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信息与多媒体技术在化学课堂的应用

随着信息技术和多媒体计算机技术辅助教学(即CAI课堂)飞速发展，越来越多的现代教育技术应用于化学课堂教学，并逐步走向成熟和智能化，特别是计算机软件进入课堂辅助教学，更是使现代教学手段发生了巨大的变化。面对这样的外部环境，作为一名教育工作者，必须要思考如何在现代教育思想、理论的指导下，利用现代教育手段和方法，利用现代媒体技术，优化课堂教学，实现教学过程的最优化。现代教育技术在化学教学中的应用主要表现在以下几个方面：
一、现代教育技术在化学课堂教学中的应用。
多媒体包括声、光、图形多种教学手段和途径。其特点是直观、生动、形象。运用多媒体电教手段可以增强学生的学习兴趣和加深对知识的理解，对提高课堂教学效率有很大的助益。
例如，在化学基本概念和理论教学中应用多媒体的优势。在以往的化学教学过程中，我们常常遇到一些困扰。学生在学习原子结构、分子结构理论及有机化学反应机理时，由于这些内容涉及的主要是抽象的概念或微观的内容，要说明看不见，摸不着的微观概念或反应过程，学生理解起来经常会感到比较困难。如在说明原子核外电子运动的规律、轨道杂化理论时，由于内容抽象，传统的教学手段在此时往往显得力不从心，因此，教师不易教，学生不易学。此时若用多媒体软件模拟原子核外电子的高速运动，甚至模拟出电子云示意图，学生就可从动画演示中了解轨道及杂化轨道概念，从而使只能通过口头语言描述的抽象问题，变成动态的直观图示，可以有效地加深学生的理解和记忆。又如在讲解诱导效应、共扼效应等基本概念和作用特点时，学生常常感到难于理解，如以多媒体课件形象地演示在上述作用发生时，电子云分布的变化，以及不同基团的影响，就可以有效地使学生理解和掌握上述概念，使学生的学习兴趣得以充分激发，收到事半功倍的效果。
再者，在立体化学教学中的应用多媒体的优势。立体化学历来是有机化学学习中的难点，由于需要很强的空间想象能力，许多同学常常在学习中感到无从下手。以往我们都是采用分子结构的球棍模型来讲解，但不可能将所有的分子模型全部带到课堂中，许多情况下依然采用平面图讲解的方式，不利于学生的理解。但若采用多媒体课件教学，则可采用直观的方式，将各种分子的三维结构模型从各个角度展示，以加深同学的认识、理解和记忆，从而收到更好的教学效果。如果在教学序言这节课时，一般由教师满堂灌，夸夸其谈地将自己所教专业作一番描绘，虽然这也能收到一定效果，但终不能改变学生的被动状态。可以说，以多媒体为主要手段的现代教育技术走进课堂，使得课堂教学更加直观、生动，课堂教学密度增大，教学效果大大提高。同时，学生在学习过程中潜移默化地接受了运用现代技术手段进行学习、获取知识的观念，培养了这种能力，对学生在成长过程中适应信息化社会的需要极为有利。
二、现代教育技术在化学实验课教学中的应用。
化学是一门以实验为基础的科学实验教学在化学教学中有着十分重要的作用。而在化学实验过程中，学生对实验基本常识和基本技能的掌握十分重要，特别是对于有机化学实验来说，由于有机物多具有毒性和易燃易爆的特点，在操作时的失误常常会导致严重的事故，以往在课堂教学时虽然教师反复强调并进行一些示教演示，但仍有一些同学因缺乏感性认识和经验而在操作时犯错误。如能用多媒体课件展示正确操作的全部过程和错误操作的严重后果，由于真实、直观，学生如身临其境，必定会加深学生的印象，减少学生操作时的失误，使学生的参与能力和探索精神得以施展和提高。
所以可以说，现代教育技术的再现功能，增强课堂教学的直观性、生动性。
就化学学科而言，如果这种再现功能应用得当，将很好地优化课堂教学。首先，在化学教学内容中会涉及到许多具体的物质、现象和化工生产过程，这里面有我们实验室中见不到的物质，有我们课堂上无法演示的实验，有我们生活中很难接触到的化工生产。利用现代媒体技术，学生可以在教室里看到液态的氮、氧，光彩夺目的金刚石；可以看到固态二氧化碳创造的烟雾缭绕效果；可以亲眼看到合成氨，生铁冶炼的设备；可以在电视上参观污水处理厂……身临其境会增加学生的求知欲，使他们更加热爱自然，更多一些对自然进行探索的热情。
