计算机辅助化学教学的尝试
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浅谈计算机辅助教学在化学教学中的应用近几年来,我们在研究运用现代化教学手段,采用计算机技术辅助课堂教学方面取得了一些进展。
我们加强了计算机辅助化学教学的研究,敢于实践,勇于突破,拓宽计算机技术的应用范围,把文字、数据、图形、图像和声音等信息媒体作为一个集成体由计算机处理,把计算机带入一个文、图、声集成的应用领域,辅助化学教学,优化教学过程,加强素质教育,提高了教学质量。
一、促进教学思想的更新,提高教学技术现代化的认识教育现代化不仅要求在设备、技术手段等“硬件”方面更新,最重要的是思想观念、思想内容和思想方法等“软件”方面的更新。
后者是教育现代化的重要方面和教学改革的深层目标。
它意味着对科学文化、教育传统的继承、转变和创新,要求更新观念,转变落后于时代的教育思想、教学内容和教学方法。
传统的教学是以“传道、授业、解惑”为基本宗旨的,传授知识是教学的根本目标。
这种旧的教学思想和教学模式不符合化学教育的规律,阻碍学生的化学素质的提高,不利于人才的培养。
其具体表现是重教轻学、重知(识)轻能(力)、重结果轻过程、重“学会”轻“会学”、重方法轻思路等。
传统的教学观念远远落后于现代的教学思想,难以达到我国目前对人才的要求——能在21世纪迎接挑战的、全面发展的、潜能大、素质高的现代化人才。
二、了解计算机辅助教学的特有功能,促进教学技术现代化的进程化学教学方法是化学教师工作方式与学生学习方法的集合,而教学方法是属于一定的教学思想的。
教学思想的更新必然导致教学方法的深刻变革,现代教学论已把化学教学的目的提高到“知识——能力——思维——实践”的高度,着眼于发展学生的智能。
通过辅助常规教学手段、实验教学手段并与其它教学媒体有机结合,使之相辅相成发挥整体优势,计算机辅助教学必将带来一场具有时代特色的教学改革。
cai的特点是教学内容的形象化、多样化,它有严谨的科学性、统一的适用性和及时的交互性,有利于实施个体化教学。
1、突破教学难点现代计算机技术对图形处理能力高超,利用这一特有功能可以变抽象为具体,变静态为动态,将微观过程进行宏观模拟,把宏大场景作缩微处理,对瞬变搞定格分析,化枯燥为生动。
信息化技术在中职化学教学中的应用探索与实践摘要:对于化学这门自然科学学科,无论是从宏观角度还是微观角度看、从理论角度还是实验角度看,所感受到的都是海量且复杂的知识。
在中职院校中,很多专业课的基础都是化学,所以本文尝试将信息化技术手段应用到与化学相关的各类专业课中,从而构建一个更好的学习情境,提高化学课堂教学的直观性、生动性,达到显著提高学生学习兴趣的目的。
让学生在兴趣和求知欲的推动下自助的学习,最终实现教学质量和教学效果的提高。
关键词:信息化教学中职化工专业应用一、用于展示微观粒子空间结构化学是从原子分子层面研究物质的组成、结构、性质和应用的一门科学。
而原子、分子等微观粒子,看不见,摸不着,仅仅依靠教师讲解,挂图辅助,空间想象力差的学生很难理解,难以建立分子、原子的空间结构。
原子结构、分子结构的教学,常常成为学生学习的“拦路虎”。
如果利用现代信息技术,通过计算机三维动画,则可轻松解决原子、分子看不见摸不着,难于理解的问题,帮助学生建立起原子结构的概念。
