本站原创一、问题的提出
随着信息社会的到来,计算机的开发和应用正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CMI的研究刚刚起步,而对CAI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.
CAI教学的主要特点,为我们进行素质教育目标的实施,提供了有益的帮助.首先,计算机信息存贮量大,处理迅速,方便的人机交互功能,提供了良好的个别化学习环境.学生能根据自己的学习能力理解和发展水平,调节学习进度和难度,真正实现因材施教.
二、计算机辅助化学教学的几种模式
(一)计算机模拟教学模式
模拟教学模式,主要是指利用CAI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.
CAI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、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,例如,溴苯制备、氢气还原氧化铜、氨氧化、乙酸乙醋水解等.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CAI课件进行教学.
(二)多媒体综合教学模式
计算机可以控制多种教学媒体,这是其优于其它教学媒体的特殊功能.我们这里所说的多媒体有二层含义,其一是把微机与其它教学媒体相互连接,赋于其它媒体交互性,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的全过程.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.
实际上,进行CAI教学,应当逐渐从单纯的CAI向多媒体组合的CAI发展.例如,在"原电池"一节的教学中,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,及两极不同颜色的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.
(三)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CAI的课件,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,按照程序教学的原则,设计不同的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.个别辅导教学模式,是一种适合自学的个别化教学方式.如果程序设计的分支越多,预想情况越丰富,越能帮助反复学习,克服障碍,共同达到教学目标,优化学习过程.
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.
个别辅导教学模式,由于受CAI课件的限制及学生计算机使用的熟练程度的影响,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.
以上我们只对现有的常用教学模式进行了归类,除此之外,CAI的问题解决、教学游戏及查询和问话等多种基本模式,在个别化教学的课件中都有所表现,在此我们限于篇幅,不再赘述.
三、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,在其它各科教学中,都设计过丰富的CAI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.这样一个大的环境也在无形中推动了CAI化学教学的开发和应用.
在CAI化学教学实践中,我们感到主要是CAI课件设计比较困难.现在市售的课件,模式单一,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CAI教师备课系统,使教师便于选择、存储、检索加工组成课件.
在进行CAI化学教学,要注意展示的应是教学的重点、难点内容,只有这样,才能引发学生注意,提高课堂教学效率.如果一味地追求使用媒体,整个课堂教学变成视频图像,或频繁地更换媒体,都会成为教学的干扰因素.因此,传统的教学媒体也无需都被电脑取代.
最后,既要注意画面的设计,不追求过分刺激而忽视教学效果；同时又要注意,表象不能代替经验,不能片面追求化难为易,而忽视对学生思维的敏捷和深刻性的培养,应在丰富的计算机表象基础上,给学生思维设置一些坡度,帮助学生提高能力.