中学化学MCAI应用现状分析及思考，本文主要内容关键词为：现状分析论文,中学化学论文,MCAI论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
一、问题的提出
多媒体计算机辅助教学（MCAI）是教育改革的重要途径，也是教学改革的重要组成部分，它的应用使教学效果得到优化，教学效率得到提高。但是在现实的中学化学教学中，还有大部分教师尚未利用计算机进行教学或不清楚在中学化学教学中用计算机辅什么和怎样辅助化学教学，陷入了片面追求制作大而全的课件的困境中，从而大大缩小了计算机在化学教学中的应用空间。而化学学科与其他学科的教学思想不尽相同，它有丰富的实验、较繁杂的化学式和抽象的概念等，这些决定了它的教学方法具有特殊性。文章根据多媒体计算机辅助中学化学教学的特点与教学功能，在实证调查的基础上分析了温州地区中学化学MCAI的应用现状，并对其在应用中值得注意的几个问题做了探究。
二、中学化学MCAI应用的基本情况
根据自行设计并编制的问卷对温州地区拥有多媒体教室的中学随机选择25所，并在这些学校中高一到高三随机抽出的677名学生和103名化学教师进行调查，基本情况如下：
1.化学教学对多媒体教学设备的利用率不高
在调查中，我们发现，温州地区大多数中学拥有多媒体平台教室。但在被调查的有多媒体教室的25所中学的83个班级中，有54.22％的班级的化学课没有进行过多媒体辅助教学，而那些使用过多媒体辅助化学教学的班级也只是偶尔使用而已，61.27％班级一学期只有1～3节多媒体辅助化学课，而且有40.00％的教师认为只有在公开课或研究课时才使用多媒体辅助教学，65.85％的教师认为学校把多媒体教室当作公开课或研究课的教室。另外学生对学校多媒体教学效果的满意程度见表1。
表1 学生对学校多媒体教学效果的满意程度
选项满意较满意 一般
差
比例
2.86％ 25.08％57.46％
14.60％
目前，我国中学的教学改革方兴未艾。教学改革包括教学理论、教学思想、教学内容、教学手段、教学方等方面的改革，而教学手段和教学媒体的变革是教学技术发展、教学方式与教学方法改革的动力。多媒体教学的深入发展，必将推动课堂教学的变革，乃至教学的整体改革。政府花大量经费投资教育事业，建多媒体平台教室，而多数学校把它荒置在那里，仅用于开会或上公开课。这是对资源的浪费，也不利于温州教育事业的真正现代化。
2.多媒体教学只能作为一种辅助手段
根据调查，学生认为传统教学与多媒体辅助教学在效果上的区别见表2。
表2 学生认为传统教学与多媒体辅助教学在效果上的比较
选项传统教 计算机辅 两者差不多
学效果好 助教学效果好
比例
10.16％ 62.86％
26.98％
有82.61％的教师认为多媒体将辅助教师的教学，只有2.17％的教师认为多媒体将取代教师的地位，有70.79％的学生认为不能用多媒体教学全部代替教师教学，8.25％的学生认为能用它代替教师教学。可见，在丰富多彩的课堂教学中，MCAI应处于辅助地位，这已被广大师生所认识。
因为多媒体教学是在传统课堂讲授法的基础上发展起来的，它继承了传统课堂面授教学的长处，强调教师的面授与现代电教媒体的有机结合。它不是一味地以现代媒体去取代传统媒体，而是将两者恰当地有机地结合。教学时过多采用多媒体课件，学生会被多媒体技术的展现技巧所吸引，分散注意力，还会使学生的主动性降低，想象力和抽象性思维能力减弱。根据调查有50.16％的学生认为一堂45分钟的化学课，多媒体辅助教学应占20～30分钟为宜。
3.化学教师的综合素质还不够完善
对于化学教师应具备的能力的统计结果，44.13％学生认为化学教师最欠缺的是计算机操作能力，有56.83％的学生认为化学教师能自制课件，而有73.81％的教师认为自己对多媒体计算机的掌握程度只是能简单操作。这说明化学教师计算机操作水平普遍较低。
表3 化学教师对多媒体计算机的掌握程度
选项能熟练能简单略知一点完全不懂
操作 操作
比例
