信息技术在化学教学中的优势、应用与思考

中学生作文

信息技术在化学教学中的优势、应用与思考
松原市前郭县第二高级中学    高远霞
摘要  随着素质教育的全面展开, 计算机技术的发展为教育提供了新手段，注入了新的活力，较好地攻克了教学中的许多难关。过去的“一块黑板、一张嘴、一支粉笔讲到底”的教育教学模式已不再适用，现代化学教学中, 必须通过深入的研究和实践, 充分而恰当地设计、开发和运用信息技术, 使之与其他手段有机结合，把生动的动画、图像、清晰的文字注解和优美的声音有机的集成并显示在屏幕上,以大信息量的“刺激—反应—强化”反应到学生的大脑皮层，优化课堂教学，力求最大限度地提高效率，真正体现出信息技术辅助教学的价值，是我们的首要任务。  
关键词 ：信息技术；优势；应用；思考
如何合理的应用信息技术也是值得我们思考的，作为一名化学教师要熟悉现代化教学手段的理论和操作机能，依据课程标准的要求，合理选择切合学生实际的现代化教学媒体，去丰富课堂教学内容，强化学生对知识的理解和记忆，提高他们的素质，从而提高课堂效率。
传统的化学课，常用实物模型和图表来展示分子或原子的结构及元素之间的一些关系，通过实验使学生掌握物质的物理化学性质。常常使学生感到枯燥乏味，学生难以深刻理解化学基本原理与结构之间的内在联系，使学生对化学越来越不感兴趣。而在化学教学中采用计算机多媒体辅助教学，可以使很多的化学现象变静为动、变小为大、变抽象为形象，引导学生充分运用创造性思维或想象力去理解事物的本质，促进其发散思维的发展，特别在认识微观世界方面，它能发挥巨大的作用。此外，化学教学借助多媒体会变得更加生动活泼，提高课堂效率，在最短的时间内调动学生的多种感官参与活动, 使学生获得动态的信息, 从而形成鲜明的感性认识, 为进一步形成概念及上升为理性认识奠定基础。这样能很好的激发学生的学习兴趣, 调动学生的积极性, 优化教学过程, 提高课堂效益。从而使我们教师具备扩展课程的深度和广度的机会，推动课程内容及体系的改革。  
一. 信息技术辅助教学在化学教学中的优势   
1．多媒体是集文字、图像、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, 可以极大的激发学生的学习兴趣，提高学生学习化学的兴趣, 是提高教学质量的前提, 也是改善课堂教学环境的重要基础。   
2．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,便于学习者理解和掌握。借助计算机的模拟手段, 可以使学生比较直观形象地认识微观粒子的运动, 从而对化学变化的本质一目了然。例如:在进行初中化学《质量守恒定律》的教学中, 为帮助学生形象地理解质量守恒定律的微观解释, 可以充分利用信息技术优点,利用Flash软件制作出二维动画或利用3Dmax软件制作出三维动画, 模拟化学变化(水的分解、氧气的实验室制法等等) , 把微观世界宏观化地展示出来。化学变化中分子的变化、原子的运动、物质的变化以及原子的种类、原子的个数在化学反应前后的关系, 形象真实地再现出来, 根据生动的模拟演示, 学生分析得出质量守恒定律的微观机理。   
3．利用多媒体的人机对话、界面友善、超文本、人工智能、虚拟现实、信息贮存量大等功能, 为学生提供了良好的学习环境, 辅之以必要的反馈练习,及时肯定或解答, 可以帮助学生总结学习方法, 查找学习障碍, 逐步提高学生自学能力和处理实际问题的能力。计算机辅助教学在提高课堂效率、增大课堂容量、进行全面即时性辅导，减轻学生课业负担等方面, 都是其他教学媒体所难以达到的。  
  4． 多媒体的各种信息传输手段作用于学习者,可以同时调动视、听、说等多种感官, 形   成合理的教学过程体系,使学习者在最佳的学习环境中学习, 达到最佳效果。 心理学研究表明, 人们从听觉获得的知识能够记忆15% , 从视觉获得的知识能够记忆25% ,而同时使用两种传递信息的工具就能接受知识约65%。多媒体的多感官刺激作用, 有利于学生注意力的长期保持和获取知识[。   

