崔新玲 董中朝 馬果花
防化指揮工程學(xué)院 北京 102205
計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)在化學(xué)教學(xué)中應(yīng)用的利與弊
崔新玲 董中朝 馬果花
防化指揮工程學(xué)院 北京 102205
計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)(CAI)對(duì)于深化教育教學(xué)改革具有重要意義,有利于創(chuàng)建“以人為本”和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的教學(xué)模式。然而,如果不能正確、合理利用信息技術(shù),不僅不會(huì)提高教育效益,而且還會(huì)導(dǎo)致教育資源的浪費(fèi)。分析了在化學(xué)教學(xué)中運(yùn)用CAI的利與弊。
計(jì)算機(jī)輔助教學(xué);化學(xué)教學(xué);利與弊
隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展,計(jì)算機(jī)技術(shù)與教育領(lǐng)域相結(jié)合,推動(dòng)了各學(xué)科的改革和發(fā)展,打破了傳統(tǒng)的封閉式教育體系,改革了課程設(shè)置,豐富了教學(xué)內(nèi)容,為培養(yǎng)具有開拓性人才創(chuàng)造了良好的條件。在教育領(lǐng)域中,計(jì)算機(jī)技術(shù)不僅是一門學(xué)科,而且逐漸成為一種行之有效的教學(xué)媒體。它的廣泛應(yīng)用使教育領(lǐng)域的教學(xué)手段、教學(xué)方法,教學(xué)觀念與教學(xué)形式,課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)等,都發(fā)生了變革。由此逐漸形成一門新的綜合性的教育學(xué)知識(shí)與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合的研究領(lǐng)域—計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)。
計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)(Computer Aided Instruction,簡稱CAI)是在計(jì)算機(jī)軟件的輔助下進(jìn)行的各種教學(xué)活動(dòng),以對(duì)話方式與學(xué)生討論教學(xué)內(nèi)容、安排教學(xué)進(jìn)程、進(jìn)行教學(xué)訓(xùn)練的方法與技術(shù)。 即利用計(jì)算機(jī)作為主要的教學(xué)媒體來進(jìn)行教學(xué)活動(dòng),利用計(jì)算機(jī)來輔助教師執(zhí)行教學(xué)。它在其他學(xué)科所發(fā)揮的作用已經(jīng)為人們所共識(shí),計(jì)算機(jī)輔助于化學(xué)教學(xué)有利于加深學(xué)生對(duì)微觀世界的直接理解,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的積極性,使學(xué)生獲得在課堂上難以見得到的接近真實(shí)的經(jīng)驗(yàn)和體會(huì),達(dá)到培養(yǎng)能力、發(fā)展智力及提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率的目的。其有利方面主要表現(xiàn)在:
第一,打破了傳統(tǒng)的“以教師為中心”的教學(xué)模式,促進(jìn)了教學(xué)模式的發(fā)展。增強(qiáng)了課堂直觀性,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。
計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)改變了幾百年來的黑板+粉筆的傳統(tǒng)教學(xué)手段。補(bǔ)充了傳統(tǒng)教學(xué)中受時(shí)間、空間的限制和語言表達(dá)能力的不足。課堂教學(xué)中,傳統(tǒng)的教學(xué)方法是“黑板+粉筆,教師講,學(xué)生聽”。這種傳統(tǒng)的教學(xué)手段,受到了時(shí)間與空間的限制。而計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)以其形、聲、光、色、意相統(tǒng)一的優(yōu)勢,產(chǎn)生一種聲情并茂、情景交融的情境,豐富了學(xué)生的感知,激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,為教學(xué)提供了廣闊的空間。比如利用計(jì)算機(jī)的動(dòng)態(tài)特性可以表現(xiàn)一些動(dòng)態(tài)畫面、用它的圖畫特性表現(xiàn)一些抽象的概念和知識(shí)點(diǎn)。計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)除了能表現(xiàn)傳統(tǒng)教學(xué)無法實(shí)現(xiàn)的一些生動(dòng)的效果外,還可以增加課堂知識(shí)容量,提高課堂知識(shí)密度。由于利用多媒體、網(wǎng)絡(luò)通訊等手段,使講解更直觀、更清晰、更具吸引力。它能使課堂知識(shí)容量、課堂知識(shí)密度達(dá)到飽和的程度,就總體教學(xué)效果而言,計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)不僅能替代一些傳統(tǒng)的教學(xué)手段,而且能達(dá)到傳統(tǒng)教學(xué)無法達(dá)到的效果。
第二,計(jì)算機(jī)模擬化學(xué)反應(yīng)中的微觀運(yùn)動(dòng),變抽象為形象直觀,在教學(xué)中突出重點(diǎn),突破難點(diǎn)。
