运用计算机辅助化学教学
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计算机在化学化工中的应用课程设计一、前言伴随着信息技术的飞速发展,计算机已经成为现代化学化工领域的重要工具。
计算机在化学化工中的应用,不仅可以大大提高实验数据的准确性和精度,还能使化学工程师更加高效地完成工程设计和管理工作。
因此,计算机在化学化工中的应用课程设计显得尤为重要。
二、课程目标通过本课程的学习,学生可以了解到计算机在化学化工中的应用现状和发展趋势,掌握计算机在化学化工中的基本应用技术和方法,培养学生的计算机与化学化工领域的综合能力。
三、课程内容3.1 计算机在化学化工中的基本应用技术1.计算机辅助分析技术:介绍如何利用计算机进行实验数据的分析和处理,包括常见的数据处理软件和分析方法等。
2.应用数学方法:介绍在化学化工过程中常用的数学方法和工具,包括线性代数、微积分、差分方程等。
3.模拟和仿真技术:介绍如何利用计算机进行化学反应、物理传递过程、工艺流程等方面的模拟和仿真。
3.2 计算机在化学化工中的实际应用案例1.应用案例1:利用计算机模拟反应动力学,实现对某一化学反应速率规律的研究。
2.应用案例2:基于计算机视觉的边缘检测技术,实现对污水处理水质的实时监测和控制。
3.应用案例3:利用计算机自动化控制技术,实现对化学反应过程的自动控制和优化。
3.3 课程设计本课程涉及到的基本应用技术和实际应用案例,将在一个综合性的课程设计中得到实际应用。
学生可以根据自身的兴趣和实际需求,选择其中一项应用案例进行深入研究和开发。
在课程设计中,学生需要完成以下基本任务:1.掌握相关的计算机技术和化学化工理论知识,准备软硬件环境和实验数据。
2.分析选定的应用案例,并设计相应的计算机程序。
3.利用计算机进行仿真和模拟实验,收集并处理相关实验数据。
4.分析实验数据,得出相关结论,撰写相关实验报告和技术文献。
四、教学方法本课程采取讲授与实践相结合的教学方法。
讲授部分包括基础理论的讲解和实际应用案例的演示,旨在让学生了解相关技术的原理和应用场景。
计算机辅助教学在化学课堂上的应用
在化学教学中,计算机辅助教学已成为必不可少的一部分,尤其是在高中和大学化学课堂中。
计算机辅助教学涵盖了多个领域,包括设计数字化课程、开发交互式教学游戏、编写虚拟实验室以及使用多媒体资源展示概念等。
以下是计算机辅助教学在化学课堂上的应用:
一、使用数字化教学资源
计算机辅助教学使得教师可以使用数字教材和多媒体资源来丰富和增强化学课程的教学内容。
如使用幻灯片展示化学实验、生物化学反应等等,为学生提供更直观的了解。
二、虚拟实验室
虚拟实验室可以有效地使学生在实验课上得到更好的体验,也可以在预习阶段为学生提供参考资源。
由于存在很多因素影响学生做实验,如安全问题、教师的时间和学生的能力水平等等,使用虚拟实验室可以有效避免这些问题。
三、交互式教学游戏
使用交互式教学游戏有助于学生快速了解概念,并能够保持他们的兴趣和积极性。
这种教学方式可以让学生在整个游戏过程中不断尝试和理解不同的概念,较好地提高学生的学习效率。
四、多媒体教学
在投影仪或电视屏幕上播放视频、音频或图片等多媒体素材,能够丰富化学教学,为学生提供更加生动的视觉体验。
多媒体教学有效地推进了教学方法的更新,使得学生在学习中得到了更多有趣的帮助。
总之,计算机辅助教学在化学课堂里的应用不仅能够提高教学效率,还能促进多种教学模式更好地结合。
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。
