计算机辅助教学与化学教学现代化
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作者: 卢新生 张海玲
【摘要】计算机辅助教学(ComputerAssistedInstruction,简称CAI)在现代化教育中的地位日益上升,显示了传统教育不能比拟的优越性。因此,探索计算机在化学教学中的应用是化学电化教学的一个重要课题,是实验教学的一个重要延伸,也是优化教学过程,提高教学质量,加强素质教育的新思路与新做法。
【关键词】计算机 辅助教学 教育
【中图分类号】G434 【文献标识码】A 【文章编号】1009-9646(2008)08(b)-0028-01
1 促进教学思想的革新 ,提高教学技术辅助化学教学的前提和基础
教育现代化不仅要求 “硬件”方面更新,最重要的是思想观念、思想内容和思想方法等“软件”方面的更新。后者是教育现代化的重要方面和教学改革的深层目标,它意味着对科学文化、教育传统的继承,转变和创新,要求更新观念,转变落后于时代内容和教学方法。
传统的教学是以传授知识为基本宗旨的,传授知识是教学的根本目标,这种旧的教学思想和教学模式不符合化学教育的规律,阻碍学生的化学素质的提高,不利于人才的培养。
现代化学教学善于揭示化学的本质和化学的思维过程,提炼化学思想方法,是化学教学艺术的充分体现。现代教学思想有别于传统教学思想,主要体现在教学的目的观、结构观、质量观和发展观等方面。专家们通过研究和实践证明,运用或不运用现代化教学手段,教学效果大不一样。因此,我们要充分利用计算机等现代教育技术作为教学媒体,提高化学教学质量。
计算机辅助教学向着多媒体化、智能化、网络化发展,必将大大促进对未来一代化学的教育,如果说化学教学中的实验教学在提高学生能力和化学素质上的作用是不可低估,不可替代的教学手段,那么从现在开始,使用计算机辅助化学教学将会异军突起,在体现和实现教学目的观、结构观、质量观和发展观方面将成为不可多得的形式。
计算机是现代科学技术的基础和核心。人类已经进入了计算机时代,信息高速公路时代,近30年来世界科学技术90％以上的发明、发展都与计算机紧密相连,对未来一代青年人的要求,不是考察他们已经储备的知识有多少,而是更注重他们索取,获取知识的能力有多大。计算机与基础教育的结合是世界范围内教育改革的助教学的潮流也将势不可挡。
2 了解计算机辅助教学的特殊功能,是促进教学技重要条件
化学教学方法是化学教师工作方式与学生学习方法的集合,而教学方法是属于一定的教学思想的,教学思想的更新必然导致教学方法的深刻变革。现代教学论已把教学的目的提高到“知识→能力→思维→实践”的高度,着眼于发展学生的智能,通过辅助常规教学手段,实验教学手段并与其它教学媒体有机结合将能使之相辅相成发挥整体优势,计算机辅助教学必将带来一场具有时代特色的教学改革。 CAI的特点是教学内容的形象化、多样化、它有严谨的科学性、统一的适用性和及时的交互性,有利于实施个体化教学。,在揭示化学变化过程的微观实质;展示化学思维的与发展等方面,计算机辅助教学有如下作用:
2.1 突破教学难点
现代计算机技术对图形、声音等多种传播媒体的处理能力高超,利用这一特有功能可以变抽象为具体;变静态为动态;将微观过程进行宏观模拟;把宏大场景作缩微处理;对瞬变搞定格分析化枯燥为生动。“学习障碍”的存在是教学难点的成因之一。抽象思维的障碍、逻辑思维的障碍、语言表达的障碍等在计算机技术的上述功能下被打通了,降解了,消失了,从而降低了学习难度,使教学难点得以顺利突破。