化學(xué)課程中的微觀和抽象內(nèi)容較多,單憑教師的口述講解,學(xué)生理解起來比較困難,需要一系列復(fù)雜的思維過程才能獲得知識(shí)。采用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)可以將復(fù)雜抽象的理論知識(shí)和概念用生動(dòng)靈活的形式直觀表達(dá)出來,使學(xué)生很容易理解和掌握。對(duì)于一些復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng),雖然可以通過實(shí)驗(yàn)演示,但是學(xué)生看到的只是外在現(xiàn)象,用計(jì)算機(jī)輔助可以模擬反應(yīng)部位及復(fù)雜的反應(yīng)過程。如:氧化還原反應(yīng)中化學(xué)鍵的斷裂及形成過程用形象生動(dòng)的動(dòng)畫及配音展現(xiàn),使學(xué)生觀察得清晰明了,理解深刻,記憶牢固。另外,分析化學(xué)中涉及大量定量計(jì)算公式,為了表達(dá)清楚,教師通常要花大量時(shí)間板書(包括推導(dǎo)和列式),沒有足夠的時(shí)間講解,因此學(xué)生很難真正掌握,轉(zhuǎn)而只關(guān)心考試內(nèi)容而不是重要的核心內(nèi)容。利用教學(xué)軟件把有些內(nèi)容表達(dá)出來,節(jié)省板書時(shí)間,使教師用更多的時(shí)間進(jìn)行講解,突出教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn),突破難點(diǎn)。這樣,既提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,又提高了教學(xué)效率。
第三,模擬化學(xué)實(shí)驗(yàn),彌補(bǔ)常規(guī)實(shí)驗(yàn)的不足。
化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué),學(xué)好化學(xué)知識(shí)必須以實(shí)驗(yàn)觀察為前提。實(shí)驗(yàn)課程的特點(diǎn)使學(xué)生的預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)工作很難進(jìn)行,僅僅停留在預(yù)習(xí)報(bào)告和實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫,對(duì)實(shí)驗(yàn)操作過程中沒有理解的問題和沒有觀察到的現(xiàn)象不能再次安排實(shí)驗(yàn)。而利用計(jì)算機(jī)軟件則可以實(shí)現(xiàn)這一目的。課前利用課件進(jìn)行模擬操作,訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)操作技能,然后再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)過程中容易出錯(cuò)和產(chǎn)生危險(xiǎn)的地方做到心中有數(shù),避免在實(shí)際操作過程中出現(xiàn)危險(xiǎn)事故,同時(shí)能提高實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)效果。對(duì)于操作中沒有解決的問題也可以再次利用軟件復(fù)習(xí)解決。另外,有些實(shí)驗(yàn)會(huì)產(chǎn)生有毒有害物質(zhì),如硫化氫的制取,苯的溴代、硝基苯的制取都會(huì)產(chǎn)生有毒氣體,嚴(yán)重污染環(huán)境;有些易燃易爆化學(xué)品的實(shí)驗(yàn),也因有一定的危險(xiǎn)性,一般實(shí)驗(yàn)條件下無法進(jìn)行。如果借助于計(jì)算機(jī),則可以鮮明的色彩模擬真實(shí)實(shí)驗(yàn),克服以上不利因素。用二維或者三維圖像及動(dòng)畫還可以對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行局部放大,使一些重要卻不易觀察的現(xiàn)象引起學(xué)生的注意。而且利用多媒體軟件可以重復(fù)使用,比實(shí)際常規(guī)實(shí)驗(yàn)節(jié)省了大量經(jīng)費(fèi)。
然而,事物總是具有兩面性的。計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)有許多優(yōu)點(diǎn),也有其不利的一面。在長期的教育教學(xué)實(shí)踐中,筆者發(fā)現(xiàn)一些教師在使用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)過程中存在著一些問題,主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
第一,用計(jì)算機(jī)代替教師,讓教學(xué)失去應(yīng)有的靈活性。
許多教師在計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)手段的使用上存在盲目性,喜歡不加選擇地使用多媒體,在上課時(shí)往往過于依賴計(jì)算機(jī),讓計(jì)算機(jī)代替自己,教師只充當(dāng)起操作員的角色,學(xué)生跟著計(jì)算機(jī)被動(dòng)地學(xué)習(xí),聽課變成了看課,師生之間相互交流太少,造成了“學(xué)生瞪著眼睛看,教師圍著電腦轉(zhuǎn)的現(xiàn)象”。教學(xué)是一門藝術(shù),教學(xué)中,應(yīng)以教師的人格魅力和富有情趣的講解,通過師生間的情緒互相感染,來調(diào)動(dòng)學(xué)生積極參與教學(xué),交流教學(xué)信息,活躍課堂氣氛,以期達(dá)到教學(xué)效果、實(shí)現(xiàn)教學(xué)目的。計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)在于延伸教師表達(dá)能力,充分發(fā)揮教師的作用。而不是為了使用計(jì)算機(jī)而用計(jì)算機(jī),否則,只會(huì)降低計(jì)算機(jī)的功用,甚至出現(xiàn)簡單問題復(fù)雜化。總之,教師在備課時(shí),應(yīng)先對(duì)各知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行分類,針對(duì)不同的教學(xué)內(nèi)容采用不同的教學(xué)形式,如:動(dòng)態(tài)過程、比較抽象和難以理解的內(nèi)容及文字說明的適合采用多媒體形式;重要的內(nèi)容則更適宜采用傳統(tǒng)的板書教學(xué)形式。只有真正將計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)和傳統(tǒng)教學(xué)形式有機(jī)結(jié)合起來,才能有效地提高教學(xué)質(zhì)量,獲得滿意的教學(xué)效果。