例如,在原子结构的教学中,我们借助Flash、3Dmarx多媒体软件,制作了三维立体动画模型,将原子的组成、原子的空间以及电子的运动方式,以动态图像的方式,直观地展现在学生面前,学生就很容易理解。
利用现代信息技术不但可以让传统枯燥抽象的分子、晶体结构的教学变得形象、生动、简单,易于理解,还有助于激发学生的学习兴趣,突破教学难点,克服学生的畏难情绪。
二、呈现某些错误操作、成功率低、有毒和危险性实验,弥补演示实验的缺陷化学实验为学生正确认识物质及物质变化规律提供实验事实,能够验证化学的基本概念和原理,但在课堂教学中,并非所有的化学实验都可现场操作,这些实验则可借助信息技术手段来完成。
仿真错误操作,避免恶性后果化学实验的仪器和操作一般都有严格的说明,如不遵守轻者损坏仪器,重者可能造成人身伤亡。
通过视频播放这些容易错误操作而带来危害的实验,一方面,可防止危害带来的恶性后果,另一方面,可对学生进行安全教育,有助于培养学生严谨求实的学习作风和一丝不苟的科学精神。
用现代教育技术优化中学化学教学的尝试近年来,随着计算机技术的高速发展,多媒体教学也逐渐成为主要的教育技术之一。
多媒体技术是指利用计算机把文字、图形、影像、声音、动画等多种媒体合成处理并组成一个交互系统的技术。
这种作为富于表现力和高度交互的媒体,它在教育教学领域中的应用,对教育思想、教学观念、教学内容、教学方法、教学模式等的革新,对教师整体素质的提高以及对学生素质教育的全面实施都起到了巨大的促进作用。
笔者就自己在化学教学中如何应用现代教育技术谈谈看法:一、现代教育技术辅助化学教学的必要性1.新课程改革的需要《基础教育课程改革纲要》指出,应”大力推进信息技术在教学过程中的普遍应用,促进信息技术与学科课程的整合,逐步实现教学内容的呈现方式、学生的学习方式、教师教学方式和师生互动方式的变革”。
由此可见新的课程标准给教师定位为新课程学习的组织者,对于给定的学习内容,学生不仅可以通过向教师学习,还可以通过因特网、光盘、电视、录像等多种媒体学习。
教师不再只是讲授,而应在信息技术环境下,能培养学生对信息的获取、处理、创造、表现的能力,并运用这种能力来解决新课程学习中的实际问题。
2.化学学科教学的需要新编的高中化学教材(山东科学技术出版社)中,设置了”联想?质疑”、”活动?探究”、”观察?思考”、“概括?整合”、”拓展?视野”等与老教材不同栏目,这些栏目要求教学模式也要变革。
化学是一门以实验为基础,以研究物质组成、结构、性质变化、制取及其应用的学科。
涉及大量关于反应机理、变化过程、分子空间结构等微观世界的抽象描述。
这些历来是高中化学教学过程中教师难教,学生难学的瓶颈。
基于此种原因,如果我们在化学教学中恰当地运用现代教育技术,利用计算机的模拟功能,则可以变抽象为直观,使静止内容动态化,逼真地模拟宏观变化中的微观过程。
另外,对稍纵即逝演示实验的现象,学生看不清楚,可以用计算机辅助化学教学,重复播放模拟动画,强化学生对化学知识的记忆和理解。
中学教师读书笔记:数字化辅助工具在化学教学中的实验设计应用前言近年来,随着科技的不断发展,数字化辅助工具在教育领域的应用越来越广泛。
本文将着重介绍数字化辅助工具在化学教学中的实验设计应用。
通过数字化辅助工具,中学教师可以更加便捷、高效地进行实验设计,提升学生的实验操作能力和科学探究能力。
1. 数字化辅助工具的种类在化学教学中,常用的数字化辅助工具包括但不限于以下几种:•虚拟实验平台:模拟真实实验场景,让学生在虚拟环境中进行实验操作。
例如,PhET虚拟实验平台可以帮助学生探究化学反应、溶解、电化学等内容。
