浅谈多媒体和化学教学

浅谈多媒体和化学教学 当历史的发展进入20世纪60年代时，世界范围内掀起了一个以“信息革命”为中心的技术革命浪潮，它的最主要标志之一就是计算机的广泛应用。随着计算机技术的迅猛发展，计算机的应用逐渐渗透到各个技术领域和整个社会的各个方面。 计算机及网络是当今最先进的生产力的标志，是信息时代的标志，或早或晚，无论你愿意或不愿意，每一个人都终将成为信息社会中的一员，而计算机在教育领域的引入将对传统的教育思想、教学内容、教学方法和课程体系产生巨大的影响，作为教育的一个分支——化学教育，势必也将受到前所未有的影响，把计算机技术结合在化学教学中以及应该注意的问题将是本文所要探讨的内容。 社会的发展离不开教育，人们也更加充满了对知识的渴求。有资料表明，知识、信息和科技对经济增长的贡献率在一些发达国家已达70％－80％。“知识已被认为是提高生产力和实现经济增长的驱动器”。但传统教育的“以教师为中心，以课堂为中心，以书本为中心”的传统教学模式的种种弊端在社会创新的大潮下已是愈加明显，”头脑不是一个要被填满的容器，而是一支需要点燃的火把“。教育需要创新，化学教育更需要创新，化学教学需要引入新的技术——CAI(Computer  Assisted Instruction，计算机辅助教学)。 随着科学技术的迅速发展，电脑品种越来越全，功能越来越多，而体积却越来越小，价格越来越低。电脑已经由某些人或公司使用的工具而成为我们每个家庭、每个人都能使用的工具，这也为在化学教学中引入CAI提供了良好的基础。CAI的核心是计算机多媒体技术，计算机多媒体技术集声音、图象、图表、文字、数据为一体，当课堂中出现计算机多媒体技术和教学内容相融合的教学情景时，学生便身临其境，受到感染和启发，这就激发了学生学习兴趣，达到了寓教于乐的目的，从而使学习变得轻松愉快。那么计算机多媒体技术在哪些方面要优于传统的化学教学呢？ 1.丰富的表现力 在传统的化学教学中始终离不开一本书、一支笔、一块黑板的模式，更有2/3的时间都离不开对抽象、难理解的概念性问题的讲解，而剩下最能吸引学生学习兴趣的就只有实验了。在平时的教学中，学生的思维活动水平常常会逐渐下降，思维处于关闭状态，这并不是学生自身的问题而是传统教学的弊端——枯燥、乏味，那么如何使学生的注意力马上集中到课堂上，引起学生学习的兴趣和动机，如何使思维始终保持活跃状态，从而提高课堂效率呢？心理学家的研究表明：在学习中，同时使用视、听觉，能明显地提高记忆和学习效率。计算机多媒体技术可以提供丰富的声音、图象以及文字，会最大的激发学生好奇心和求知欲。同时用多媒体技术所做的多媒体课件在呈现客观事物的时间顺序、空间结构和运动特征的能力时比传统教学的优势更加明显。对一些在普通条件下无法实现或无法用肉眼观测得到的现象，可以用多媒体生动直观地模拟出来，如在《初三化学》（分子和原子）一节中，如何更直观、更具体的表现分子和原子，及如何表现分子与原子这两个概念的不同，这些是以往学生认识的难点，也是教师难于用语言表达清楚的。但在计算机上将原子形象化为一个具体的球体，通过动画演示球体内部电子围绕原子核运动及原子核内部的更小微观结构将会收到意想不到的效果。对分子与原子这两个概念的不同比较，可以用计算机画的分子和原子微观结构图像（如氧分子、二氧化碳分子、碳原子、铁原子、氦原子等）的具体展示，学生的大脑此时将会形象的记住分子和原子，并自己认识到这二者是不同的，增强了理解，加深了记忆，大大提高课堂效率。再如，在《高一化学》（离子方程式）一节中，有关物质溶解于水后如何电离、电离成什么、化学反应的离子方程式如何正确书写等是教学中的难点，这是无法用实验演示的，用粉笔、黑板又会使课堂枯燥乏味，多媒体技术的运用将为课堂带来活力，学生对知识的掌握也更加准确。电脑制作的动画将演示物质溶解于水后，电离，及分散在水中的运动情况，当物质混合在一起后，离子也随之混合在了一起，不同离子的相遇将形成新的微粒，有些微粒将很难电离，而有些新的生成物即使生成，也会马上电离成自由移动的离子，有些离子在反应前后没有改变，由此，学生将会理解为什么在书写离子方程式时有的离子将两边删除。综上所述，我们知道多媒体在表达抽象的概念、复杂的变化过程和运动形式上有着比传统教学更强、更丰富的表现力。  2.交互性强 多媒体课件在教学中的引入可以增强教学过程的交互性，使单向的教学活动变为双向的或多向的教学活动。同时在实际教学中可以根据学生输入的信息，理解学生的意图，并运用适当的教学策略，指导学生进行有针对性的学习。充分利用计算机存储量大，可为学生提供丰富的背景资料，扩宽了学生的认识深度，使得学生思维不仅横向发展，更向着纵向发展。如在《初三化学》比较氧气、氢气、二氧化碳的实验室制法时，三个制取装置各有异同，学生极易混淆，如果通过在实验室中做实验的方法来提高学生的认识能力，一方面需要的仪器较多，另一方面受实验条件的限制无法同时满足所有学生的需要，而多媒体将给学生提供一个更为灵活的实验平台，可以在电脑上给出不同的化学仪器装置，然后要求学生自己选择仪器将三个不同的气体制取装置组装起来。