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浅谈信息技术与化学学科教学的有效整合

2012-07-31 15:23 来源:【考文考理网 对此文章感兴趣的有:

    根据心理学家的实验研究,人体的五个感觉器官中,就记忆百分率而言,视觉要占25%;听觉占15%。在同样的实验条件下,视、听并用时,记忆效率极高,可达66%。实验证明,参与的感官越多,学习效果越好。按照巴浦洛夫的说法,在教学过程中应当让学生"手脑并用",利用多媒体教学正符合这个理论。
经过一段时间的探索与实践,在传统教学的过程中我融入了计算机辅助教学技术,取得了一定的经验,下面我愿与大家共同交流探讨计算机多媒体技术在化学教学中的优越性。
    1、教师角色的转变
    教师由原来的以教师为教学中心的知识"讲解者"的角色,自然地转换为学生学习的组织者、指导者和监督者。如在学习"空气污染"的相关知识时,我制作多媒体演示课件,演示1工厂烟筒中排放的大量废气,演示2市中心大量汽车排放的废气,演示3燃放烟花爆竹,提出问题你认为上述现象对空气质量产生什么污染?你所生活的环境还有哪些污染源?有什么危害?你认为如何从根本防止污染?在讨论的过程中,同学们畅所欲言,自我归纳得出了结论,并在课后尝试撰写有关环境污染的小论文。在老师的影响下,同学们通过各种途径搜集资料,有的自己上网收集大气污染的相关资料,有的逛书店或到图书馆或到化工厂考察,了解有关环境方面的知识,并用了两周时间分组进行资料汇编,办了各自的手抄报。有的同学用彩色打印机打印出污染的现象,还有的将各城市一周空气质量状况描绘曲线作出了变化图,收集了许多宝贵的资料,开阔了学生的视野。
    2、 学生地位的转变
    学生由传统教学的单纯听讲和被动接受知识的地位,转变为自主学习与积极探索知识的主体地位。在新课该化学教学中运用电脑多媒体技术,可将许多的内容进行模拟仿真、创设情景。教学示例:二氧化碳  利用"死狗洞"使动物狗死亡,人却安然无恙的录像引入新课,在录像中引出问题,为什么会发生这样的情况?让学生先讨论再回答,这样使不同层次的学生都有表现的机会,充分发挥了学生学习化学的主动性与积极性。交流时可以利用实物展台来进行,形式不限,还可以用图示、文字、语言等,这样对平时不爱用语言表达的同学也有了交流的机会。在展示过程中围绕教学的知识点指导学生提出问题,引导他们讨论来解决问题。从而使水平各不相同的学生都有一定的感悟。学生边看边思考,还可以相互讨论,作到了视听同步、手脑并用,优化了教学环境和气氛,增加了课堂容量,提高了学生的学习兴趣,取得了事半功倍的效果。再如:燃烧与灭火一节设计教学中,可以通过真实的情景再现,激发学生对悲惨事件的深切同情,并由火灾事件引发学生对灭火方法进行探究的积极性。课前我收集了大量的视频资料和动画,在教学中充分启发学生的想象和联想,针对不同火情该采取哪些措施?学生积极回答后,用动画展示出正确答案,避免了重复的归纳与总结。并进一步提出问题:如果你是消防队员,怎样做既能自救同时还能帮助他人?学生们很快想到拨打报警电话,切断电源,用棉被盖,走楼梯不走电梯,匍匐前进、用湿手巾捂住嘴等等方法,使知识点的突破完全由学生自己来完成。
     3、能够化不可见为可见,化静态为动态
     信息技术的应用可以较好的解决教学中的微观问题,对化学中微观概念可以进行直观演示,一个知识点可多次演示,对培养学生的观察能力及发现问题的能力都有一定的帮助。例如氯化钠溶解于水的实验,从宏观看现象不明显,但是通过多次演示课件,学生就能真切感受到水分子作用下,钠离子与氯离子能迅速扩散,均匀地分散到水中,进一步认识到食盐溶液实际上是离子和分子组成的均匀混合物。并能感受到离子在水溶液中跟水分子一起不停地运动,最终得出结论溶液是均一、稳定的。问题的深化,是在学生不断地去思考和进一步探究中得到解决。再如在讲解"电解水实验"这一知识时,先从宏观角度演示导电性实验后,观察到正极产生的气体(能使带火星的木条复燃)是氧气,负极产生的气体(能够燃烧,淡蓝色火焰)是氢气,那么微观上是如何实现了这种转变?接着用计算机模拟,微观角度解释α粒子的运动情况,很清楚地看到水分子分解成氢氧原子,氢氧原子重新组合,变成了氢气与氧气。通过这种网络展示,可以将抽象的内容形象化,从而降低了教学难度,使得教学难点顺利突破。同样α粒子轰击金箔实验,不论是现象还是结论,如果单凭教师讲解来解决问题,既枯燥又乏力。但是模拟实验的播放能够将抽象问题具体化,从而使学生感受到原子中心的确存在着,体积小质量大带正电的原子核,进一步认识到任何科学原理的建立,都要经过对大量客观事物的观察分析,以及对相关资料、数据的归纳整理,实验论证后方能得出结论。
