計算機輔助教學在化學教學中應用的利與弊

崔新玲 董中朝 馬果花

防化指揮工程學院 北京 102205

計算機輔助教學在化學教學中應用的利與弊

崔新玲 董中朝 馬果花

防化指揮工程學院 北京 102205

計算機輔助教學（CAI）對于深化教育教學改革具有重要意義，有利于創建“以人為本”和創新能力培養的教學模式。然而，如果不能正確、合理利用信息技術，不僅不會提高教育效益，而且還會導致教育資源的浪費。分析了在化學教學中運用CAI的利與弊。

計算機輔助教學；化學教學；利與弊

隨著信息技術的飛速發展，計算機技術與教育領域相結合，推動了各學科的改革和發展，打破了傳統的封閉式教育體系，改革了課程設置，豐富了教學內容，為培養具有開拓性人才創造了良好的條件。在教育領域中，計算機技術不僅是一門學科，而且逐漸成為一種行之有效的教學媒體。它的廣泛應用使教育領域的教學手段、教學方法，教學觀念與教學形式，課堂教學結構等，都發生了變革。由此逐漸形成一門新的綜合性的教育學知識與計算機技術相結合的研究領域—計算機輔助教學。

計算機輔助教學(Computer Aided Instruction，簡稱CAI)是在計算機軟件的輔助下進行的各種教學活動，以對話方式與學生討論教學內容、安排教學進程、進行教學訓練的方法與技術。 即利用計算機作為主要的教學媒體來進行教學活動，利用計算機來輔助教師執行教學。它在其他學科所發揮的作用已經為人們所共識，計算機輔助于化學教學有利于加深學生對微觀世界的直接理解，激發學生學習化學的積極性，使學生獲得在課堂上難以見得到的接近真實的經驗和體會，達到培養能力、發展智力及提高教學質量和教學效率的目的。其有利方面主要表現在：

第一，打破了傳統的“以教師為中心”的教學模式，促進了教學模式的發展。增強了課堂直觀性，激發學生學習的興趣。

計算機輔助教學改變了幾百年來的黑板+粉筆的傳統教學手段。補充了傳統教學中受時間、空間的限制和語言表達能力的不足。課堂教學中，傳統的教學方法是“黑板+粉筆，教師講，學生聽”。這種傳統的教學手段，受到了時間與空間的限制。而計算機輔助教學以其形、聲、光、色、意相統一的優勢，產生一種聲情并茂、情景交融的情境，豐富了學生的感知，激發了學生學習的興趣，為教學提供了廣闊的空間。比如利用計算機的動態特性可以表現一些動態畫面、用它的圖畫特性表現一些抽象的概念和知識點。計算機輔助教學除了能表現傳統教學無法實現的一些生動的效果外，還可以增加課堂知識容量，提高課堂知識密度。由于利用多媒體、網絡通訊等手段，使講解更直觀、更清晰、更具吸引力。它能使課堂知識容量、課堂知識密度達到飽和的程度，就總體教學效果而言，計算機輔助教學不僅能替代一些傳統的教學手段，而且能達到傳統教學無法達到的效果。

第二，計算機模擬化學反應中的微觀運動，變抽象為形象直觀，在教學中突出重點，突破難點。

化學課程中的微觀和抽象內容較多，單憑教師的口述講解，學生理解起來比較困難，需要一系列復雜的思維過程才能獲得知識。采用計算機輔助教學可以將復雜抽象的理論知識和概念用生動靈活的形式直觀表達出來，使學生很容易理解和掌握。對于一些復雜的化學反應，雖然可以通過實驗演示，但是學生看到的只是外在現象，用計算機輔助可以模擬反應部位及復雜的反應過程。如：氧化還原反應中化學鍵的斷裂及形成過程用形象生動的動畫及配音展現，使學生觀察得清晰明了，理解深刻，記憶牢固。另外，分析化學中涉及大量定量計算公式，為了表達清楚，教師通常要花大量時間板書（包括推導和列式），沒有足夠的時間講解，因此學生很難真正掌握，轉而只關心考試內容而不是重要的核心內容。利用教學軟件把有些內容表達出來，節省板書時間，使教師用更多的時間進行講解，突出教學內容的重點，突破難點。這樣，既提高了學生的學習興趣，又提高了教學效率。

第三，模擬化學實驗，彌補常規實驗的不足。

化學是一門以實驗為基礎的自然科學，學好化學知識必須以實驗觀察為前提。實驗課程的特點使學生的預習和復習工作很難進行，僅僅停留在預習報告和實驗報告的撰寫，對實驗操作過程中沒有理解的問題和沒有觀察到的現象不能再次安排實驗。而利用計算機軟件則可以實現這一目的。課前利用課件進行模擬操作，訓練實驗操作技能，然后再進行實驗。讓學生對實驗過程中容易出錯和產生危險的地方做到心中有數，避免在實際操作過程中出現危險事故，同時能提高實驗課的教學效果。對于操作中沒有解決的問題也可以再次利用軟件復習解決。另外，有些實驗會產生有毒有害物質，如硫化氫的制取，苯的溴代、硝基苯的制取都會產生有毒氣體，嚴重污染環境；有些易燃易爆化學品的實驗，也因有一定的危險性，一般實驗條件下無法進行。如果借助于計算機，則可以鮮明的色彩模擬真實實驗，克服以上不利因素。用二維或者三維圖像及動畫還可以對實驗現象進行局部放大，使一些重要卻不易觀察的現象引起學生的注意。而且利用多媒體軟件可以重復使用，比實際常規實驗節省了大量經費。