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二. 信息技术在化学教学中的应用  
  信息技术在教学中应用往往可以达到常规教学难以达到的效果，以下我用具体的实例来分别介绍多媒体辅助教学在化学教学中的应用。   
1．在化学教学中，由于微观粒子及其结合、运动和排列的不可感知性，多数学生对物质微观结构的相关知识都感到比较抽象、难于理解。比如在“核外电子运动状态”一节中有关“电子云”问题，虽然我们可以通过课本上的照片来解释，也可以用相关模型进行直观教学，但实际效果并不理想。前者由于缺乏动感而使学生误以为电子的运动有一定的规律，后者则会让学生认为原子是一些实心的几何体。为了能让核外电子动起来，我们制作了《核外电子的绕核运动》的小课件。首先简介“视觉暂留”现象及其在电影及动画制作中的运用；然后制作一些宏观物体的运动及模拟电子绕核运动的各种gif动画，从而让学生能真切地感受物质各种不同速率下的视觉印象，认识并理解电子运动的特点及其描述的方法。
  2．计算机可以对有毒害物质出现的实验或实验中的一些错误操作进行模拟，可以避免毒害物质对师生身体的损害，减少实验消耗.在课堂教学中有很多实验有毒,或具有一定的危险性, 如果操作不当, 就有可能发生意外事故。传统的教学中, 对化学实验中的一些错误操作, 只能靠教师口述其错误的原因以及错误操作可能带来的危害, 不能为了加深学生印象, 如果用实验证明, 则会造成危险。用计算机动画模拟这些错误操作创设教学情景, 可以把错误的原因演示清楚,而且可以渲染气氛, 学生看后印象深刻。下列错误操作都可用动画来模拟: 稀释浓硫酸时将水倒入浓硫酸中, 液体沸腾飞溅；点燃没有检验纯度的氢气导致发生装置的爆炸； 用排水法收集氧气时先停止加热,后将导管移出水面, 水倒吸试管炸裂； 加热装有液体超过容积1/3 的试管时, 液体冲出管外； 制备氯气时没有尾气吸收装置造成人员中毒等。学生看了错误操作的动画演示, 对错误操作的原因及危害有了更深刻的理解, 取得了很好的效果。   
3. 还可以利用计算机多媒体贮量大、速度快、交互性能好的特点,对学生进行有针对性的训练和检测： 对学生在学习中所存在的问题进行及时的反馈是检验学生学习效果的重要途径。这样可把学生对问题的思维方式、过程、结果的正确与否给以立即判断,以矫正思维过程。计算机多媒体贮量大、速度快、交互性能好,可以对学生进行有针对性的训练和检测。调用计算机题库中的试题, 学生可以直接在计算机练习或考试, 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, 而且还发挥了学生的主动权。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。
三．信息技术在教学中值得思考的问题   
1．模拟实验无法替代科学实验  
首先，在科学性上，信息技术无法替代科学实验。尽管信息技术几乎可以将任何化学变化的过程逼真地模拟出来，但这毕竟只是模拟，科学是需要用事实来说话的，模拟的与事实是否相同呢？这必将导致学生心存疑惑。许多科学实验，其现象尽管没有课件演示那么清晰，如化学中焰色反应，但实验是真实存在的，其可信性、真实性、科学性和严密性是可以为学生所感知的。  
其次，在趣味性上，信息技术无法替代科学实验。科学实验往往伴随着物体的运动、发光、发热、颜色及形态的变化，有时甚至是爆炸等极端现象，在完成教学的同时，也增强了课堂的趣味性，提高了学生的学习兴趣和课堂效率。许多学生喜爱上化学课的原因，就是因为在化学课堂上经常会有各种各样的实验，如果简单地用影片似的课件演示替代实验，其趣味性必将荡然无存。   

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最后，在能力培养上，信息技术无法替代科学实验。实验教学是培养学生探究能力，提高学生科学探索精神的最有效途径。在演示实验的过程中，需要学生运用全部的感官去观察、感知实验的现象，而后通过对现象的分析、处理，探究变化的过程和原因。这其中的许多现象，如放热、吸热等是课件难以真实描述的，这就影响了学生的分析、探究。何况，计算机模拟完全是按照老师的意志、知识水平进行设计、制作的，这种实验的结果是一种理想状态下的结果。但现实中的许多外因都会对实验的现象与结果产生影响，从而使实验产生异常现象，这种异常现象的出现，是提高学生探究能力，增强学生科学品质的极好契机。同时，课堂教学的演示实验，学生可以参与其中，在保证安全的前提下还可以由学生亲手完成整个实验的过程，不仅可以增强学生的动手能力，而且可以使学生体验科学探索的途径，分享成功的喜悦。同样的实验，若换成演示课件，学生所体验的仅仅是鼠标的点击。  
2．屏幕无法完全取代传统板书  
首先，传统的板书过程往往是老师思维过程的再现。教师伴随着讲授过程的一步步板书，实际上就是在一步步书写着自己的思维过程，对学生具有一定的启迪和示范作用；同时，师生、交流学习体验，也是学生思维渐进的过程。若这个过程也用屏幕来替代，多媒体系统也就成了名不副实的电子板书，也就无法展现教师教、学生学的思维过程，这样教学的价值就大打折扣了。
其次，用多媒体来实验，没有让学生亲自操作、亲自观察、更能使学生获 取第一手资料。弱化了部分实验功效。不利于培养学生勤于动手、动脑的好习惯。不利于培养学生耐心、机警、细心、耐挫等良好的心理。  
最后，课堂教学是一个复杂的过程，教材、教师、学生三者的思维不可能完全吻合，因此，课堂教学需要随机应变，需要教学机智。当学生的思维方式、思维顺序与课堂设计不相符合时，就需要教师及时进行相应的调整，有时甚至要对设计好的板书进行调整。一般说来，板书除了包括教师备课过程中设计好的相对固定的部分外，也包括上课过程中针对具体问题和具体情况下临时书写的即时性部分。而利用信息技术制作的课件，在上课过程中难以即时修改，缺乏应变性。
  3．人机对话无法替代信息交流  
首先，传统的面对面的语言交流是一种畅通无阻的交流，一旦师生之间、生生之间全部需通过计算机进行交流，实际上就是给信息交流设置了一种障碍。信息技术应该是一种工具，而不应是一种障碍。  
其次，教学过程中的信息交流是多向的，教师与学生、学生与学生都可以进行必要的信息交流，这种交流决非单个学生与机器的交流所能替代的。  
最后，课堂教学不仅仅是知识的传播和学习，更是教师与学生、学生与学生之间情感的交流。不加控制的以BBS、网络来替代讲授，实际上是以冷冰冰的人机对话来替代语言、感情的交流。缺乏情感交流的教学，就像一片荒芜的沙漠，是无法培育出健康成长的学生的。                                            笔者在这里浅谈了一下用多媒体和多媒体网络进行课堂教学的两种常用模式，意在一为提醒同仁重视此等问题。二为抛砖引玉。在教学中只有深入研究和实践如何充分而恰当地设计、开发、运用计算机多媒体，使之与其他手段有机相结合， 优化课堂教学，力求最大限度地提高效率，才能体现出多媒体辅助教学的真正价值。