    另外,由于化学是一门以实验为基础的科学,演示实验是必做的,不能用计算机来代替。但常规实验受到条件限制有某些不足,这可以通过多媒体课件中的动画、视频播放等手段来弥补。如自制净水装置的净水速度非常慢,课堂上难以演示;浓H2SO4的稀释时错误地将水倒入浓H2SO4中,会带来什么后果呢?这都是不能用实验来演示的,但可通过动画模拟得到解决。新课该下教材中还添加了大量的工业生产过程,如:自来水生产过程及工业分离液态空气的过程等,如果带领学生去工厂参观了,由于工厂大、装置多而复杂,学生对工业的生产过程的整体把握并不是很好。可选用或制作相应的课件来辅助教学,利用课件来将分散、孤立的设备连接成完整的、系统的设备,将静态的生产流程变为动态的生产过程,将各个环节进行局部放大和反复演示,使学生既能看清楚又能理解到各设备的工作原理和整个生产的流程。避免了书本上冗长文字所造成的呆板、枯燥。
    4、 教和学在时间和空间上的突破
    使用电脑多媒体来辅助化学教学,在时间和空间上突破了传统教学的模式,使化学教学不再局限于课堂、书本、教室和实验室,教和学在时间和空间上得到延伸和扩展。例如:在网络环境下,教师可将自己的教案和课件发布在校园网或Internet的中学教学网站上,供学生在课余时间上机查寻和使用,给学生的预习、复习提供了良好的课外学习环境,另外还可让有条件的学生与教师联网,鼓励学生在家中通过上网来进行学习和作业,来即时地向教师提问和请教,使教师的教学活动得到延展。学生还可通过Internet来访问相应的中学化学教学网站,如联想网校、101网校等,在网上接受其它化学教师的远程教学,学生的学习不再受限于传统教学的时间和空间,可以使学生学到更多更新更快的知识。例如,寒假期间针对所学水的有关知识让学生展开调查,生活中有哪些水源污染现象?应采取哪些措施?针对目前的情况,作为社会的一员,你应怎样做?学生们利用网络技术从不同资源中查找、评价、收集信息,再分析实验数据、绘制图表来汇报研究成果,最终培养了学生节约水、爱惜水的的意识。
     5、巨大的容量:
运用电脑多来媒体网络辅助化学教学,可充分发挥其容量大、省时省力的优势,这也是传统教学所无法比拟的。例如:在初三的化学知识分块复习阶段,教师要在课堂上要进行全面的知识总结与大剂量的巩固训练活动。教师若在教学中使用事先制作好的多媒体课件来辅助复习教学,则不但能增大化学课的教学容量,加大训练密度,还能减轻教师的负担,开拓学生视野,极大地提高了化学课的复习效率。初三化学实验复习中最令人头痛的是演示实验和学生实验。实验不可能重做,仪器不可能搬来一一演示。教师往往是把仪器的用法、用途介绍一番,学生再把书看一遍,实验员把重要的实验仪器装配好,大家走马观花看一遍,这就算把实验复习了。而近年来,中考实验很重视基本实验技能,演示实验及学生实验都在中考范围内,所以必须重视这部分实验的复习。利用多媒体播放实验,图像清晰、解释清楚、操作准确现象明显。重要实验可以重复操作播放,必要时还可以加画外音。学生观看后的共同感觉是:复习既系统又全面,节省时间,不但把实验系统地复习了一遍,也相当于把元素化合物的知识复习了一遍。
    在实践与探索中,我发现网络下的化学教学培养了学生的信息加工能力、信息分析能力和思维的流畅表达能力,还培养学生终生学习的态度和能力。因而能最大限度地贴近现实生活实际,使学生能够融入网络时代,提高了他们利用信息解决问题的能力。但是我们也要充分认识到以下两点:
    (1)多媒体课件不能代替化学实验。由于化学是以实验为基础的实验科学,在教学中如果利用课件代替真实实验,不管课件做的如何逼真、如何真实,在学生的心目中毕竟是"做出来的"现象,缺乏真实感,并且对科学产生信任危机,违背科学教育的本质初哀。因此在教学方式和教学手段上不能简单地用课件代替实验,只能作为实验过程的再现概括、补充和模拟。
    (2)投影屏不可代替黑板
    板书是教学过程中引导学生进行思维的重要方式,板书的过程就是引导学生思维的过程,因此不能把所有的板书都投影到大屏幕上。要分清主副板书,主板书可以投到大屏幕上,副板书、解题过程、计算过程只能在黑板上,这样才能保持与学生思维同步,才能根据学生的反应有机地、灵活地掌握教学的分寸,随即作出反应并及时调整教学内容和教学环节。所以我认为不能盲目利用计算机模拟实验过程和现象而代替实验。计算机模拟适宜于下面几种情况:
    1、  现象不明显的实验,可将现象"放大"
    2、  严重污染、较危险或一般条件下不能完成的实验。
    3、  化学微观概念和微观结构。
    4、  错误的实验操作可能导致严重后果的实验。
    5、  化工生产中复杂的生产流程。
    6、  反应速率较快和较慢的实验。
    7、  研究性学习。
    8、  新课程中的情感、态度和价值观教育。
    因此在信息技术与化学课程整合要注意最优化原则,哪个模式和方法能最好的提高教学效果就选择哪个,并与传统的方法和化学特点结合起来,互补互助。
    总之,信息技术下的化学教学是一种先进的教学手段,采用动画、录象、光盘、摄象机直播等代替了传统的黑板教学,在一定程度上,优化了教学环境,提高了教学效率。那么在整个化学教学中怎样应用信息技术来教学?那些内容适合用多媒体教学?采用什么手段?怎样进行?这些都有待于进一步讨论,我愿更多同行一起奋斗,把化学教学改革推向一个新阶段!


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