计算机辅助教学技术的发展与应用案例计算机辅助教学技术指的是利用计算机和相关软件来辅助教师进行教学,提升教学效果和学习效果的一种教学模式。
随着计算机技术的不断进步,计算机辅助教学技术也在不断发展与应用。
本文将介绍几个计算机辅助教学技术的发展和应用案例。
一、虚拟现实技术在化学实验教学中的应用虚拟现实技术是一种模拟真实环境的技术,可以通过计算机生成的虚拟场景和交互装置,使用户身临其境地体验虚拟世界。
在化学实验教学中,真实的化学实验室设备和化学品有一定的危险性和制约性,而虚拟实验室则可以打破这些限制,让学生在虚拟环境中进行实验操作。
学生可以通过虚拟现实技术进行多次实验,熟悉实验操作流程和实验现象,提升学生的实验技能和实验认知能力。
同时,虚拟现实技术还可以模拟一些特殊的实验现象,让学生进行探索和研究,激发学生的学习兴趣和创新思维。
二、在线教学平台在远程教育中的应用随着互联网技术的飞速发展,在线教学平台成为了远程教育的重要组成部分。
在线教学平台可以提供多种形式的教学资源,包括课件、视频、习题等,学生可以根据自己的学习进度和需求进行自主学习。
远程教育通过在线教学平台还可以解决地域限制问题,学生可以在家通过网络与教师进行互动,接受高质量的教育资源和教学指导。
在线教学平台还可以进行作业批改和学习情况跟踪,方便教师对学生学习进度和学习情况进行监控和评估。
三、智慧教室在小学语文教学中的应用智慧教室是通过计算机和相关设备整合学校内各种资源和信息,运用多媒体技术和网络技术进行教学的一种教室模式。
在小学语文教学中,智慧教室可以提供多媒体课件、互动白板等教学工具,教师可以通过这些工具展示课件、进行互动教学和评估学生学习效果。
学生在智慧教室中可以通过触摸屏或者电脑进行课堂互动和学习,激发学生的学习兴趣和创造力。
同时,智慧教室还可以记录学生学习过程和学习成绩,方便教师对学生的学习情况进行监控和评估。
四、人工智能技术在英语学习中的应用人工智能技术是计算机科学的一个重要分支,通过模拟人类智能和思维过程,进行一系列复杂的认知活动。
如何将计算机技术合理应用于化学教学马永铸高中化学随着教育理念的不断更新,素质教育正在从各个方面渗透到我们的学科教学中来。
与此同时,新的教育手段,新的教育模式,新的教学工具不断地进入课堂。
计算机技术如教学花园中一枝鲜艳夺目的玫瑰,越来越显现出它的生机和活力。
因此,探索计算机在化学教学中的应用是化学学科电化教学的一个重要课题,是实验教学的一个重要延伸,也是辅助化学教学,优化教学过程,提高教学质量,改革课堂教学,加强素质教育的新思路与新做法。
下面就计算机技术应用于化学教学的原则,谈谈我个人的一点体会和看法。
一.计算机技术应用于化学教学教学中存在的一些问题及其原因计算机技术对化学教学有着十分显著的促进作用,但同样存在着一些问题1.过分强调课件本身,没有从学生学习的角度出发。
有的课件就是一屏幕接着一屏幕的字,密密麻麻,而且字体很小,坐在后面的同学根本看不清,有的为了让自己的课件好看,背景采用非常美观的图片,这时候再写字,字体颜色和背景色区分度不大,很难辨认。
有些课件简直成了计算机技术展示,使得学生为老师的计算机技术惊讶,有些课件过于花哨,放很多动画在课件页面上,颇有哗众取宠的意味,过于喧宾夺主,这样的课件分散了学生学习的精力,影响了课堂教学,不如不用。
因此,一个好的课件必须考虑到学生的学习,以学生学习为本。
2.课堂教和学被课件牵制,老师和学生跟着课件走。
有相当一部分老师的教学是用课件串联下来的。
