多媒体技术辅助中学化学教学的研究
发布时间:2007-04-29 来源:

摘要
     
随着科技的发展和社会的进步,以多媒体技术为灵魂的现代信息教育技术赋予传统教育新的内涵,正如宋代诗人朱熹在《观书有感》所言:问渠哪得清如许,为有源头活水来。多媒体作为新生事物,它先进的技术,崭新的模式,图文并茂的特点出现在课堂上,表现出了不同凡响的强大作用,多媒体教学增强了课堂直观性,激发了学生学习化学的兴趣;多媒体教学形象直观,突出重点,突破难点,培养了学生的思维能力;多媒体教学增大课堂容量,大大提高了教与学的效率;多媒体教学创设出立体化教学空间,有效的发挥了学生的主体作用。本文在对多媒体辅助中学化学教学的现状进行调查分析的基础上,分析了多媒体辅化
   学教学产生的问题,并提出了具体的多媒体化学教学设计模型。

关键词:多媒体技术,化学教学,调查研究,教学模式
 
☆一、运用多媒体技术辅助化学教学的必要性
   
21世纪,人类正迎来信息时代。由于多媒体和国际互联网为代表的当代信息技术迅猛发展,使得教育信息化的形式和内容都发生了深刻的变化,对传统的教育理念形成了巨大的冲击。而展望21世纪人们最关心的健康、环境、资源利用、水源、能源及食物等问题都与化学有关。每个人的生活都受到以化学为核心的科学成果的影响。因此,化学教育的变革势在必行。首先要完成“六个转变,即“教师为中心向“学生为中心转变,“课堂为中心向“处处为课堂”转变,“书本为中心向“书本+多媒体教育软件和网络远程教育资源+丰富多彩的实践材料转变,“学校为中心向“学校,家庭,社会三者相结合的教育网络转变,教育的对象由“面向少数尖子学生”向“面向全体学生”转变,教学目标由“强调少数学生的升学率向“合格+特长”的通才教育转变,由“强调专业对口”向“一专多能的全面发展”转变。这些转变的实现有赖于教育技术的创新,以多媒体CAI、网络教学技术为核心的现代教育技术是新时代背景下教育技术创新的产物。
 
☆二、运用多媒体技术辅助化学教学的作用与意义
1.多媒体教学增强了课堂直观性,激发了学生学习化学的兴趣。
    爱因斯坦曾说:兴趣是最好的老师。化学是一门理论性很强的学科。化学的概念与原理抽象程度较高,物质的微观结构即看不见,又摸不着,单靠语言和文字的描述,很难在学生的大脑中留下深刻的印象。在传统方法教学中配以模型挂图和死板的教具,花费大量的精力和时间讲解说明,也难以达到良好的效果,而多媒体CAI却能大显身手,在课堂具有很强的真实感和表现力,让学生亲临其境,亲历其中,得到体验,渲染气氛,增强了课堂直观性,加以化学多媒体软件采用了大量的色彩鲜明、活泼有趣的印象画面,有助于调动学生的学习积极性,激发学习兴趣。激发学生学习化学的兴趣,是提高化学教学质量的前提,也是改善课堂教学环境的重要一环。
2.多媒体教学形象直观,突出重点,突破难点。
1)多媒体模拟微观世界,变抽象为具体。
       
