈片,可大大增加課堂教學(xué)的容量,增強(qiáng)教學(xué)效果。
利用多媒體的演播作用,教師可一邊講解,一邊結(jié)合教學(xué)內(nèi)容,通過運(yùn)用教師與計(jì)算機(jī)的交互作用,展示有關(guān)事實(shí)、創(chuàng)設(shè)情境、呈現(xiàn)過程、提供范例,使教學(xué)內(nèi)容信息直觀、生動、形象、具體地呈現(xiàn)在學(xué)習(xí)者面前,多種外部刺激有利于知識的獲取與保持,適合于直觀、形象的內(nèi)容教育,也適合于演繹推理內(nèi)容的陳述性教學(xué)。
2.利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù),發(fā)揮學(xué)生自主驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案作用
在傳統(tǒng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室,一方面由于各個學(xué)校經(jīng)濟(jì)條件不同,一些學(xué)校由于經(jīng)費(fèi)所限,儀器和藥品短缺,一些實(shí)驗(yàn)無法開設(shè),即便條件好的學(xué)校,由于怕發(fā)生意外和造成實(shí)驗(yàn)儀器的損壞,制定了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)室規(guī)章制度,對學(xué)生限制諸多。另一方面由于實(shí)驗(yàn)環(huán)境和實(shí)驗(yàn)條件的限制,實(shí)驗(yàn)結(jié)果和化學(xué)理論有偏差,這一切無不暴露出傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室的不足。
讓學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)室的操作,以自主模擬實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)進(jìn)行教學(xué),則可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室的缺陷。如:鐵在硫蒸氣中燃燒的實(shí)驗(yàn),由于會生成高溫物質(zhì)會燒壞試管,造成很大的浪費(fèi),而在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下倡導(dǎo)學(xué)生自主探討性實(shí)驗(yàn),既可保護(hù)儀器又能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,又能使很多傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)達(dá)不到的效果一一再現(xiàn)。通過人機(jī)對話,自主觀察模擬實(shí)驗(yàn),如有問題可在自由發(fā)言區(qū),類似BBS或者聊天室發(fā)表意見、與同學(xué)討論問題、給老師留言或發(fā)E-mail詢問問題,或者把自己認(rèn)為比較獨(dú)特的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案發(fā)布在上面。充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性,實(shí)現(xiàn)協(xié)作化學(xué)習(xí)。
該模式真正實(shí)現(xiàn)了在教師指導(dǎo)下,以學(xué)生為中心的教學(xué)方法。在這種模式中,學(xué)生是知識的主動探索者;教師是教學(xué)過程的組織者、指導(dǎo)者、探索學(xué)習(xí)的幫助者、促進(jìn)者。在活動的過程中,學(xué)生的主動參與、勤于動手,提高了學(xué)生的問題解決能力,促進(jìn)了學(xué)生相互之間交流合作能力的提高。
3.結(jié)語
實(shí)踐證明,利用信息技術(shù),能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)學(xué)科的興趣。學(xué)生課堂上參與意識更強(qiáng),對知識的理解掌握程度較理想,尤其是在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面,學(xué)生的實(shí)驗(yàn)理解能力、動手能力均有了長足的進(jìn)步。此外,也有助于開發(fā)學(xué)生的潛能,調(diào)節(jié)學(xué)生學(xué)習(xí)的情緒,營造良好的學(xué)習(xí)氣氛,使學(xué)生有意識的學(xué)習(xí)與無意識的學(xué)習(xí)結(jié)合起來。學(xué)生既提高了學(xué)習(xí)效率又學(xué)得輕松愉快。但每種教學(xué)媒體均具有各自的功能、特點(diǎn)及局限性。這一切都鞭策教師進(jìn)一步完善課堂教學(xué),精心設(shè)計(jì),找準(zhǔn)最佳作用點(diǎn)與作用時機(jī),使教學(xué)過程更具有科學(xué)性,更合理地掌握和利用時間,給學(xué)生提供更多的實(shí)踐機(jī)會,使學(xué)生掌握更多的知識,培養(yǎng)學(xué)生的探索精神、創(chuàng)新能力,進(jìn)而提高化學(xué)課堂教學(xué)的效率。
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