高中化学教学论文：浅谈多媒体技术在化学教学中的运用与误区

高中化学教学论文：浅谈多媒体技术在化学教学中的运用与误区发布时间：2019-03-27 11:02:44

高中化学教学论文：浅谈多媒体技术在化学教学中的运用与误区
     随着计算机信息化的飞速发展，计算机在教育领域的应用日趋广泛。多媒体教学是一种现代的教学手段，它是利用文字、实物、图像、声音等多种媒体向学生传递信息，而多媒体教学法则是以各种电教媒体如：计算机、电视、录像、投影、幻灯等为标志，以传统的教学媒体如：黑板、挂图、实验、模型等为基础的多种媒体有机结合的教学方法。化学是一门基础自然科学，它研究物质的组成、结构、性质以及变化规律。运用多媒体教学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。
    笔者近两年里在化学课堂教学中运用多媒体辅助教学进行了一些探索，帮助学生突破学习上的难点，提高了课堂的教学效率和教学质量。
    一、多媒体强化课前研究
    课前研究是讲课教学的准备，只有课前研究进行充分，才能上出高质量的课，才能取得理想的教学效果。利用计算机强化课前研究，辅助备课是一个很好的途径。计算机备课便于随时修改教案，当然这并非计算机辅助备课的主要目的。现在很多地方要求老师实行无纸备课，即要电子备课。如果想进行多媒体辅助教学，要备好一节课是不容易的，要输入文字、制作动画等则需花二、三天才能备好一节课。而且不是每个老师都懂得制作电脑动画的。但随着网络技术的发展，我们可以通过网络的资源共享，想备好一节含有多媒体的课就容易很多了，不会制作动画可以到网上找，结合自己学生的实际加以修改，这样变成自己的课件，可大大加快老师的备课速度和质量。
    例如，我备氨气这一节课时，从网上下载了氨气溶于水的喷泉实验模拟动画、氨气分子结构模拟动画、氨气与酸反应的实验模拟动画。然后把这些组件插到我的课件中，充实了我的课件，使我的课件有内容，又生动。最主要还是大大缩短了备课的时间，充分发挥了资源共享的作用。所以我们可以充分利用计算机收集整理化学教学内容和信息，从中选择或借鉴对教学有用的东西来充实化学课堂，提高课前研究的质量。
    二、多媒体优化教学过程
    化学的新课，不容置疑是教学中非常重要的部分，许多化学现象、化学概念、化学反应、化学规律都要求学生在学习新课时有一个正确的第一印象，这样可以避免学生在以后的学习中造成认识上理解上的模糊或错误。在讲授新课时，利用计算机多媒体技术，运用文字、声音、图像来刺激学生和调动学生多种感官，以多种方式，不同的表现手法对新授课的内容进行加工，生动、有趣地展现于学生面前，让学生充分认识化学现象，化学反应及规律。同时，计算机多媒体技术还可以加大传输的信息量和信息传输的质量，实现课堂的优化组合。实践证明，正确利用计算机多媒体辅助教学使课堂生动形象，学生普遍感兴趣，让学生在活泼轻松的气氛中学习，知识接受快，课堂效益好。
    1、创设情景
    情景是使人入胜的好途径。利用多媒体计算机，创设愉悦的课堂情景、求知的课堂情景、成功的课堂情景，适时地呈现适当内容的形象材料给学生多通道的刺激，让学生边听边看边思考，充分调动学生的多种感官来认识理解化学表象和本质。用生动、具体的化学现象揭示物质结构、化学反应，变主动为客观，变枯燥为生动，就能极大地激发起学生对化学的兴趣，引起探索化学世界的好奇心，为积极主动地学好化学打下良好的基础。例如，在基础版化学氮和氮的化合物这一部分有句彦语“雷雨发庄稼”，怎样解释这彦语呢？要做实验是不可能的，我从网上清华同方资源库中找到了“雷雨发庄稼”的教学动画，这动画形象、生动，用在教学上，使学生很容易知道：空气中的氧气和氮气在雷电的作用下，有小部分发生反应生成一氧化氮，一氧化氮遇空气中的氧气转化为二氧化氮，二氧化氮遇雨水转化为硝酸，硝酸遇土壤转化为能被庄稼吸收的硝酸根离子，雷雨后相当于给庄稼施了一次氮肥，这就是为什么有“雷雨发庄稼”这种说法的科学依据。这样的教学方式，大大提高了学生的学习兴趣，教学效果好，老师也就提高了教学的质量，真是一举两得。再如甲醇、一氧化碳的中毒现象及原理等许多新课教学都可以利用开发软件制作成如意的教学情景。