化学是一门从分子,原子水平研究物质的组成,结构,性质,运动,变化及其规律的学科。对于复杂的微观世界,用传统的教学手段很难使学生理解,而化学多媒体CAI借助计算机的模拟手段,可以使学生比较直观地感知微观粒子的运动,从而有助于认识化学变化的本质。例如:第一章《分子原子》的学习中如何用分子原子的观点解释化学反应的实质,我用三个大小不同的球分别表示氢原子和氧原子,三个球挨在一起表示一个水分子。通过计算机的flash动画功能动态的模拟出水通电分解生成氢气和氧气的粒子运动过程,让学生形象直观的理解了化学变化的实质分子的再分原子的重新组合。Flash动画把微观世界宏观化,形象化,收到了较好的效果。
2)多媒体可以动态的,再现具有危险性的实验,对比的演示化学现象,控制变化速度。
    化学是一门以实验为基础的学科。化学教学要求加强实验教学,而有些有毒,有危险的药品与实验以及某些不易观察或用普通方法不易操作和实现的化学实验,难以完整、安全的再现。有些化学反应瞬间完成,对其过程很难分步观察与判断。常规实验教学的不足和缺陷,可以通过多媒体CAI来弥补。
3.多媒体教学创设出立体化教学空间,有效的发挥了学生的主体作用。
    多媒体教学充分利用各种信息的载体,具有新颖性、趣味性、娱乐性、知识性的特点,有利于学生注意力的长期保持,学生在不知不觉的欢快气氛中思维高度活跃,发挥出他们潜在的主动性,学生在环环紧扣的的教学活动中,积极参与,积极思维,大大调动了学生学习的主动性和创造性,从一定程度上讲,改变了传统的填鸭式”“满堂灌的教学方式,给学生更大的思维空间,将单纯的知识熟记知识再现的的教学方式转化为理解型的思维教学,有利的引导了学生去积极探索、创造和发现,启发了学习积极思维,加强了知识的巩固和运用,从而体现了学生在学习中的主体作用。

☆三. 运用多媒体技术辅助化学教学的现状调查分析
1.学生应用计算机的情况
   笔者通过问卷调查形式,前往浦东,卢湾,黄浦等区调查了一些中学的学生,有效问卷214份,对目前上海市网络辅助化学教学现状进行了一定的调查和分析,以下为一些调查和分析结果:
由图1可见学生已具有较好的电脑操作知识,这对于开展多媒体与网络化学教育无疑是一个很好的基础。
2.学校多媒体与网络化学教育现状
    由图2可见目前整体上多媒体技术上应用较为广泛,但使用频率并不高,大多数是偶尔为之,其中一大部分是公开课所用。
☆四.运用多媒体技术辅助化学教学过程中产生的问题
   
现代信息技术有其独特的优势,但也存在明显的不足,它在一定程度上固化了知识间的联系,模式化了人的思维过程,机械化了教学过程,不能适应课堂教学中随时可能出现的种种变化。作为现代教学手段,信息技术是对传统教学手段的补充,但不可能完全取代传统的教学手段。我认为,信息技术与化学教学的整合中,存在着以下几个问题:
1
.教学中多媒体技术为用而用
   
教师在上课时采用多媒体技术,目的是要提高教学效果,不是为了为用而用。采用多媒体讲课,一定要用得恰当,绝不是做秀,逢课必用。比如,讲授以计算内容为主的课程时,教师利用粉笔和黑板就可以做到边写、边讲、边分析,学生能较好地跟着教师思路走,放开自己的思路,举一反三地对知识进行理解。然而若使用多媒体,即把设计好的内容显示在屏幕上,借助题目讲授这样的课,就限制了教师的讲授思路,学生不但没有思考过程,即使遇到听不懂的地方,教师想补充也只是说说,无法落实到板书上,这样就使教学和实际相脱节。再如,在讲氧化还原反应一节时,教师利用举例子、打比方的方式,就能顺利地把这一概念讲清,若这时利用多媒体就显得多余了,效果不会很好。这样的例子还有很多,类似于以上这种多媒体课堂教学,除了应用现代化教学设备外,毫无其他优越性,用了反而多余,使学生感觉教师是在逢场作戏,给人以拼凑的感觉,只能起到事倍功半的效果。
2. 多媒体教学仅仅用于上公开课
     