第二,設(shè)計(jì)過于僵硬,在教學(xué)活動(dòng)中不利于課堂的多變性。
人的要素是第一位的,教師才是教學(xué)活動(dòng)的主導(dǎo)。教師的教學(xué)活動(dòng)可以體現(xiàn)個(gè)性風(fēng)格的教學(xué)方法,教學(xué)技巧,使教學(xué)生動(dòng)活潑,富有特色。但是教學(xué)思路容易被計(jì)算機(jī)的流程所左右,讓原有的好的教學(xué)風(fēng)格被流水線的程序湮沒,從而影響自己的教學(xué)風(fēng)格及隨機(jī)應(yīng)變的能動(dòng)性,使教學(xué)課件制約師生的思維空間,影響教學(xué)效果,最終失去計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的優(yōu)勢。傳統(tǒng)教學(xué)中有著許多好的經(jīng)驗(yàn),只要與現(xiàn)代技術(shù)的教學(xué)手段適當(dāng)結(jié)合起來就會(huì)產(chǎn)生較好的教學(xué)效果??傊?,教學(xué)中引入計(jì)算機(jī)是一個(gè)改革,它所產(chǎn)生的作用是深遠(yuǎn)的,我們的目的是在教學(xué)中適當(dāng)?shù)貞?yīng)用這一技術(shù),使我們的教學(xué)更加合理、有效。
第三,忽視學(xué)生的主體作用,忽視學(xué)生的創(chuàng)造能力培養(yǎng)。
在教學(xué)過程中,學(xué)生是認(rèn)識(shí)和發(fā)展的主體,是具有獨(dú)立地位和極大的認(rèn)識(shí)潛能的實(shí)踐者。學(xué)生全面和諧發(fā)展,更是教師無法代勞的。蘇霍姆林斯基說過“教師的真正的思維素養(yǎng),就在于在學(xué)習(xí)教材的過程中,教師就能找出一些工作方法和形式,使他能夠看見學(xué)生的思路是怎樣發(fā)展的”。計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)也是如此,只有把教師的思路、學(xué)生的思路和教材的思路融為一體,才能獲得教學(xué)的成功。因此,教師在自行制作計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)課件時(shí),除了服務(wù)于教學(xué)本身外,更多的應(yīng)該是考慮到學(xué)生的實(shí)際,真正做到從生活中來到生活中去。
實(shí)踐證明,運(yùn)用CAI進(jìn)行教學(xué),省時(shí)、快捷、高效,大大增加了課堂知識(shí)密度,擴(kuò)大了信息量,有利于全面實(shí)施素質(zhì)教育。它可把枯燥乏味的教學(xué)內(nèi)容,借助于多媒體的優(yōu)化組合,使課堂教學(xué)形象化、趣味化、交際化和生活化,提高了教學(xué)質(zhì)量。然而,在我們充分享受計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)帶來好處的同時(shí),也不得不默默地承受著它帶給我們的諸多不足之處。計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)的關(guān)系是一種有機(jī)整合的互補(bǔ)關(guān)系,現(xiàn)代信息技術(shù)帶給教育的不僅是手段與方法的變革,而且是包括教育觀念教育模式在內(nèi)的一場歷史性變革。如果不能更新觀念,改變模式,信息技術(shù)的運(yùn)用不僅不會(huì)提高教育效益,而且還會(huì)導(dǎo)致教育資源的浪費(fèi)。
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Abstract: It has an important significance to apply the computer technol in Chemisrty teaching for deepening the reformation of education. A teaching pattern ,which is in favor of people-oriented and undergraduats’ innovating training,is established.If information technology isn’t used correctly and reasonably,CAI not only doesn’t improve education benefit but also leads to waste of education resources. The advantage and the disadvantage of CAI is expatiated.
Key words: computer aided instruction; chemisrty teaching; advantages and disadvantages
Analysis of CAI in chemistry teaching advantages and disadvantages of the application
Cui Xinling, Dong Zhongchao, Ma Guohua
Institute of chemical defense of Chinese people’s liberation army, Beijing, 102205, China
2010-11-01
崔新玲,碩士,講師。董中朝,教授。馬果花,碩士,講師。