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中学化学多媒体教学的探讨与实践
关键词：多媒体 化学教学 教学课件 深化教改
目录：
一、多媒体教学的特点和与化学有机结合的必要性及重要性-------------------------1
1、激发学习兴趣----------------------------------------------------------1
2、突破教学难点，揭示教材重点--------------------------------------------2
3、为实验教育开辟了新天地------------------------------------------------2
4、增加课堂教学密度------------------------------------------------------3
5、有利于深化教改--------------------------------------------------------3
二、多媒体教学应注意的问题---------------------------------------------------4
三、制作多媒体教学课件的注意点-----------------------------------------------5
内容提要：目前，随着计算机多媒体技术的发展，以计算机技术为核心的现代教育技术的应用，为教育现代化开拓了一个广阔的前景与空间，为优化课堂教学，构建新型的教学模式，提供了丰富的土壤。在化学课堂教学中，多媒体集文字、图形、图象、声音、动画、影视等各种信息传输手段为一体,具有很强的真实感和表现力，可以激发学生学习兴趣，引起注意；可以变抽象为具体,模拟微观世界的化学反应和现象,使教学更加形象、直观，便于学生理解和掌握；可以动态地、对比地演示一些化学现象，可以有效地控制变化的速度，调节快慢，从而便于学生观察和思维；可以及时反馈教学信息，突出重点，解决难点，增大课堂教学容量，极大地提高教与学的效率，使教学效果达到最佳。本文就化学教学的实践，谈谈多媒体与化学教学的有机结合和应注意的问题。
正文：随着信息时代的到来，在现代教育技术的迅猛发展和素质教育不断深化下，应用电脑多媒体网络来辅助化学教学已得到了全面的铺开，这必然会引起教育的深刻革命，给教师的教育观念、教学方法、教学的组织形式带来深远的影响。因此，教师如何改变自己的教育教学观念，把先进的教育思想、视听技术、计算机多媒体、互联网络技术融合于教学中，为教育教学服务，已成为现代教育所必须研究的一个新课题。当代教育理论强调素质教育，在教学过程中，占中心地位的是学，而不是教。多媒体技术能将静态事物动态化，抽象问题形象化，能将跨越时空的事物、不易实现的实验进行信息加工，在屏幕上实施微观放大，宏观缩小，年代拉近，动静结合，图文并茂，能激发学生兴趣调动了学生的学习积极性，可以比较好地解决在传统教学中他们的被动地位，变要我学为我要学，从而在素质教学方面有着不可替代的优越性。
一、多媒体教学的特点和与化学有机结合的必要性及重要性
1、 激发学习兴趣