2、剖析机理
    物质的结构，化学反应的机理，学生理解起来很困难，多媒体能很好地解决这个问题。以其丰富的表现力把化学现象，化学过程形象生动地呈现出来，特别是学生平时无法观察的难以了解的更显示出巨大的作用，为化学知识的理解和掌握提供了最充分的认知。利用flash动画将钠原子、氯原子的化合过程展示出来。起初的钠原子、氯原子自动相遇后在一定条件下，钠原子最外层上的电子转移到氯原子最外层电子层上，融入并绕氯原子核运转，同时显示出负电性，此时，钠原子最外电子层消失，使次外层变成了最外层，同时显示出正电性，在静电作用下，两离子相互作用形成NaCl.多媒体使许多通常看不见的反应过程变成了生动有趣的化学过程。如HCl的形成过程、金刚石和石墨结构的差异、红磷和白磷的结构区别都可以得到很好的说明。一般化学反应都进行得较快，无法控制，学生难以看清，难以理解，利用多媒体技术二维或三维动画软件，可模拟化学反应的过程，进行随教学过程而同步控制。多媒体信息量大而快，增大了知识的密度，加快了教学的节凑，提高了课堂的效益。
    3、解剖难点
    氧化汞热分解成汞原子和氧原子，许多汞原子聚集成金属汞，两个氧原子结合成一个氧分子，许多氧分子聚集成氧气。这个内容是为了给学生建立原子的概念，单就书上内容、图示、讲解，让学生较好地理解原子概念确有一定的难度，把这个内容开发成课件，学生看见了形象逼真的动态演示，较好地理解了原子概念，使教学重难点的解决犹如破竹之势，顺利完成。
    4、运用电教媒体，优化实验，借助电教媒体，可较好地解决这个难题，可以优化化学实验。
    （1）增强实验的可见度，强化实验的演示效果
    例如，演示金属钠与水的反应实验中，过去是钠与水反应在大烧杯中进行，可改在方型投影试管中盛有滴加酚酞的水，然后加入金属钠，学生在投影屏幕上能清晰地观察到“浮、游、熔、响、红”等现象，实验效果明显得到提高。
    （2）模拟有毒、有害物质的实验，减少污染
    中学课本中有些实验，如氯气、一氧化碳的毒性是无法让学生感知的，这时，可借助计算机设计三维动画片小白鼠中毒死亡，告知学生在日常生活中要谨防煤气（一氧化碳）中毒。
    （3）模拟化工生产过程
    对一些化工生产过程，如接触法制硫酸、氨氧化法制硝酸等，学生大多数未见过，缺乏感性认识，用计算机多媒体可形象、逼真地表现出每一步生产过程，对于各个环节也可以反复演示或局部放大。
    （4）模拟化学反应过程
    模拟无机或有机化学反应过程，使学生看到化学键的断裂及重新组合的过程。例如，高二有机化学中羧酸和醇的反应，羧酸是提供氢还是提供羟基？学生根据已有的经验，很容易把中和反应跟酯化反应类比，认为酯化反应中，羧酸提供氢而醇提供羟基，为突破这一教学难点，可利用电教媒体模拟含的醇跟羧酸起酯化反应，形成含有的酯这一反应历程，证明羧酸提供羟基而醇提供氢。
5、演示整合
    化学教学中经常要对前后不同时期学习的内容进行比较、归纳、概括、总结。多媒体能很好的展示相异反应类型、相似反应过程等。诸如氢气、氧气、二氧化碳的制取收集，氢气、碳、一氧化碳还原氧化铜等的比较、总结，以上内容，重做实验，既浪费时间，又无新鲜感，利用多媒体文字、声音、图像、表格、动态再现化学实验，唤起学生对旧知识的回忆，进一步得到同化，使学生知识有了结构和系统。更重要的是对学生的思维能力进行了培养，让他们知道化学反应不是孤立的，学习化学知识也不能单一学习。