当出现错误时，教师可立即给予指出。通过对真实情景的再现和模拟，培养了学生的探索、创造能力。在实践中学生将充分认识各种仪器的使用方法，也可以深深体会到学习的乐趣，充分调动了学生学习化学的积极性。另外，在学习效果的反馈方面，计算机多媒体技术也有其独特之处。教师可以按照教学内容事先编排一套相应的考试习题，分发于学生将使用的每台电脑中，学生对每一题的判断正确与否将会被计算机集中在一起统计，教师根据统计结果可以迅速发现学生存在的问题，由此及时调整教学策略，加强学生在学习中的薄弱环节，更有利于提高教学质量。  3.共享性好 80年代以来，由于Internet在美国获得迅速发展和巨大成功，世界各工业国家以及一些发展中国家都纷纷加入Internet的行列，使Internet成为全球性的网络。今天一根头发丝般细的光纤能在不到1秒的时间里将《大不列颠百科全书》二十九卷的全部内容从纽约传到北京，信息资源的共享和交流每天都在增加和更新，新技术的发展也使得文字、图片、声音乃至图象在计算机与计算机间传播成为现实。而现代化教育技术的应用，特别是多媒体教育网络的建立，将使教学形式发生巨大变化在传统教育中。有资料表明，随着办学条件的改善、素质教育的普遍实施，为适应培养现代人才的需要，中小学必将普遍发展多种形式的个别化教学和协作教学。多媒体技术的迅速发展已为教学形式、教学手段、教学方法以及教学思想的改变提供了更多的可能性。它不仅可以使教学更为生动形象，而且使得许多用常规方式方法难以表现的教学内容可以容易地表现出来，网络远距离教学是指通过因特网（Internet）或局域网实现全球范围或区域范围的课程传送和教学，这种方式充分体现了教学的双向性、实时性和交互性。在学校内部将计算机连结成校园局域网，每个教师都可以将自己的优秀教案、优秀多媒体课件放在计算机中，通过内部网络和其他教师、甚至同学生共享，如果连入Internet，资源将和全球的人们共享。知识的传播不再受时间、地点的限制，单位、家庭及社会都可以成为学习的“学校”，学习者可以通过各种灵活方便的交互界面来操纵控制学习，从而提高教育效果。 多媒体教学作用以及对传统教学的优势不言而喻。如何将多媒体应用于实际教学中并且达到预期的效果呢？ 1.硬件方面 多媒体课件中的要素有文字、声音以及图片和图象等，其中后三者的制作与播放对计算机的性能要求较高，因此在硬件方面芯片（即CPU）为Intel奔腾133以上，内存32M，同时配有显卡和声卡，显示器14’’以上，而在教师备课机上的配置要求应该更高些，CPU频率在500以上，内存128M，显卡（自带32M显存）和声卡，显示器15’’以上，此时才能较好的支持三维动画的制作。 2.软件方面 在软件方面，我们可以按照用途分为支持多媒体课件的应用平台软件和准备课件时制作素材（包括文字、声音以及图片和图象等）的应用软件。 现在能支持多媒体课件的应用平台常见的有POWERPOINT、AUTHORWARE、几何画板、方正奥思、课件大师等，各有优点。POWERPOINT在文本的演示、易用性方面较好，软件本身带有多种效果，可以很好的将文字、声音以及图片和图象融入课件中，但交互功能较弱。AUTHORWARE功能强大，交互功能强，能够很好的支持各种多媒体元素，甚至是最新的技术，如FLASH，但要将各种元素都很好的融入课件中，充分展现教师的教学思路，要求制作者要有较好的计算机知识的基础，这点不利于大多数教师的掌握。几何画板在展示平面图形方面独到之处，能够很好的用于数学和物理的教学中。方正奥思和课件大师都是中国人自己的软件，对于大多数教师而言更有亲近感，利于迅速上手，有已经做好的模块只要套上不同的内容就可以形成一个课件，但这样也限制了教师的思路，使得教学模式过于雷同。 一个课件成功的重要部分，课件的素材的精心准备必不可少，这就需要有相应的软件来实现。如文字可以用WORD、WINDOWS98自带的写字板，声音可以用麦克风自己录制或取材于CD、MP3等，图片可以用PHOTOSHOP、PAINT  SHOP PRO6.0、COREDRAW8.0等，立体的图象可以用3DMAX，另外超级解霸2000在截取小影碟中的片段很方便。 因此一个课件的成功，不只在硬件上有要求，对于教师自身掌握计算机基本技能也有更高的要求。 那么计算机是否能真的取代教师的地位，我认为正如英文缩写CAI要表达意思一样，计算机在教学中是Assistant（辅助），对于传统教学不能够完全取代，只能说是提高与改进，对化学教育而言，当前阶段有许多实验就是计算机所不能代替的，那种“靠计算机技术就能确定教育的方向，解决教育问题”的观念是错误的，它只是一种手段或工具。愿计算机多媒体技术能更好地融入我们的生活，也愿计算机多媒体技术更好地为化学教学作出贡献。