其次，化学老师都会碰到这样的问题；课堂上的演示实验，现象往往稍纵即逝，学生经常为没有准确地观察到实验现象而遗憾，如果重复进行实验，必然会造成时间和物料上的浪费。利用现代教育媒体，教师可以重复播放实验过程，并且可以根据实际教学的需要调节图像的大小，远近，快慢，有的放矢地指导学生观察。
再次，在化学教学中，有一些危险性实验是不适宜在课堂上演示，例如，金属铯和水的反应，但学生如亲眼看到实验现象会加深对碱金属性质递变的认识并且有助于对学生进行实验安全教育，我利用影音资料展示了这个实验，丰富了学生的感性认识，收到了良好的教学效果。
并且，现代教育技术的模拟功能，突破课堂教学重难点。
在教学中，我们还会涉及到现实生活中很难再现的情景或是微观世界的微粒。利用现代教育媒体的模拟功能，可以带领学生进入虚拟现实世界或是遨游微观粒子天地，变抽象不可视为形象可视，有利于突破课堂教学的重难点。例如，在化学反应实质、晶体结构、原电池的工作原理等教学内容中恰当地运用现代教育媒体的模拟功能，就可以收到良好的教学效果。
总而言之，多媒体技术在化学教学中起着广泛的、重要的作用。但是，多媒体技术只是辅助教和学的一种工具、一种教学辅助手段，因此，采用多媒体技术辅助教学，也并不是用得越多，教学效果就越好。因此现代教育技术辅助教学不能喧宾夺主，完全取代授课，更不能代替学生实验和演示实验。那种把计算机多媒体技术的运用与教学的优化等同起来，在教学中一味的强调运用多媒体技术的做法，不一定达到预期效果，还可能适得其反。比如，过多过滥地使用计算机多媒体制作的课件片面追求可视性所采用的手段过于花哨，学生的注意力则很容易被媒体本身的眼花缭乱所吸引，反而干扰了对教学内容的注意，又如何能起到优化课堂教学的作用呢？因此在教学中，我们要根据学生的实际需要和教材的内容来进行恰当的设计、制作，防止为了应用多媒休而应用多媒体，冲淡教学内容，转移学生的学习兴趣。
由于不同的教学媒体各自拥有不同的教学功能和特点，因此在具体教学过程中，要依据教学目标和学生的具体情况和水平，考虑到如何才能充分发挥学生多种感官的功能，仔细推敲哪部分内容应该使用什么样的方法和手段来组织教学，以较小的代价取得最佳效果。在语言和板书既可表达清晰时，就不必用复杂的多媒体手段，而当教学内容连续性较强语言又不易说清时(如实验操作等)，可选用观看录像等方法；当教学内容是要展示复杂、抽象、变化及相互联系的过程，而传统的教学手段有局限性时，则可选用计算机媒体，如flash动画等进行演示，所以科学地选择媒体教学也是教学设计中的重点。
作为一名新世纪的教师必须跟上时代的脚步，努力掌握各种新技术，这样才能更好地担负起培养新世纪的人才的任务。但必须注意的是，化学课堂教学采用现代教育决不是为了赶时髦、图花哨，而是充分发挥现代教育技术的优越性来优化课堂结构，改革教学模式，提高课堂效率，调动学生学习的积极性和主动性，加大学生参与教学全过程的力度，引导生去探索知识，追求真知，培养学生的协作精神与学习能力。
成功地做好一堂现代教育技术辅助化学课堂教学应注意处理好以下几点：
１、课题内容特点与现代教育技术优势间的关系 
课题内容既是化学课堂的主要操作对象，又是学生学习的主要内容，还是培养和训练学生学习能力的主要载体，因此，化学课堂始终围绕课题内容展开。而现代教育技术的优势在于它的动态化、交互性，资源丰富，反应快速。因此，利用现代教育技术可以解决化学课堂中抽象的难以理解的问题、需要实时交流的问题。如果能处理好课题内容的特点与现代教育技术的优势关系，就会充分发挥现代教育技术的优势，使化学课上的内容丰富，形式活泼，为学生喜闻乐见。相反如果处理不好课题内容的特点与现代教育技术优势的关系，不该采用现代教育技术而硬把它扯进来，就会使化学课堂变成现代教育技术展示会，有哗众取宠、画蛇添足之嫌。因此，化学课堂教学采用现代教育决不是为了赶使髦、图花哨，而是充分发挥现代教育技术的优越性来优化课堂结构，改革教学模式，提高课堂效率，调动学生学习的积极性和主动性，加大学生参与教学全过程的力度，引导学生去探索知识，追求真知，培养学生的协作精神与学习能力。