    6、提高可视度
    心理学理论告诉我们，注意是心理活动对一定事物的指向和集中。对于学生来说，注意是感知的基础，是良好学习质量的必要条件。化学教学中的演示实验和学生分组实验，都是为了给学生提供观察的对象，要求学生有目的地进行细致的观察。初中化学实验许多是在试管中进行。看清反应现象仅是前排学生的专利，而后面的学生只是陪客而矣，很难看见试管中发生的情形，哪里来什么观察，又怎么引起注意。利用现代媒体大大提高了演示实验的可视度，达到促进教学的目的。
    三、多媒体辅助学习总结
    复习是教学中十分重要的环节之一。复习课一般应将该章知识的内在关系、外在异同和与其他章节的联系、差别展示给学生，让学生知道这些联系及差别。传统的复习课是老师一边讲一边将这些联系板书在黑板上，这样往往耽误了许多宝贵的课堂时间，而且会打断学生的思路，不能达到预期的复习效果。利用计算机多媒体技术可将知识结构事先用软件输入到计算机中，复习时一边讲，一边逐步把知识结构显示出来。及时帮助学生归纳和总结所学知识，在头脑中形成知识框架，网络结构，使知识系统化、结构化。
    四、多媒体深化反馈检测
    快反馈、强矫正是搞好学生学习质量的重要途径。利用多媒体计算机贮量大、速率快、交互性能好的特点，对学生进行有针对性的训练和检测，这样可把学生对问题的思维过程、方式、结果的正确与否给以立即判断，以矫正思维过程。调用计算机题库中的试题，学生可以直接在计算机上练习或考试。练习或考试完后，学生可以调出参考答案，及时找出问题的所在，起到老师面批的效果，而且还发挥了学生学习的主动性。教师也可以利用计算机来编拟试卷，可随时修改，随意排序，控制题目的难易程度。教师还可以利用计算机数据库软件，帮助分析试卷、分析成绩。通过各种成绩数据了解学生的学习状况，及时采取措施弥补不足，强化优势。
    教学手段的应用是以促进学生学习为目的。多媒体辅助教学的强劲优势，在于它为学生获取知识、发展智力、提高能力开辟了更加宽广的道路。
    应用计算机多媒体的重要意义在于充分而恰当应用它增强教学的有效性，提高教学质量和效益，使学生在愉快、轻松的环境中获得知识，全面提高学生的素质。因此多媒体辅助教学教学逐渐成为目前教学技术手段的主流之一。然而，教学手段是由教学内容决定的，不能滥用计算机多媒体。可是纵观实际工作中，诸多同行在运用计算机多媒体方面存在许多认识上的误区：有的不能正确处理好与传统教学模式之间的关系；有的不能正确处理好课堂四要素之间的关系；有的在多媒体课件的选题和设计存在科学性和必要性问题；有的不能正确定位多媒体教学的作用，这些是阻碍多媒体辅助课堂教学健康发展的重要因素。下面结合笔者个人工作实际，谈谈自己的想法。
一、多媒体辅助教学手段不能排斥或替代传统的课堂教学模式
    传统的教学模式是广大教育工作者经过长期的实践和研究所总结出来的一种行之有效的教学模式，当前的教学模式仍不可能脱离传统的教学手段，多媒体教学手段只能作为“辅助”的作用，而不能完全替代传统教学模式。有的教师认为多媒体课堂教学具有传统教学模式所没有的优势，每节课必言多媒体，特别是公开课或示范课，好象不用多媒体就不能算是一节好课。这种认识过分强调了多媒体教学的优点，而忽视了课堂教学中的学生的主体地位、教师的主导作用、师生之间课堂上的情感交流，削弱了教师的授课艺术和临场发挥能力，不符合学生的的认知规律。如果一味追求课堂上的教学过程的“奢华”，讲究声音、录像、动画和投影，追求知识传授上的“大容量”，最终不是分散了学生的注意力就是把学生搞得顾此失彼，反面降低了课堂效率。每一个教师特定的教学语言、教态、板书和应变能力是最大的财富，只有把传统教学手段、教师个人特色和多媒体辅助教学有机地结合起来，才能真正发挥多媒体课堂教学的效果。