然而，事物總是具有兩面性的。計算機輔助教學有許多優點，也有其不利的一面。在長期的教育教學實踐中，筆者發現一些教師在使用計算機輔助教學過程中存在著一些問題，主要表現在以下幾個方面：

第一，用計算機代替教師，讓教學失去應有的靈活性。

許多教師在計算機輔助教學手段的使用上存在盲目性，喜歡不加選擇地使用多媒體，在上課時往往過于依賴計算機，讓計算機代替自己，教師只充當起操作員的角色，學生跟著計算機被動地學習，聽課變成了看課，師生之間相互交流太少，造成了“學生瞪著眼睛看，教師圍著電腦轉的現象”。教學是一門藝術，教學中，應以教師的人格魅力和富有情趣的講解，通過師生間的情緒互相感染，來調動學生積極參與教學，交流教學信息，活躍課堂氣氛，以期達到教學效果、實現教學目的。計算機輔助教學在于延伸教師表達能力，充分發揮教師的作用。而不是為了使用計算機而用計算機，否則，只會降低計算機的功用，甚至出現簡單問題復雜化。總之，教師在備課時，應先對各知識點進行分類，針對不同的教學內容采用不同的教學形式，如：動態過程、比較抽象和難以理解的內容及文字說明的適合采用多媒體形式；重要的內容則更適宜采用傳統的板書教學形式。只有真正將計算機輔助教學和傳統教學形式有機結合起來，才能有效地提高教學質量，獲得滿意的教學效果。

第二，設計過于僵硬，在教學活動中不利于課堂的多變性。

人的要素是第一位的，教師才是教學活動的主導。教師的教學活動可以體現個性風格的教學方法，教學技巧，使教學生動活潑，富有特色。但是教學思路容易被計算機的流程所左右，讓原有的好的教學風格被流水線的程序湮沒，從而影響自己的教學風格及隨機應變的能動性，使教學課件制約師生的思維空間，影響教學效果，最終失去計算機輔助教學的優勢。傳統教學中有著許多好的經驗，只要與現代技術的教學手段適當結合起來就會產生較好的教學效果。總之，教學中引入計算機是一個改革，它所產生的作用是深遠的，我們的目的是在教學中適當地應用這一技術，使我們的教學更加合理、有效。

第三，忽視學生的主體作用，忽視學生的創造能力培養。

在教學過程中，學生是認識和發展的主體，是具有獨立地位和極大的認識潛能的實踐者。學生全面和諧發展，更是教師無法代勞的。蘇霍姆林斯基說過“教師的真正的思維素養，就在于在學習教材的過程中，教師就能找出一些工作方法和形式，使他能夠看見學生的思路是怎樣發展的”。計算機輔助教學也是如此，只有把教師的思路、學生的思路和教材的思路融為一體，才能獲得教學的成功。因此，教師在自行制作計算機輔助教學課件時，除了服務于教學本身外，更多的應該是考慮到學生的實際，真正做到從生活中來到生活中去。

實踐證明，運用CAI進行教學，省時、快捷、高效，大大增加了課堂知識密度，擴大了信息量，有利于全面實施素質教育。它可把枯燥乏味的教學內容，借助于多媒體的優化組合，使課堂教學形象化、趣味化、交際化和生活化，提高了教學質量。然而，在我們充分享受計算機輔助教學帶來好處的同時，也不得不默默地承受著它帶給我們的諸多不足之處。計算機輔助教學與傳統教學的關系是一種有機整合的互補關系，現代信息技術帶給教育的不僅是手段與方法的變革，而且是包括教育觀念教育模式在內的一場歷史性變革。如果不能更新觀念，改變模式，信息技術的運用不僅不會提高教育效益，而且還會導致教育資源的浪費。

[1]康新平，海力茜?陶爾大洪.淺議計算機輔助教學在化學教學改革中的應用前景[J].新疆醫科大學學報，2006，1:87～88

[2]白靖文，徐雅琴，付穎.CAI課件與化學實驗[J].東北農業大學學報，2005，4:89～90

[3]黃德海.淺談計算機輔助化學教學的應用[J].學科教學，2004，1:44～46

[4]錢建剛.多媒體在化學教學中的應用探討[J].中國大學教學，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，碩士，講師。董中朝，教授。馬果花，碩士，講師。