浅谈CAI在化学课堂教学中的应用

摘要化学是一门以实验为基础的自然科学，化学课堂离不开化学实验。然而，通过化学实验所观察到的往往只是一些宏观的、表面的现象，其中的微观变化情况却无法看到，学生难以理解。随着现代教育技术的发展，计算机应用于教育领域，给化学课堂教学注入了新的活力。而CAI课件的制作水平和可用性又是计算机辅助教学成败的关键。本文着重阐述了化学课堂上应用多媒体的必要性以及CAI在化学课堂上的具体应用，并提出化学教师学会自主开发CAI小课件，才能真正体现计算机对化学教学的辅助作用，达到优化化学课堂教学的目的。
　　
　　关键词计算机辅助教学多媒体课件化学课堂
　　
　　随着我国教育事业的飞速发展，以计算机为代表的现代化教育设备走入了中学校园。计算机辅助教学（ComputerAssistedInstruction,简称CAI）是计算机应用于教育的一个重要组成部分。CAI的应用，促进了教学模式、教学思想和教学理论的改革，在推动教学整体改革方面起着重要作用。
　　
　　1化学课堂上应用多媒体的必要性
　　
　　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。化学有三个世界：宏观世界、微观世界和符号世界。宏观世界所包含的物质种类繁多，知识零碎，记忆的成份较多；而微观世界和符号世界又比较抽象，难以理解，无论是教还是学都会产生枯燥乏味的感觉。怎样适应新形势下的教学，既完成好教学任务、提高教学质量，又较好地帮助学生从沉重的负担中解放出来，是摆在化学教师面前的一个重要课题。
　　
　　应用多媒体，不仅可以创设多样化的学习情景，更可毫不费力地将传统教学中难于描述、难于突破的难点生动、形象地表现出来。例如，在实验室制取氧气的实验中，试管口向上倾斜以及结束实验时，先熄灭酒精灯再撤导管的错误操作，即使教师刻意去做也未必每次都会得到预期的效果（试管破裂）。另外，本着节约的目的也不能每次都给学生做这样的演示。通过电脑的动画模拟，则可以轻松地达到教学目的。
　　
　　对于化学复习课而言，教学内容牵涉到基本概念和基本原理、元素化合物知识、化学实验以及化学计算等几个知识块，内容繁多，传统课堂的黑板、粉笔明显超负荷运转。但在多媒体技术帮助下，所有这些传统课堂的难题均能轻而易举地解决。
　　
　　实践表明，当一个人长时间接受单一的刺激时，就会变得反应迟钝，心理学上称之为“孤独反应”。传统的教学方式主要是通过黑板、教科书等媒体进行。这些媒体在承载信息的种类和能力，使用的方便程度上都有较大的局限性。另一方面，学生长时间接受单一形式的刺激，容易形成“孤独反应”。多媒体技术的应用，能够把文字、图形、声音、影像、动画等传播媒体集于一体。对于学生而言，可以形成多角度、多层次的信息剌激，强化学生对知识的记忆和理解，缩短学生对知识的掌握时间。
　　
　　总之，多媒体计算机引入课堂，与传统的教学方式有机地结合，相互补充，相得益彰，必定能使化学课堂教学得到最大的优化，取得最佳的教学效果。
　　
　　2CAI在化学课堂上的具体应用
　　
　　2.1展示微观结构，模拟微观粒子的变化过程
　　
　　利用计算机可以形象地展示分子、原子、原子团等微观粒子以及一些晶体的结构；采用电脑动画的手段，可以逼真地模拟出宏观变化中的微观过程。例如，化学变化中构成分子的原子相互分离又重新组合成新的分子的过程，溶解的过程，原电池、电解池中的变化等。这样做的结果，能使学生较直观地认识事物的本质，降低了学生学习的难度。
　　
　　2.2模拟或再现化学实验
　　
　　计算机模拟化学实验主要体现在以下几个方面：
　　
　　其一是模拟错误操作。例如，酒精灯、试管的错误使用方法，稀释浓硫酸的错误操作等，通过电脑动画模拟演示错误操作带来的后果，不但节约实验用品，而且能给学生留下深刻的印象。
　　
　　其二是严重污染环境，易使人中毒的实验。例如，一氧化碳还原氧化铜的实验，由于一氧化碳的毒性较大，很容易造成中毒事件。如果改用计算机进行模拟，既可以直观地观察到实验过程中的各种现象，又可以避免对师生身体的损害。类似的还有氯气、硫化氢的性质实验等。
　　
　　其三是难度较大，成功率较低或反应较慢的实验。有一些实验由于受到各种因素的影响，往往不易成功或现象不明显，影响教学效果。例如，氢气和氯气

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