    二、多媒体辅助课堂教学必须有助于突破教学重难点
    在课堂教学中使用多媒体技术必须有助于突破教学内容的重难点，否则就没有必要使用多媒体技术。通过多媒体技术把抽象的、难以直接用语言表达的概念和理论以直观的、易于接受的形式表现出来，或把课堂演示实验中有毒的、有危险性的实验通过播放录像的形式演示出来，或把物质的微观结构或微观粒子的运动状态通过动画的形式展现出来，这些都是多媒体辅助教学中研究的方向，多媒体课堂教学决不能只停留于表面，用电脑屏幕代替板书、用录像代替所有课堂演示实验等这些形式都是不可取的。如我们在讲授“晶体结构”这一节时，可设计NaCl、CsCl、CO2等结构模型，通过不同角度透视、旋转及切割，使学生从课本插图中对晶体结构的平面感觉上升到真实的三维立体空间感觉，培养了学生的空间想象能力、思维能力，同时也轻松地突破了教学中的重点和难点。所以在遵循学生的心理特点、认知规律和记忆规律的基础上，恰当地使用多媒体技术有助于突破教材中的重难点。
    三、多媒体积件的制作必须具有科学性
    科学性是自然科学中首先必须具备而且是最重要的一个性质，离开了科学性，也就失去了自然科学立足的根本。因此我们要设计积件时一定要注意不能儿犯科学性错误，否则不但不能起到辅助教学的目的，而且给学生带来更大的负面影响。笔者曾见到一个胶体的课件，其中演示胶体的电泳实验中粒子移动的动画时，红褐色的氢氧化铁胶体粒子完全地从阳极流向阴极，从阳极到U形管的中间部分的溶液全部变为无色，这是不符合实际情况的。
    四、正确处理教学过程中诸要素之间的关系
    多媒体课堂教学过程主要包含四个要素：教师、学生、教材和媒体，四要素相互联系，相互制约形成一个有机的整体，为达到很好的教学效果，必须处理好四个要素之间的关系。根据皮亚杰的建构主义学习理论：教师是教学过程中的组织者、指导者和知识意义建构的帮助者、促进者，而不是主动施教的知识灌输者；学生是知识意义的主动建构者，而不是外界刺激的被动接受者、知识的灌输对象；教材中所提供的知识是学生主动建构的对象，而不是教师向学生灌输的内容；媒体是创设学习情境，学生主动学习、协作、探索和完成知识意义建构的认知工具，而不是教师向学生灌输所使用的手段和方法。可见多媒体辅助课堂教学不能主多媒体简单地代替都是的传授，仍然要充分发挥都是的主导作用和学生的主体作用，同时突出多媒体教学的辅助功能。只有处理好四个要素之间的关系才能正确定位多媒体课堂教学的在中学化学课堂教学的地位和作用。
    五、编制多媒体课件不能刻意追求三维动画
    多媒体课堂辅助教学只能为实现课堂教学的目的而服务，不能刻意追求三维动画的演示。当前有一种相当普遍的认识，认为一个多媒体教学课件必须有三维动画，若课件中没有三维动画的演示，则此课件的档次就不高，这是一种错误的认识，因为多媒体课件只是为课堂教学服务的，应以完成课堂教学的任务为第一要素，如刻意追求三维动画的演示未免有些舍本逐末，况且三维动画不能替代真实的模型。如在课件中演示乙烯、苯等物质的结构，还不如课堂上直接用它们的比例模型和球棍模型，教学效果肯定超过三维动画演示的效果。综上所述，应用计算机多媒体技术辅助化学教学，具有其它手段无法替代的功能。只要善于将这种现代化教学手段与传统教学相结合、互相渗透、互相补充和完善，必将大大优化课堂教学，提高教学质量。与此同时，也有利于学生科学素质的发展和教师水平的提高。