•实验视频:以视频形式呈现实验过程,让学生更加直观地了解实验操作步骤和实验结果。
•数据采集工具:用于通过传感器采集实验数据,并以数字化的方式显示和分析实验结果。
例如,使用Vernier数据采集仪和相应的传感器可以测量温度、压力、PH值等。
•模拟器:通过模拟化学实验过程,让学生在计算机上进行实验操作。
模拟器可以提供各种化学实验的模拟环境,如酸碱滴定、电解质溶液电导、化学反应速率等。
2. 数字化辅助工具在实验设计中的应用2.1 提前预览实验步骤通过数字化辅助工具,学生可以提前预览实验的操作步骤和实验器材的使用方法。
这样一来,学生可以对实验有更清晰的认识,提前准备好所需的器材和药品,避免实验中的困惑和错误。
2.2 模拟实验设计和参数调节数字化辅助工具提供了模拟实验的环境,使学生可以在计算机上进行实验设计和参数调节。
学生可以通过自主设计实验,修改实验条件,观察不同参数对实验结果的影响,从而更深入地了解实验原理和动态。
2.3 数据采集和分析使用数字化辅助工具的数据采集功能,可以让学生快速、准确地收集实验数据。
通过数字化的方式显示和分析实验数据,学生可以更方便地进行数据处理和图表绘制,进一步分析实验结果。
2.4 实验视频分享和回放通过实验视频的录制和分享,学生可以回顾和分享实验过程,增强对实验操作的理解和记忆。
信息技术在初中化学课中的应用随着信息技术的发展,教育领域也越来越多地开始使用信息技术来辅助教学,其中,初中化学课更是可以用信息技术来帮助学生更好地理解并掌握化学知识。
下面是信息技术在初中化学课中应用的一些例子:一、化学模拟软件化学模拟软件可以帮助学生通过计算机程序来模拟实验过程,从而帮助学生更直观、更深入地理解化学实验的原理和过程。
比如,模拟软件可以模拟电解槽、电极等物理实验环境,将实验过程实现在计算机环境中,通过交互式的操作提供简单但生动的化学实验教育。
二、网络学习资源网络学习资源丰富多样,是学生们获取化学知识的重要途径之一。
化学领域的网络课程、在线课程、网络彩色图书等可以通过互联网来使用,而 YouTube等视频网站也可以被应用在初中化学课中进行教学。
同时,还可以投入使用科学家发现的一些互动实验,学生们可以在实验环境下安全地进行实验,并记录他们感受到的经验和观察到的事项。
这些资料可以提供学习、分析和理解化学的基本概念和知识。
三、在线交流在线交流也是一种应用信息技术的教学方式。
学生可以通过网络和老师和同学进行交流和讨论,进行学习指导。
老师可以通过这种方式对学生的学习情况进行了解,并指导学生学习的方向和方法。
四、多媒体课件多媒体课件可以将化学知识可视化,呈现丰富的图形、图表、动画、声音等,使学生能够更加直观地理解化学知识,提高学习效率。
化学中一些抽象或相对较难的概念可以通过多媒体技术呈现,帮助学生更好地理解和记忆,提高学习效果。
五、虚拟实验室虚拟实验室是一种基于计算机的虚拟环境,可以在安全的环境下进行化学实验,通过这种方式帮助学生更好地理解化学实验原理和过程。
虚拟实验室可以模拟实验环境、实验过程等,可以使学生对某些实验进行了解和探索,从而更好地掌握化学知识。
总的来说,信息技术在初中化学课中的应用可以帮助学生更深入地理解化学知识,提高学习效果。
因此,学校应该将信息技术与化学课程结合起来,积极探索信息技术在化学教学中的应用,使学生能够更加轻松、更加深入地掌握化学知识。