11.90％73.81％11.91％ 2.38％
工欲善其事，必先利其器。MCAI对化学教师素质提出了更高的要求。教师只有不断提高自身素质，才能担负起切实减轻学生过重的课业负担，提高化学教育质量的重任。首先化学教师要具有现代化的教育思想、教学观念，要掌握现代化的教学方法和教学手段，其次要掌握信息技术应用于化学学科的基本知识，同时培养有效的获取信息和处理信息的能力，具备数字化资源的使用和开发的能力，还要具备信息技术和课程整合的备课能力等等。当然，这些都需要以化学教师强烈的事业心和责任感为基础，要有不断进取、不断创新的精神，要有实际动手的能力，要积极参与进修培训，从而使自己成长为一个懂得化学教育教学规律的多媒体计算机辅助化学教学的行家。
4.网上资源利用不够
多媒体网络教学可以帮助教师提高教学效果，扩大教学范围，延伸教师的教育功能。它还可帮助教师了解化学教学的新动向和新成果，以及化学在各领域中的应用。教师也可以通过上网，查阅有关资料，查看其他教师的教学和辅导材料，帮助教师提高业务水平。网络化的构建也将最大限度地实现MCAI的资源共享。同时，利用多媒体网络还可节约教学时间。
而在目前多媒体辅助化学教学中，较多的教师设计的课件基本停留在行为主义理论的框架上，未能发挥现代教学媒体在帮助学生进行信息获取、加工、处理和意义建构中的作用。在调查中有64.76％的学生反映化学教师没有布置相应的网上查找资料题。他们是靠大量使用题库，或大量的演示，而不是让学生通过网上查找，探索、协商、意义建构的途径来获得知识，所以化学课堂教学方式的改革，需要化学教师在实际的网络教学中，根据学生的特点和化学教学的内容等，选择适当的交互水平和内容组织方式来确定教学的模式。
三、MCAI在中学化学教学中的功能及作用
化学是一门基础的自然学科，它研究物质的组成、结构、性质以及变化的规律。这就决定了在中学化学教学中应遵循化学学科的特点进行教学。在化学教学活动中引入多媒体技术，可以大大地提高学生学习的兴趣、积极性、主动性和创造性，突出教学的重点，突破教学的难点，从而能更容易达到教学目的，使学生在愉快、轻松的环境中获得知识。因此多媒体辅助教学逐渐成为目前教学技术手段的主流之一。它在中学化学教学中的功能和作用主要可以概括为以下三点。
1.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或缺的心理驱动力。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。运用多媒体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。例如在硫酸工业制法的教学中，给学生播放硫酸工业制法的录像，学生仿佛置身于生产现场，对此产生一种强烈的求知欲，学生之间进行相互讨论，然后教师再结合设备模型进行启发。学生对硫酸工业制法的原理、设备和尾气问题直观的认识，培养了学生的环境保护意识，极大地提高了学习的兴趣和主动性，使学生“能被一种不可抵挡的吸引力诱导着学习”。关于多媒体辅助教学能否提高学生学习化学的兴趣及使用多媒体模拟化学实验能否提高学生对化学实验的兴趣，根据调查学生的回答情况如下：
表4 使用多媒体辅助教学对提高学生学习化学的兴趣
选项能 有点影响不能
比例 53.65％
40.63％
5.72％
表5 使用多媒体模拟化学实验提高学生对化学实验的兴趣
选项能 有点影响不能
比例 62.54％34.60％
2.86％
从表中也可看出，绝大多数学生认为多媒体辅助教学能提高学生学习化学的兴趣，而且多媒体模拟化学实验也能提高对化学实验的兴趣。
2.直观、形象，便于理解和掌握