在教学中应用多媒体生动展示丰富多彩的化学物质，客观演示错综复杂的化学变化，形象演示变化多端的化学现象，动态演示结构精巧的化学仪器装置，能有效地激发学生浓厚的学习兴趣。例如，学生学习物质的用途及工业生产过程等内容时，显得特别枯燥乏味，因为他们没有接触实物，难以对这些物质的用途及工业生产过程进行联想。课堂上在空间和时间上又不可能让学生观察到生产、生活中的种种化学变化，不能看到自然界中丰富多彩的化学现象和工业生产中的实际过程。多媒体在这里可以大显身手：让学生去工厂参观钢铁生产、石油的加工、三酸的工业制法，观看液氧的"芳容"及金刚石的燃烧；到场效应电子显微镜下去观察探针拨动原子在硅片上刻字；去人造金刚石厂看着石墨变成金刚石，让学生去观赏原子弹爆炸等激动人心的场面……使那些抽象乏味的描述被生动的现象和美妙的内容所替代，激起学生的学习热情。借助计算软件进行拆分、组合、旋转、着色等操作，动态展示氯化钠、金刚石、石墨晶体及原子的结构、电子在核外的运动、化学反应中分子、原子、电子等微粒的行为，溶液中溶解和结晶中的微观过程，逼真模拟各类化学反应，更是妙趣横生，学生兴趣盎然。如解释化学反应时，动画模拟"白磷分子"和"氧分子"，再分别拆为原子，最后重新组合为"五氧化二磷分子"的过程。又如 ：在做"Cu-Zn原电池"的演示实验的同时，通过动画模拟或使学生形象地看到电子运动方向及两极电子得失的特点。这样，既帮助学生进一步认识物质的结构，理解化学变化的原理，也大大提高课堂教学质量，吸引学生的兴趣，把学生的思维激活，引导学生进一步思考，体现了学生为主体的教学过程。　
2、突破教学难点，揭示教材重点
　　建构主义认为，学习总是与一定的"情景"相联系的。多媒体可以把静态事物动态化，微观问题宏观化，抽象问题形象化，创设的活泼、形象、直观、审美的情景，可以激活联系，唤醒长期记忆中有关的知识、经验或表象，刺激学生去主 动发现、主动探索，为师生在互动中去完成问题的理解，知识的应用和意义的建构创造了有利条件。使学生能利用原有认知结构中的有关知识与经验去同化当前学习到的新知识，从而达到对新知识意义的建构。有利于帮助学生理解概念；掌握理论，突破难点。例如，用排空气法收集气体的实验，操作虽简单，但原理却不易理解。空气本来已是看不见、摸不着的，一个盛满空气的集气瓶，学生往往认为是空瓶，而用另一种也是无色的气体通入瓶中把瓶里的空气挤出来，从而集满一瓶另外的气体。这整个过程是肉眼看不见的，对于初中学生来说，显然过于抽象了。如果用不同颜色的块表示这两种气体（空气和另一种需收集的气体），通过块的移动显示一种气体如何把另一种气体从集气瓶中赶出来，使抽象内容具体化，帮助学生理解。又如：离子晶体、原子晶体、分子晶体三类晶体的微粒间作用力大小与熔沸点高低的关系，是学生学习的一个难点，如果通过计算机模拟一块离子晶体中的离子如何克服离子键的束缚而成为自由移动的离子，分子晶体中的分子又如何克服分子间作用力而成为单个的分子。在画面上显示克服离子键的束缚要比克服分子间作用力的束缚困难得多，学生很容易就理解了离子晶体比分子晶体熔沸点高的原因。又如在"原子"一节中，原子概念的形成是重点、难点，而原子是看不见摸不着的，学生不易理解，多媒体可用动画方式将微观世界放大，学生能通过氧化汞分子的分解实例，较易建立原子概念，突破了教学难点，揭示教材重点。。
3、为实验教育开辟了新天地
　　实验是化学学科的基础，也是实验引导探究法实施的前提，其重要意义无容置疑。然而，传统的课堂演示实验存在着一些不易克服的矛盾：⑴反应装置规模小而课室范围大，多数学生观察现象模糊；⑵许多化学变化瞬间即逝，学生注意力难以集中在应当着重观察的重点上，因而感官刺激强度不足；⑶一些化学实验需要较长些的时间才能完成，而课堂教学时间有限，无法直接观察结果；⑷演示实验时教师既要自己动手或指导学生操作，又要调控整个教室的学生注意力，因而无法组织他们同步思考讨论，所以，边实验边探索的气氛不浓。那么，怎样解决这个在化学教学中带有普遍性的难题呢？配以放映实验录像不失为解决问题的办法。但是，现阶段各地发行的实验录像带只能线性播放，难以根据教学的需要，随心选择某一片段、某一镜头，更不便在画面中穿插对实验的探索性思考，所以效果不佳。借助计算机穿插实验录像的途径，掌握了采用ＭＰＥＧ压缩卡，将视频信号转换成电脑可处理的视频文件（·ＭＰＧ格式），并结合ＶＣＤ编码系统制作ＶＣＤ视盘的方法。使用时完全可以通过按鼠标或键来选择任何一个实验的画面，边观察、边思考，明显地提高了实验引导探索的效果。