目前,许多学校存在着这样一个现象:多媒体教学仅仅用于上公开课,而平时的教学中却敬而远之。多媒体教学成了表演,老师和学生成了演员。影响多媒体教学普及的原因除了硬件设施不足以外,最主要的是相关课件的缺乏,课件的一直是困扰着教师的难题。教师很难成为专业的课件制作人员,而专业的课件制作人员又很难达到教师的要求。
3.用多媒体模拟的实验代替演示实验
    多媒体演示实验主要应用于那些有毒有害物质参与的反应,那些难于观察实验本质的过程中,起到了化解难点的作用,但不能以点盖面,所有的实验都用多媒体模拟演示,把做实验变成了看实验。有些实验现象是多媒体技术不能体现的,如浓硫酸稀释时放热,着需要学生亲自动手摸一摸。有些物质的气味,如氨需要学生亲自闻一闻,还有些实验如过滤操作需要学生亲自作一做。化学是一门以实验为基础的学科,学生需要接触实物才能增强感性认识。这样才符合学生的认知规律和心理特点。
. 运用多媒体技术辅助化学教学设计模式

教学任务

分析教学目标

根据化学内容特征选择多媒体技术

学习情景设计+教学资源设计

教学活动

1.教学目标分析
    分析教学目标是为了确定学生学习的主题:基本概念、基本原理、基本方法或基本过程有关的知识内容,以及重点和难点。教学目标不是教学者强加给学生的,而是从学生自身学习情况中提取出来的。
2.根据化学内容特征选择多媒体技术
    教材内容是教学目标的知识载体,教学目标要通过一系列的教学内容才能体现出来,这需要我们对学习内容做深入分析,明确所需学习的知识内容、知识内容的结构关系、知识内容的类型(陈述性、程序性知识、化学实验),才能根据不同的知识类型,将学习内容嵌入不同的多媒体中。 
        
多媒体的选择,就是根据教学内容和教学目标,选择记录和储存教学信息的载体(软件),直接介入教学活动过程,用来传递和再现教学信息,把教学信息转化为对学习者的感官作最有效刺激的信号的教学设备(硬件)。
3.教学情景设计
    学习情景指为学生提供一个完整、真实的问题背景,以此为支撑物启动教学,使学生产生学习的需要;同时支撑物的表征、视觉本质又促进了学习共同体中成员间的互动、交流,即合作学习,驱动学习者进行自主学习。
    多媒体教学的环境基础是多媒体计算机和网络化环境,这种环境具有信息显示多媒体化、信息传输网络化、信息处理智能化和教学环境虚拟化的特征。
4.教学资源设计
   学习资源是指提供与问题解决有关的各种信息资源(包括文本、图形、声音、视频和动画等)以及通过WWWInternet上获取各种有关资源。丰富的学习资源是多媒体教学一个必不可少的条件。另外还要注意怎样才能从大量信息中找寻有用信息避免信息污染,因此教学设计中要建立系统的信息资源库(或使用现有的资源管理系统),提供引导学生正确使用搜索引擎的方法。
    多媒体与网络化学辅助教学资源的类型可分为网络化学课件、网络化学课程、专题学习网站、案例库、化学题库、多媒体资源库等。
5.教学活动的组织
    教师根据教学设计组织教学活动,促进学生对知识的意义认识。总的来说,在多媒体与网络化学教学中,教师有以下任用:(1)教师根据学习主题和化学内容特征,担负网络知识海洋中的“导航者”。(2)情境观察的指导者,特别对于化学实验,教师通过交代教学目标,引起学生注意,明确具体观察的要求;提出具有思考性的问题,引导学生再次观察和思考;组织学生通过语言文字表述对观察结果评论。(3)学习过程的设计者,教师要围绕已经确定的主题和化学内容,根据不同进度设计不同的学习问题。(4)协作活动的辅导者,在协作学习和化学实验中,教师应该善于发现每位学生积极因素和实验动手能力;适时地对于学生在讨论过程中的表现作出恰如其分的评价,引导学生完成协作过程,达到协作学习的目的。

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