摘 要: 隨著計算機多媒體技術的迅猛發展,計算機輔助教學正逐漸成為最具吸引力的現代化教學手段,利用這種輔助教學手段,化學教學能打破了時空的界限,促進教育技術信息化,從而大大提高教學效果,起到事半功倍的作用。本文對媒體課件在化學教學中的作用進行了分析。
關鍵詞: 多媒體課件 化學教學 作用
在第三次全國教育工作會議上,李嵐清同志在工作報告中明確指出:“要深化教育改革,全面推進素質教育,采取重大舉措加快教育的改革和發展。”報告中強調了四點意見,其中之一就是要大力提高教育技術手段現代化水平和教育信息化程度,加強校園網絡建設,充分利用現有的資源和各種音像手段,繼續搞好多樣化的電化教育和計算機輔助教學工作。
隨著計算機多媒體技術的迅猛發展,計算機輔助教學(CAI)正逐漸成為最具吸引力的現代化教學手段。利用這種輔助教學手段,教育教學能夠打破時空的界限,促進教育技術信息化,從而大大提高教育教學效果,起到事半功倍的作用。多媒體教學手段兼具圖、文、聲、像的特點,通過多種表現手法可以將化學教學中某些抽象的理論概念、不易實現的實驗、不易觀察的實驗現象,經過信息處理后,在屏幕上以形象生動的圖像展示出來,實現微觀放大、宏觀縮小、動靜結合,從而調動學生的多種器官參與認知活動,幫助學生進一步形成概念,理解含義,完成由感性認識向理性認識的過渡,進而更好地激發學生的學習積極性,優化教學過程,增大教學信息,提高課堂效率,取得最佳教學效果。
教學過程就其本質而言,是教師運用一定的教育媒體向學生傳播知識的活動。教育媒體技術是隨著科學技術的進步而不斷發展的。從黑板、教科書、幻燈、投影到計算機,教育媒體技術的發展已達到嶄新的水平。多媒體課件進入課堂顯示了它巨大的魅力。它能夠實現視頻、音頻的結合,采用圖形交互界面、窗口交互操作,通過千變萬化的畫面,給學生大腦皮層以大信息量的“刺激—反應—強化”,達到常規教學難以達到的效果。
化學學科研究的物質大到宏觀宇宙,小到微觀世界。微觀粒子的結構和運動,學生無法直接觀察;物質反應千變萬化,抽象的化學原理和變化規律,學生難以領會,有些化學實驗的現象,學生難以觀察,等等,這些都是傳統教學難以克服的困難。多媒體輔助化學教學,能圍繞著化學學科的特點,解決那些常規教學難以突破的難點,更顯示出其獨特的作用。
1.開展計算機輔助教學要改變傳統的教學觀念
教育現代化不僅要更新設備、技術等,更重要的是更新思想觀念、思想內容和思想方法。傳統的教學是以傳授知識為根本目的的,其教學思想和教學模式不利于學生素質的提高。為了培養造就高素質的現代化人材,對于傳統的教學,在繼承和借鑒其經驗和長處的同時,我們要摒棄落后的陳舊的內容、方法和手段,引進現代化的教育技術。
CAI(計算機輔助教學)是以多媒體計算機為主要工具輔助教師教學的一種現代化教學手段,已在我國部分中小學實施,并在不斷地推廣。多媒體計算機輔助教學有很多優勢:形象直觀,能增強學生記憶,有利于激發學生的主體作用;有利于培養學生的合作能力和創新精神;能增大課堂教學容量,有利于個別教學,為教師因材施教提供更好的條件。
2.模擬化學實驗,解決教學重難點,激發學生的學習興趣。