　比如在课堂上完成反应速率过慢的实验（如氯水分解反应速度非常慢，课堂上难以演示）、变化太快的实验（如Na与H2O反应实验，通过投影实验能使全体学生基本看清，但反应太快，学生完整描述实验现象有困难。这时可将该实验的视频文件反复播放，并通过帧数控制定格在几个特殊阶段，这样学生就能将实验的整个过程看得十分清楚。）、污染大的实验（氧化汞分解等）、错误操作及其后果再现（再如浓H2SO4的稀释时错误地将水倒入浓H2SO4，会带来什么后果呢？这是不能用实验来演示的。但都可通过动画模拟及伴音得到解决。）比较困难，甚至不能实现;所以 ，运用多媒体教学，我们可以把那些涉及大型仪器，高污染及较大危害的实验制成课件给实验者观看，同样具直观形象特点。 对于一些容易出现操作错误、而错误操作又可引致危险的实验，不宜直接把错误操作演示给学生看，具体解释往往也比较抽象，计算机辅助教学的广泛开展，就可以把这些不宜课堂演示的实验用计算机一一模拟出来。通过不同颜色的块、线条、逼真的爆炸等，把实验过程中气体的流动、引致实验失败的原因、后果很直观地展示出来。学生容易理解，也很感兴趣，因此印象深刻。
4、增加课堂教学密度
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。动画又比图形包含更高级的输出信息，利用文字闪动，图像缩放与移动，颜色变换等手段，不仅容量更大，速度更快、效果也更好。化学教学中经常要对不同时期学习的内容进行比较、归纳、概括、总结。例如，化学实验的复习，如用常规手段进行复习，教师很难把大纲中要求掌握的仪器装置一一画出，也不可能把演示过的实验再演示一次。若利用电脑模拟，再现实验装置、实验过程和现象，唤起学生对旧知识的回忆，有利于比较、加深理解记忆，使学生的知识系统化。在有限的时间内完成了常规教学手段无法实现的目的，45分钟的课堂时空被计算机拓宽和延长了。
5、有利于深化教改
多媒体辅助教学在我国是近几年才开始的，对中学教师是一种挑战，也是一种机遇。因为要制作和使用课件，就迫使我们不断学习新的计算机知识，在教学过程中不断进行探索与总结，从教学思想、教学内容、教学方法上来全面领悟和掌握多媒体CAI的特点与方法。通过课件的设计与制作，教师提高了自己对语言、图象、声音、文字的综合处理能力，知识结构得以改善。而自制的课件可以通过教学不断修改、完善，以寻找教学与课件的最佳结合点：何时利用课件、实验、实物投影，何时指导学生训练，怎样根据学生反馈的信息微调课的进程等，教师都必须反复思考、调整。总之，教师要熟练使用多媒体辅助教学，就必须有创新精神、科研意识，树立终生学习的观念和不断进取的精神，这正是教学改革的动力源泉。利用计算机教学，还可以改变传统的教学理念，它包括：
　　a.计算机教学，确立了以学生为中心的教育观。
　　以学生为中心，是就学生在教与学这对矛盾中居于矛盾的主要方面而言的，同时并不否定教师在教育教学过程中的主导作用和地位。以教育软件为例，以前的教育基本上也都是以"教"为中心，很少考虑学生"学"的问题。在教学过程中，微机多媒体的应用，极大地改变了传统教学过程中的教与学的关系。通过微机多媒体的硬件和软件的不断更新及开发，不断地给予学生以新的环境，也就不断地强化教学过程中“问题刺激—学生思维”；同时也为学生们营造了一个发现式的环境，在这个环境中，学生自己动手操作，由他们自己参与发现新的事物和新的知识，使其成为真正的课堂学习的主人。