例如在高中化学《离子键与共价键》一节中,教学内容抽象、难度大,用一般模型演示不能给学生以动感,且易造成概念模糊,计算机的二维及三维的图像与动画模拟将能够达到了其它教学手段无法或很难达到的效果。比如形成离子键时的电子的转移,阴阳离子的形成,离子间引力与斥力的平衡等都表示得清清楚楚,使学生有了直观的感受,能比较科学准确地理解化学键的实质和特征。
传统的教学模式信息传输通道狭窄单一、信息容量小,传输速度慢、效果差,单纯的文字板书、声音都远不如画面图像易于人们对信息的接收,过去靠老师讲,靠表格,靠模型等手段的教学经和微机课件比较立刻相形见绌。有机化学中烷烃的同分异构体及其命名的教学,因学生初学概念生疏头绪多,又缺乏空间结构意识和空间想象力,黑板上的平面板书无论如何也难以唤起学生的共鸣,是教学的难点和重点,利用CAI则能把一种烷烃的结构进行多种不同的展示:比例模型、球棍模型变换角度旋转,关键部位放大,正误对照剖析……。逼真的主体画面;精练的规律激发了他们的求知欲。
2.2 加大教学密度
利用计算机多媒体技术可以做到高密度的知识传授,大信息量的优化处理,大大地提高课堂效率。图形不是语言,但比语言更直观和形象,比语言包容的信息量更大,动画又比图形更高级地输出信息。利用文字闪动,图像缩放与移动,颜色变换的手段不仅容量更大,速度更快,效果也更好。CAI的声、光、电的多媒体软件因其信息传输通道宽阔多样、容量大、速度快、使加大教学密度并非难事,课堂时空被计算机拓宽和延长了,这种高密度教学是常规教学难以实现的,收到很好的效果。同时使学生由模仿思维到程序思维再发展为创造造性思维,体现了计算机辅助教学的卓越功能。
2.3 反馈教学成果
建立计算机多媒体教室,为计算机辅助教学创设特定的环境,在这个环境中一人一机操作可进行教学、练习、检测等,更重要的是,缩短了时空距离,加速了人与人之间的联系沟通,能及时分析教学效果,从而调整教学的节奏和进程,使教学的调控合理化又能进一步调动了学生学习的积极性和主动性,提高了课堂教学效率。
2.4 优化教学过程
现代教学方法的根本出发点是,让学生积极主动地获取知识,全面提高各种能力,学生获得充分发展。计算机以其独特的功能创造良好的思维情境培养能力,发展智力,教师、计算机、学生形成一个有机的组合,教师通过计算机教懂、教准、教精,又能促使学生乐学、善学、勤学、活学,师生共同进入教与学的自觉状态和最佳状态,增强了课堂教学的活力,优化了课堂教学的过程。
3 结语
教学手段的现代化为教学进程提供了一个新的发展空间,师生相互作用的条件趋于多元化,使学生在知识、能力、个性品质等方面的协调统一发展成为可能。信息技术的进一步发展,将更有效地推动教学改革,信息高速公路的实现为因材施教,个别化教育的发展提供了很大空间,突破了时间的限制,值得我们认真分析和学习,但是,有几点我们应当明确:
(1)进行计算机辅助教学的研究首先要明确其地位是“辅助”,而不是“代替”,不可盲目地,不加分析地用计算机辅助教学代替其它教学方法和手段,要坚持不可取代性原则。
(2)一切能够用实验去研究的教学问题就绝不能脱离实验。鉴于实验教学的功能是任何手段替代不了的,学生在实验过程中所经受的思维、操作、分析、观察能力的锻炼培养,在实验中对情绪、意志、毅力等品质的锻炼只能通过实验来实现,因此,不能因计算机辅助教学的开展而削弱实验教学,即要坚持以实验为基础的教学原则。
(3)发挥计算机辅助教学的独特功能去与传统教学作最佳结合,即功效最佳原则。计算机在辅助教学过程中所能提供的多种变换方式,图、音、动画的有机结合在引起学生的注意,调动学习积极性方面能起到传统教学媒体难以起到或根本无法起到的作用。
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