許多微觀結構和微觀現象既看不見又摸不著,演示試驗也無法做成。傳統教學中,只能靠掛圖、板書及教師的語言來講解,這樣的教學難以讓學生理解和掌握相關知識。應用化學課件,這些困難就會迎刃而解。如:《分子》一課中,教師在講水是由水分子構成時操作計算機,學生在大屏幕上看到電子顯微鏡將水放大幾十萬倍所拍攝下的閃爍星點的水分子,它是構成水的最小微粒,并且演示了一滴水的質量及水分子的個數。這時教師適當地加以引導和講解,使學生總結出分子的基本性質之一,分子的體積、質量都很小,這樣學生對應掌握的知識點就理解得非常深刻透徹。教師在教學難點的突破中巧妙地選用多媒體課件,用生動、形象的動畫影視圖像實現難點的突破,能使學生輕松地建立微觀物質運動的概念,并初步體會它與宏觀物質運動的不同點,激發學生興趣,提高學習效率。又如:一滴水中分子個數之多及水分子質量極小;碘分子間隔增大或縮小引起物質狀態的變化;硫與氧氣發生反應中分子的改變,以及氨分子運動導致酚酞變紅,使學生在觀察中體會,發現分子的特性,從而達到利用分子的性質揭示現實生活中的熱脹冷縮、濕衣服能曬干等自然現象,培養學生的觀察能力、想象能力和推理能力,同時把一些單調、枯燥,不能引起學生興趣的知識變得生動、形象,使學生掌握教學難點和重點,化難為易。再如:講“電子云”的概念時,微觀結構既看不見又摸不著,比較抽象,學生難以理解。我們可以利用多媒體動畫模擬氫電子云,學生在大屏幕上能清楚地看到放大放慢了的電子在氫核外做高速運動,根據電子在氫核外出現的機率構成了一團包圍著氫核的云霧,形象生動地表述了電子云的概念。課本上有些化學反應過程、原理較復雜,用計算機多媒體進行模擬會變得形象生動,清晰明了。如乙醛加氧催化生成乙酸的反應,我們可用計算機模擬,動態顯示:反應物的分子結構式,反應過程中鍵的斷裂,分子分裂成原子,原子又結合成生成物分子的結構。
實驗是化學學科的基礎,實驗過程的觀察至關重要?;瘜W反應伴隨著光、熱的產生,物質的狀態、顏色變化瞬易萬變,傳統的實驗教學存在著不易克服的難點,計算機模擬可以將一系列變化清楚地呈現學生面前。如溫度對化學反應速度的影響的實驗,傳統的演示實驗步驟是:取3個試管,分別加入硫代硫酸鈉,在室溫條件下滴入5滴濃硫酸,并記錄出現渾濁所需要的時間。再把另2個試管放在水浴中加熱,使試管溫度分別高于室溫10℃和20℃,再分別向這2個試管滴入5滴濃硫酸,記錄出現渾濁的時間。計算機模擬可以把3支試管分步完成的操作放在一起對比完成,對比式動畫操作,學生可看到標著不同溫度的試管隨著畫面上顯示時間的增加,試管溶液由澄清漸變混濁,混濁的時間和變化過程的快慢對比的觀察非常清晰。又如電解氯化銅溶液,畫面上動態地顯示電解槽中,在陽極上氯離子向陽極移動,失去電子發生還原反應生成氯氣(出現氣泡),氯氣置換出碘化鉀中的碘使淀粉變藍;在陰極上,銅離子向陽極移動,得到電子發生氯化反應析出銅,使陰極的表面附著一層紅色物質。
3.在化學教學中滲透環保知識,提高學生的綜合素質
一氧化碳是一種有毒氣體,在以往的教學演示試驗中,學生不但不能清楚地觀察到明顯的實驗現象,還會因吸入實驗排出的少量一氧化碳而感覺到輕微的疲倦,影響了學生的身心健康和學習效果。我引入多媒體課件“一氧化碳還原氧化銅試驗”,學生通過生動直觀的多媒體課件清楚地觀察到一氧化碳將黑色的氧化銅還原成紅色的銅,尾氣使澄清石灰水變渾濁,證明有二氧化碳氣體生成。這個實驗充分證實一氧化碳具有還原性。學生在輕松愉快的氣氛中加深了對一氧化碳的認識,掌握了教學重點。同時,我在教學中聯系實際生活,講解環保知識,增強學生的環保意識,讓學生認識到一氧化碳對環境的污染,對人類的危害,使學生深刻地了解到化學知識與現實生活中的許多現象是密不可分的,這樣把環保知識滲透到教學中,注重了學生綜合素質的培養。
4.多媒體適于剖析機理和突破難點
物質的結構和化學反應機理這些知識,由于是宏觀的,因此學生學起來較困難,而多媒體能夠很好地解決這一問題。