可是教无定法,学无定法,不同的班级,就会出现不同的情况,而且学生的学习过程中随时会出现一些问题,会有一些智慧的火花闪现,一味得跟着课件走,就会使我们的课堂教学陷入一种困境,很难挖掘课堂的亮点。
出现这种问题的原因就是没有从课堂教和学的实际出发,没有以学生的学习为本。
3.课件成了老师的板书的替代,大屏幕成了第二块黑板,导致笔记量过大。
一节课下来,学生盲目的机械的记笔记,手不停的写还写不完。
在这种情况下导致学生对老师使用课件上课比较厌烦,因为这样的课太累了。
运用计算机辅助化学教学
发表时间:2011-08-18T19:38:00.827Z 来源:《学习方法报·教研周刊》2011年第47期供稿作者:曹新平
[导读] 随着信息社会的到来,计算机的开发和应用正在以前所未有的速度冲击着我们这个时代。
江苏省扬州市邗江区槐泗学校曹新平
随着信息社会的到来,计算机的开发和应用正在以前所未有的速度冲击着我们这个时代。
把计算机技术应用于教育领域,在国外称为计算机辅助教学(CAI)和计算机管理教学(CMI)。
我国有关计算机管理教学的研究刚刚起步,而对计算机辅助教学的研究已进入推广和使用阶段,这标志着我国现代化教育技术手段的又一次飞跃。
计算机辅助教学的发展,在国外始于60年代行为主义学习理论所倡导的程序教学法,即根据刺激反应,及时获取教学信息的反馈,有效地实行个别化教学。
近几年,由于认知心理学理论的日益成熟及多媒体计算机技术的开发,使计算机辅助教学更注重于学生学习能力的形成、学习策略的掌握和提供更多的个别化教学选择。
计算机辅助教学的发展趋势,正顺应了现代化教学的两个基本趋势,即强调教学的主体性,强调充分发展学生的个性,全面提高学生的整体素质。
近年来,虽然很多学校在计算机硬件的配置上下了很大功夫,但在软件的开发和利用上明显滞后于硬件的配置。
而且,相当多教师对计算机辅助化学教学的认识不足,参与不够,对计算机辅助化学教学模式的研究更鲜为人知。
为此,结合我校计算机辅助化学教学的开发和实践,我们对计算机辅助化学教学模式提几点看法:
1. 计算机辅助化学教学的几种模式
(1)计算机模拟教学模式
计算机辅助教学的模拟功能,是计算机辅助教学中较早开发和利用的一种功能。
目前,很多学校的软件应用是这种教学模式。
模拟教学模式,主要是指利用计算机辅助教学的模拟功能把一些抽象的理论内容,或不易观察清楚、危险性较大、难于操作的实验内容,通过二维或三维动画形式,进行信息处理和图像输出,在显示屏幕上,进行微观放大,宏观缩小,瞬间变慢,短时间内调动学生多种感官参与活动,使学生获取动态图像信息,从而形成鲜明的感性认识,为进一步形成概念,上升为理性认识奠定基础。
由于多媒体计算机技术是90年代在法国首先提出和使用的,我国高中配置多媒体计算机系统的学校不多,但未来的发展趋势,应当是使用多媒体计算机平台,设计课件,操作鼠标,简单易行,而且教师并不需要太多的计算机知识,因此具有更广阔的发展前景。
实际上,进行计算机辅助教学,应当逐渐从单纯的计算机辅助教学向多媒体组合的计算机辅助教学发展。
例如,在原电池教学中,我们把原电池中原电池原理及形成条件作为本节课的重点,为了突出重点内容讲授,让学生从微观本质理解原电池的形成,不仅采用了传统的分组实验教学,利用投影给出原电池实验要求、观察步骤,指导学生实验,并利用微机模拟原电池所形成的闭合回路,通过电子转移的流动过程和声响,及两极Zn2+离解,H+析出标示出内外电路所构成的闭合回路,使学生认识原电池本质;最后利用录像播放不同新型原电池的工作情况,使学生最终形成对原电池比较深刻和全面的理解。