在多媒体辅助化学教学的好处调查中，73.65％的学生选择了多媒体教学比传统教学更直观、形象。在传统的教学活动中，化学课中的重点和难点常常借助一些挂图或模型等教具进行讲解，但它是静止的，理解起来很困难，课堂教学效果也不理想。利用计算机模拟可以把静态图示变为动态画面，把微观问题宏观化，把抽象问题形象化，枯燥问题趣味化，深奥问题浅显化，增强学生对事物的理性认识，使“教”和“学”变得容易。另外，对于化学中运动而复杂的微观世界，用传统的教学手段也很难使学生理解掌握，而借助计算机的模拟手段，可以变抽象为具体，模拟微观世界的化学反应和现象，使学生比较直观形象地认识微观粒子的运动。所以，利用计算机技术的图形处理能力和动画效果，可使学生易于掌握和理解并能充分激发学生的想象力。调查中有30.48％学生认为教师讲解比多媒体教学更易于掌握和理解知识，这可能跟教师本身的信息素养有关，在教学效果上有62.86％的学生认为多媒体教学比传统教学更好，44.30％的教师认为多媒体能形象直观地表现教学内容。
3.丰富了实验教学
调查中有62.54％的学生认为模拟实验能提高对化学实验的兴趣。化学是一门以实验为基础的科学，学生掌握的化学知识大多是利用实验教学手段如实验课或演示实验，通过观察、理解、思维后得到的。但事实上，在实验教学过程中，由于客观或主观的原因，尚存在一些实验现象在实际操作中难以发生，或者学生很难观察到，有的即使不存在这种情况，但实验会给师生带来一定的伤害和危险、有毒甚至造成环境污染等。例如碱金属性质的递变性，学生已经从实验中观察到钠、钾与水的反应，此时再播放铷、铯与水的反应录像，可看到反应更加剧烈：铯与水反应时水槽发生炸裂。学生据此可以得出碱金属性质的递变性规律；又如在复习化学实验时，运用录像播放实验操作过程，能显著提高实验复习效率，减少复习时间；再如直接点燃启普发生器导管口的氢气，会使启普发生器爆炸，运用计算机模拟，就能给学生留下深刻印象，避免因错误操作而发生危险。因此，采用计算机模拟化学实验或播放相关的音像材料就可以最大限度地弥补这些缺陷，把动画清晰地展现在学生面前，而且可以营造出生动活泼的课堂气氛，加深学生学习的印象，从而丰富和强化了实验教学。
四、多媒体计算机辅助中学化学教学的注意点
1.不宜用多媒体模拟代替一切化学实验
以实验为基础是化学学科的主要特点，掌握化学知识离不开实验。现代化学教学主要是培养学生的动手能力和创造潜力，因而更加重视实验教学，但是在实验教学中运用现代教学媒体，并不是以化学多媒体动画演示实验代替教师演示实验和学生实验，而是要发挥它在某些场合中辅助化学实验教学或计算机辅助学习的作用。通过实验可以培养学生的观察能力、操作能力和严谨的科学态度。所以在条件许可的前提下，化学实验应尽量让学生亲自动手操作、观察，以获取第一手资料，享受第一感觉，加深对基础理论知识的理解。而对于一些限于条件所致，不能进行的或效果欠佳的实验，才考虑用多媒体模拟实验进行辅助。
2.不宜用多媒体教学全部代替教师教学
多媒体教学形式以其良好的直观性、形象性、趣味性和交互性为越来越多的人所接受，但多媒体教学模式无论采用的教学手段多么先进，形式多么新颖，优点多么突出，概念表述多么清楚，它都无法取代师生之间面对面的直接交流。因为多媒体计算机虽然在教学形式上有它的优势，但它并不具备表达方式上的所有优点。我们知道，教师是充满智慧的人，他不但能根据学生反映出的实际问题调整教学进度，而且能根据反映出的问题推断出问题的原因，并及时地进行辅导，提高课堂的教学效率，这些都是多媒体教学课件所无法达到的。同时多媒体课件是教师设计的，是为体现教师的授课思想服务的，其表达意图最终要通过教师的讲授来传达给学生，教师应用多媒体技术来优化教学结构，创设问题情景，引导学生观察分析，寻求解决问题的最佳途径，适时、适度地与学生交流沟通，活跃学生思维，才能收到良好的教学效果。否则，对学生来说，只是一种简单的感官刺激，根本无法达到预期效果。因此，教学活动仍应体现教师的主导作用。
3.使用多媒体要有选择性
应用多媒体教学的重要意义在于合理而恰当地应用它增强教学的有效性，提高教学质量和效益，全面提高学生的素质。最忌该用而不用，不该用而无目的、无计划地滥用。在中学化学教学中，必须深入研究和实践如何充分而恰当地设计、开发、运用多媒体计算机，使之与其他手段有机结合，优化化学课堂教学，最大限度地提高效率。