如在講分子原子結構這部分知識時,分子、原子這些微觀粒子無法用肉眼看見,而且中學生的立體概念又比較差。這時可以利用動畫軟件使微觀放大,將物質發生物理變化時分子間隔的變化很好地演示出來。原子結構的知識,可通過三維動畫,將原子內部結構演示出來,比較原子核與原子大小時,通過畫面將原子形象地放大成10層樓房大,同時原子核也隨之放大成櫻桃大小,置于樓房中心,這樣學生就可以很容易地認識到原子內有大量空間,再將電子隨機地點擊在這一空間內,學生會認識到電子在原子核外的廣大空間內做高速運動,而不是圓周運動。這樣就能使知識的講授由抽象而變得形象生動,降低學生對知識的理解難度。
又如,在講用大理石和稀鹽酸制取二氧化碳的反應機理時,利用動畫可以將碳酸鈣與鹽酸的反應進程形象地表現出來。起初表示鈣離子的小球與表示碳酸根離子的小球結合在一起,而鹽酸中大量存在表示氫離子的小球和表示氯離子的小球,當它們相遇時,氫離子自動與碳酸根離子結合成碳酸,碳酸不穩定,在溶液中迅速分解成水和二氧化碳,二氧化碳以氣體形式逸出;鈣離子和氯離子結合成氯化鈣溶解在水中。這樣就可形象地揭示出化學反應的反應機理。
再如,有關溶液的這部分知識的教學中,利用多媒體可形象地解決不飽和溶液轉化成飽和溶液的方法這一重點問題。在燒杯中用小黑點的稠密程度表示溶液的飽和與不飽和。當用增加溶質方法使不飽和溶液達到飽和時,可以由外部加進小黑點,使之達到飽和溶液的稠密程度而飽和。當利用蒸發溶劑的方法使不飽和溶液變成飽和溶液時,可以利用動畫形式使燒杯中的水分子逸出,溶液質量減少,但其中小黑點表示的溶質不變,可它擴散的范圍變小了,這樣也達到了飽和溶液的稠密程度,變成了飽和溶液。當利用溫度變化使不飽和溶液變成飽和溶液時,可以演示高溫T1時的不飽和溶液與低溫T2時的飽和溶液,并使二者小黑點的稠密程度相等,很顯然,在T1溫度下的不飽和溶液在降溫到T2時,該溫度該濃度恰好是飽和溶液,所以可以采用降低溫度使不飽和溶液變成飽和溶液。這樣通過以上形成逼真的演示和比喻。學生對由不飽和溶液轉化成飽和溶液的方法的理解和掌握就會由難而變得容易得多。
5.多媒體教學適用于復習總結課
復習總結課需要將知識系統化、網絡化,以便學生能統觀全局,綜合運用。把學生所學的知識設計成課件,通過對比、圖表提問等形式,讓學生對已學的知識進行復習鞏固,在學生的頭腦中形成知識網絡結構,使知識系統化、結構化。學生自主學習,能提高學習的主動性、積極性,提高分析問題、解決問題的能力,有利于發展智能。這樣能改變傳統教學中教師邊講邊板書,既浪費許多時間,又不能充分地把知識聯系起來,限制課堂的教學容量的弊端。中學化學實驗教學的主要任務,是完成科學知識的形成過程的再現,并通過這些“再現”激發學生學習化學的興趣,幫助學生形成化學概念,獲得化學知識和實驗技能,培養學生的觀察努力和實驗能力,訓練學生創新圖精的科學態度和嚴謹務實的科學方法,同時引導學生發展形象思維。在此基礎上促使學生逐步形成學科素質,帶動全面素質的形成。為了達到這一目的,我們就必須充分利用、改造現有的實驗條件,挖掘實驗教學的潛能,運用現代化的手段,提高實驗教學的效率。
總之,多媒體教學作為一種嶄新的教學手段,是師生在教學中互相傳遞信息的工具。它以聲、形、色等表現形式刺激感官,使學生眼見其形,耳聞其聲,從而使其大腦皮層形成興奮的優勢中心,產生強烈的探究欲望,同時,它通過化靜為動、化虛為實、化遠為近、化難為易、化抽象為具體等多種表現手法,調動一切非智力因素,幫助學生更真實、生動、形象地感知理解教材,啟迪學生思維,引導學生觀察,指導學生實踐,使學生在學習中真正發揮主體作用,使學生在獲取知識的同時,逐步學會學習、學會探索、學會創造。