这种多媒体组合教学,可在一定程度上突破学生认识的时空限制,拓宽学生获取信息的渠道,使学生的视觉、听觉、触觉等多种感觉系统参与信息的收集过程,形成教与学的双向互动,更好地发挥学生思维的想象力和创造性,激发学习兴趣,提高学习效率。
(2)多媒体综合教学模式
计算机可以控制多种教学媒体,这是其优于其他教学媒体的特殊功能。
实际上,传统教学模式中,教师上课有声音、形象、板书、文字、挂图和实物等,教师也可根据教学过程中学生的反映来调整教学策略。
但这里所说的多媒体有两层含义,其一是把微机与其他教学媒体相互连接,赋于其他媒体交互性,同时使用幻灯、投影、录像等手段,使多种媒体有机地贯穿于教学全过程;其二是多媒体计算机技术的使用,即“利用计算机交互式地综合处理文字、图形、图像、声音等多种信息,使它们建立起逻辑连接,成为一个系统”,使之具有综合性,即一机多用,同时又可形成人机互动,互相交流的操作环境,形成一种身临其境的情境。
(3)计算机个别辅导教学模式
我们目前采用的主要是班级授课制,很难在全班实现个别化教学,而实现个别化教学,又是化学教学由应试教育向素质教育转化的重要途径。
由于计算机辅助教学课件主要强调人机交互功能,因此实现一对一的个别化教学有得天独厚的条件。
个别辅导模式,主要是用计算机部分地代替教师,按照程序教学原则,设计不同层次递进的教学途径,学生可根据自己的学习水平,选择不同的学习程序,提出需要学习的内容;计算机可向学生提问,并对学生的问题进行分析,作出正确与否的判断,给出高质量的反馈,如遇困难,还可以适当降低学习坡度,使学生循序渐进,得到知识的巩固和自学能力的提高。
这种教学模式,虽然主要是以学生为主体,但也不能忽视教师的主导作用;教师不仅要指导学生寻找解决问题的方法,而且要针对学生的实际,精心设计程序,使学生能用最短的时间找到解决问题的途径,同时也可以帮助学生总结自己的个性特点、学习风格,从而帮助学生形成良好的学习品质和自学方法,真正实现个别化教育的目标。
模拟教学只是教学过程中的一个环节,比传统的挂图、模型或录像都能更真实地接近于事物的本来面貌,而且可反复播放,因此更有利于学生理解知识的本质,培养他们的形象思维能力,也有助于抽象思维能力的提高。
计算机辅助教学在化学教学中的模拟教学,主要适用于理论性和抽象性较强的内容,如原子核组成、电子云、核外电子运动、化学键中离子键和共价键形成、溶解和结晶、原电池、电解池、离子反应和离子方程式、NH3分子结构、有机官能团的结构等。
另一方面适用于实验难以操作、危险性大而观察不明显的内容,如溴苯制备、氢气还原氧化铜、氨氧化、乙酸乙酯水解等。
此外,工业生产知识内容,如硫酸、硝酸工业制法,炼铁也可制成计算机辅助教学课件进行教学。
个别辅导教学模式,由于受计算机辅助教学课件的限制及学生使用计算机熟练程度的影响,很难在短时间内得到大范围的推广,而现有的软件局限性又较多,因此可尝试在选修课教学中,进行小范围的试点,当课件使用比较成熟时再做推广应用。
2. 计算机辅助教学的实践和体会
我校开展计算机辅助教学的时间较长,不仅在化学学科,在其他各科教学中,都设计过丰富的计算机辅助教学课件,这主要源于计算机硬件的配置和得力于一批对软件开发兴趣浓厚的中青年教师群体。
这样一个环境也在无形中推动了计算机辅助化学教学的开发和应用。
在计算机辅助化学教学实践中,我们感到主要是计算机辅助教学课件设计比较困难。
现在市售的课件,模式单一,价格较高,教师个
人的教学设计和风格不同,课件使教师选择余地较小;教师本人又没有更多时间和精力参与设计程序,而要编程序,难度更大,由此需要有一个计算机辅助教师教学备课系统,使教师便于选择、存储、检索加工组成课件。