例如我在教学中，充分利用多媒体中的影视系统—视霸卡等，事先录制、存放了许多有关化学实验和日常生活中的化学知识等方面的内容。在讲解氧气、氢气、二氧化碳、酸碱盐等方面内容时，适时调用这些清晰的画面，来激发学生的想象力，活跃课堂气氛。微机显示的画面以其清晰、色彩丰富、调用方便等优点，在效果和吸引学生注意力等方面，比以往常用的幻灯、挂图有着无可比拟的优越性。在讲解和复习氧气、氢气的制取以及用氢气还原氧化铜的实验时，利用微机软件，在教学中，由学生自己操作微机，选择正确的仪器图形，拼画正确的装置图。使学生们平时学习到的知识，重复地在微机世界里形象地再现出来，使学生们在自己创造的环境中变乏味的学习为轻松愉快的操作，充分体现出在学习中当家做主的优越性。
　　b.计算机教学体现以能力为中心的教育质量观。
　　随着电脑在工作、学校、家庭中的广泛使用，人类的学习方法和学习任务正在发生着重大的变化，知识的存储和博闻强记已不是人类大脑的主要任务。一个人重要的已不是他已记住了多少知识，重要的是当他需要知识时知道用什么手段，到哪里去获得知识，以及用这些知识能创造出什么来。需要明确的是，以能力为中心，并不否认知识的基础地位和重要作用。知识是学校教育活动得以顺利进行的中介和基础，但不是教育的终极目的，教育的根本目的在于促进学生能力的发展。有了计算机教学，学生学习的能动性更强,能力也强了。
　　c.它确立以活动教学为中心的教学模式，改变了传统的课堂教学与活动教学的关系。
　　传统教学是以课堂为中心的，它适应了"讲解--接受教育"的需要。有利于对学生在班级授课中大量传授知识，但却不利于学生主体地位的落实和学习积极性的调动。
　　活动教学倡导主动学习，主张以主动探索和发现来掌握人类长期积累的知识，并在知识的建构过程中完成对知识的突破和创新。多媒体的活动教学更有助于落实学生的主体地位，如果运用网络教学，学生手中有了现代教育技术的使用权，得到了计算机更高的教育价值（ 可以自由探索的、反复尝试的、丰富的、具有创造性的条件和学习环境），学习兴趣浓了，效果可想而知。
　　二、多媒体教学应注意的问题
1、防止“赶时髦，一哄而起”的做法。
多媒体辅助教学一靠设备，二靠技术，三靠教师现代化的教学技能，三者缺一不可，应根据实际情况分期分批实施。多媒体技术辅助教学，应以提高教学质量为宗旨，应和教师的教学目标有机结合。教学的目标不仅包括知识的传授，还包括能力和方法的培养，情感态度和价值观的树立。如果整节课全用大屏幕纵然能达到知识传授的目的，能力和方法的培养却会大打折扣，情感态度和价值观的树立又何从谈起？教学是一门艺术，需要教师灵活运用各种教学方式，尤其是理科教学，应从不同角度、不同侧面据学生理解程度逐步加深，见机行事。适时进行情感教学，增强师生的互动性。若整堂课从鼠标的“哒哒”声中开始，又从鼠标的“哒哒”声中结束，此见“机”行事，提高课堂效率从何谈起？情感教学又从何谈起？那么，正如学生所说“人灌”改为“电灌”而已。多媒体教学应该发扬传统教学的精华，切不可在使用多媒体教学时，抛弃优势方面，只是为了赶时髦、摆花架子，顾此失彼。多媒体教学只是教师授课的教学手段之一，各种手段都具有其各自的特点和独特的功能，在教学中它们是相互补充、取长补短的关系。因此，在教学中应深入研究教学媒体的基本性质及各种媒体的特殊性质，根据需要选择和有效应用媒体，以获得更好的教学效果。
2、不可替代化学实验