内容提要计算机辅助教学,是中学多媒体教学应用的主要形式。
在化学教学中,运用多媒体动态模拟功能,可激发学生的学习兴趣;运用多媒体三维制作技术,通过图形、图像,把微观世界变成宏观世界,可突破教学难点;运用模拟错误操作,可强化实验教学;通过增大教学信息量,可提高课堂教学效率。
以计算机为载体的现代化教学手段辅助化学教学,能优化教学过程,提高课堂教学效率,收到其他教学手段难以收到的教学效果。
以下是笔者在教学实践中所作的一些尝试。
一、创造动态情境,激发学习兴趣
心理学告诉我们:兴趣是一种非智力因素,是创造性活动中不可少的心理驱动力。
只有对某件事物产生浓厚的兴趣,才能对其给予热情的关注,也才能持久地把事情做完、做好。
抽象的理论和概念,讲不清,道不明。
运用计算机形象的动态表现功能,把知识的学习融入娱乐形式中,使枯燥的学习变得轻松愉快,从而激发学生的学习兴趣,发挥寓教于乐的多媒体教学优势。
例如,在CuSO4晶体形成过程的教学中,向一杯蒸馏水中,加入一定量的硫酸铜粉末,开始时Cu2+离子和SO42-离子在水中不断运动,且速率越来越快。
有的Cu2+离子和SO42-离子从粉末状固体表面跑到溶液中去,有的离子却又从溶液回到固体表面,白色粉末逐渐变成蓝色晶体。
随着背景音乐节拍的强弱变化,两者速率慢慢接近,最后它们的速率相等,随之音乐也变得柔和。
这就是最直观的溶解与结晶平衡,同时也真正体现了动态平衡的实质。
又如,讲解电解原理时,盛有氯化铜溶液的电解池中,带正电荷的铜离子向阴极移动,得电子后析出红色固体;阴极区附近溶液由蓝绿色*以水合铜离子为主+逐渐变成黄绿色*以四氯合铜离子为主+。
同时,带负电荷的氯离子向阳极移动,失去电子后的氯原子结合成氯分子,产生黄绿色气体。
当失去的电子在导线
中移动时,计算机发出“嘟、嘟、嘟”的声音,电解原理的演示画面十分生动、形象,学生看了兴趣十足。
实际教学中,这样的例子很多。
如水解平衡、电离平衡、电镀、可逆反应等都可以用动画的形式呈现出来,大大激发学生的学习兴趣。
二、转换思维模式,突破教学难点
化学教学的难点之一是微观世界看不见、摸不着、难理解。
而运用多媒体技术三维制作,使小分子动起来、高分子转起来、晶体搭起来,使难点化解成可视的图像、图形,变微观为宏观,从而突破了教学难点。
例如,在质量守恒定律的教学中,在音乐伴奏和文字注解下模拟氢气与氧气反应的微观过程,把学生带到了奇妙的原子、分子世界,学生大开眼界。
接着教师根据教学的需要,通过慢放、定格和重放等操作,引导学生观察动画过程,把难以捉摸的质量守恒定律形象化,从而突破质量守恒定律的教学难点,学生易于掌握。
又如,在讲解原子概念时,为突破“原子是化学变化中的最小微粒”这一难点,利用计算机模拟水分子的分解过程,清楚地看到氧原子与氢原子的分离:两个氧原子形成一个氧分子,聚集成氧气跑出来;两个氢原子形成一个氢分子,聚集成氢气跑出来。
通过演示,运用图形、图像把原子概念的难点化解,学生很容易理解、掌握这一概念。
在讲授电子云概念时,一般的讲法是通过照相的方法解释电子云的形状,但很容易使学生理解成多个电子同时在核外运动,而实际上却是一个电子在不同时刻运动轨迹的叠加。
常规的教学方法可用幻灯、投影,由于画面是死的,学生还是不好理解;若用#,则不然,用一幅三维空间画面,表现出原子核外电子的运动,
另一幅画面模拟照相技术,让学生好像亲身进入原子核内部,亲眼看到电子的运动,把难以想像的微观世界宏观化,直观形象地帮助学生理解电子云的概念。