2、教学内容的科学性与媒体课美观性和关系
现代教育技术辅助化学教学的目的是帮助学生学习科学知识，培养学习能力，全面提高学生素质。因此，内容的科学性是现代教育技术辅助化学课堂教学的生命线。因此，在考虑多媒体的课件的美观性时，必须首先考虑教学内容的科学性。首先知识本身要正确；其次利用现代教育技术模拟的内容要正确；再者教学内容的科学性还表现在现代教育技术课对教学内容的处理上，不应仅仅定位在让学生学会这些教学知识内容上，而且要把重点放在训练学生学会探索知识的过程上，要充分发挥现代教育技术的优势，挖掘知识的能力培养点，以知识为载体培养学生的能力；又教学内容组织的科学化表现在不仅挖掘知识本身及其能力培养点，还要挖掘它的德育培养点和美育培养；最后现代教育技术辅助化学教学并不是说整节课都必须采用现代教育技术，这要因需要而定。一般说来，现代教育技术辅助化学教学课堂只需利用现代教育技术辅助突破难点，不必整堂课都采用现代教育技术。
采用现代化教育技术应避免的几个误区
误区之一：课件一味追求趣味性，而缺乏针对性，有哗众取宠之嫌。常会发现一些高中内容的课件中，插入过多的动画、声效，花哨得好像幼教软件，当然，设计者的本意是想使课件增加趣味性，吸引学生的注意力，但事与愿违，一些幼稚的画面或声音常引起学生的哄笑，反而扰乱了课堂秩序，影响了教学效果。其实，趣味性并非化学多媒体教学的第一追求。作为一种全新的技术手段，其特长在于能通过各种表现手法将化学教材中内在的、本质的东西以直观的、活泼的形式展现出来，从而解决传统化学课堂教学中无法或难以克服的问题，在短时间内调动学生多种感官参与活动，使之获取动态信息，从而形成鲜明的感性认识，并为进一步形成概念、上升为理性认识打好基础。所以，教者在开发课件时务必考虑清楚，所使用的多媒体手段是否有助于突出教学重点、突破教学难点，而不仅仅是趣味性。
误区之二：无原则地增大教学密度，令学生应接不暇。我们知道，计算机多媒体在教学中可将声音、图像、动画集成一体，能充分调动学生的多种感官来获取相关信息，并在设计者的优化组织设计下，增大信息传播速度，调动学生的积极性，提高课堂效益。这是多媒体教学的一个显著优点。然而凡事都有个度，心理学研究表明，一堂课如果内容太多 ，进度太快，学生就难以集中注意，而呈现的信息切换过于频繁，学生的注意往往又难以转移。如果教者忽视了学生的认知规律，一味加大教学密度，纵然图文声情并茂，学生却经常手忙脚乱，顾此失彼。一道练习在屏幕上才显示几秒钟，就想让学生报出正确答案，操之过急；一段材料刚阅读一遍就指望学生能提取出关键信息，谈何容易！教学中，要贯彻启发性原则，就必须留给学生必要的时间去思考，安排足够的活动以发现，一味图快反而适得其反，使学生怠于思索，而只寄望于老师将鼠标轻轻一点。
误区之三：忽视师生情感交流，满堂都是“鼠标教学”。许多老师认为，进行多媒体教学就是要解放老师，告别黑板、粉笔，只须将鼠标轻轻一点，一切问题尽可迎刃而解。所以在不少化学多媒体教学中，可以看到教者几乎完全依赖鼠标，一堂课在“嗒嗒”声中开始，又在“嗒嗒”声中结束，这样倒是省却了板书板画的麻烦，免除了演示实验的苦恼，又节约了时间，看起来很潇洒。孰不知教者已不自觉地放弃了主导作用，而沦为一名“播映员”，学生也变成了普通观众，失去其主体地位。少量的学生活动也因为缺乏情感交流而显得苍白无力。更有甚者，教者在制作课件时的线性设计难以应付实际教学中可能遇到的问题，往往成了限制和束缚学生发散思维的绳索，使课堂变得没有任何悬念和意外，这样既禁锢了学生的创造性，又使教者失去发现问题的良机。当然，在情感交流方面，多媒体的确存在着先天的不足（这也是其不能取代教师的原因之一），教者在教学中应注意克服这方面的副作用，至少不能让学生感觉是在向机器学习而忽视了教师的存在。