演示实验绝不能全用多媒体代替。化学是以实验为基础的科学，“实验是化学的灵魂”， 化学实验是化学理论赖以产生和发展的基础，是化学理论运用于生产实践的桥梁和中介，所以化学实验是不可替代的。演示实验是化学教学不可缺少的教学手段，是化学课不可缺少的重要环节。有些教师为了节省时间或为了实验的成功性高，通通用多媒体动画模拟实验。殊不知，首先，这样做降低了实验的真实性，可信度，降低了学生的兴趣，从而降低了课堂效率。其次，实验的目的是培养学生的观察能力、思维能力、推理能力。尤其一些可能出现的副反应，不该出现的现象，恰好是对学生进行适时教育，提高学生分析问题、解决实际问题能力的很好机会。如果为了本节现象的明显而使用多媒体，岂不失去一次使学生能力提高的机会？
3、要把握好计算机辅助教学的运用契机。
多媒体的恰当运用，能提供交互学习环境，使师生处于一个开放、互动的探究审美心理场，学生情绪振奋，参与主动，他们的思维随情景向四方发散，智慧的火花不断引爆，有利于引发学习动机，以优化教学过程，增强教学活力。但只有根据学生的实际需要和教材的内容适时、适度使用，恰到好处，才能达到最优化的课堂结构。若使用不当则会画蛇添足。如在"氢气的性质和用途"教学中，如果一开始就直接运用多媒体展示氢气的燃烧、氢气的验纯、氢气的爆炸等实验，放弃实物演示、实验，这样的教学程序显然不恰当，多媒体的介入时机不对。因为用多媒体制作的动画代替演示实验，虽然可见度高，但那不是真实的实物，说明力小，动画再像仍然是假的，不能体现实验的初衷。如果先做演示实验并突出实验，再用多媒体动画再现实验过程和现象，解释实验原理，做到主次分明，则可能收到较好的效果。
三、制作多媒体教学课件的注意点
1、CAI课件或过于简单，或过于花哨。一个好的化学课件，应内容科学，使用方便，画面清晰，图文并茂，如果过于简单，则课件仅仅起了一个活动黑板或幻灯的作用，达不到应有的效果，久而入之，学生会逐渐失去兴趣，但如果插入大量的图形，音乐等元素，则学生的注意力难以集中到要学习重难点上来，学习的效果也会大打折扣。
2、以动画代替实验
化学是以实验为基础的学科，要充分发挥实验的作用，有些教师滥用多媒体，本来在实验室里完成而且现象明显的实验，现在一律改用模拟效果代替。这样下去，学生都变成纸上谈兵，一些简单的基本操作都不会做了，更别说在实验过程中发现问题，解决问题。利用计算机教学，只是一种辅助手段，千万不能本末倒置，实验教学不但不能淡化，而应不断地加强，决不能因计算机辅助教学的开展而削弱实验教学。
3、照搬别人的课件
在音像市场，在网上，充斥着各种多媒体课件，这给我们教学和研究确实带来了极大的方便，但在使用时，一定要根据实际情况，有所选择和加工，切不可照搬不误，每个老师思维方式和教学风格是不一样的，学生的知识水平和接受能力也是不一样的，在教学中应注意应材施教，而且，网上有的课件并非化学专业人士制作，并不十分优秀，如果拿来就用，可能与本节课的教学重点及难点并不相符，反而画蛇添足。所以我们的课件可以学习和借鉴别人，但一定要突出自已的个性，切勿千篇一律，人云亦云。
总之，多媒体作为一种新型的教学媒体，显示出了强大的生命力。它具有存储量大、准确性高、直观性好、处理速度快、交互对话和逻辑判断等诸多优点。但是，虽然计算机与众多其他教学手段相比有着独特的优点，但对于化学总的学习目标和全体学生来说，不是一种普遍优于其他手段的教学手段。提倡多媒体教学，决不是要否定传统的教学手段。各种手段都具有其各自的特点和独特的功能，在教学中，他们是相互补充、取长补短的关系。就像粉笔+黑板、幻灯投影、电视教学等教学手段一样，多媒体教学只是教师授课的教学手段之一。多媒体与其他教学手段合理的结合起来将会获得更好的教学效果。
参考文献：
（1） 现代教育教学理论选讲，中小学教师继续教育全员培训教材编写组，2001。
（2） 丁非，王学松，计算机械拟化学实验的局限性与电子课件选择，化学教育。
（3） 现代教育技术，江苏省电化教育。
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