浅谈CAI与化学教学的整合

摘要：随着计算机技术的飞速发展，CAI成为一种富有表现力和高度交互性的教学手段。探讨CAI与化学教学的整合，充分发挥CAI的功能，优化化学教学过程，对提高化学教学效果有很大的意义。

关键词：CAI；化学教学；整合；策略

中图分类号：G431文献标志码：A文章编号：1002－0845(2007)07－0119－02

收稿日期：[HTSS]2007-03-07

作者简介：李新发(1963-)，男，江苏吉安人，教授，从事中学化学课程与教学论研究；段戴平(1979-)，女，湖南益阳人，讲师，从事中学化学课程与教学论研究。

我们在教学实践中，既要重视CAI在化学教学中的应用，又要采取优化CAI模式的策略，充分发挥CAI的独特作用，合理整合CAI与化学教学。

一、CAI的发展及特点

目前，国内外的现代教育技术的应用，大体上有以下几种：一是计算机多媒体技术用于课堂教学的“多媒体计算机辅助教学模式”。二是传统媒体和现代媒体组合的“多媒体组合课堂教学模式”。三是因特网的“网络教学模式”。四是运用计算机仿真技术的“虚拟现实教学模式”。CAI是计算机辅助教学系统，是现代教育技术模式之一。

CAI和传统教学相比有下列特点：一是形象性。二是交互性。三是主动性。四是先进性。CAI的应用，被誉为教育史上的第四次革命。

二、优化CAI模式的策略

优化CAI模式策略的三要素是：理念、方式、程序。优化CAI模式策略的理念，是指确定以教师为主导、以学生为主体的指导思想，优化CAI教学模式。教育观念的改变是优化教学过程的前提，如果师生双方没有更新教育观念，教学模式的优化就无从谈起。CAI教学模式应该既发挥教师的主导作用，又充分体现学生的主体地位。优化CAI模式策略的方式，是将传统教学方式与现代教学方式有机结合，形成有效的CAI模式。CAI是一种先进的教学方式，但也有其局限性。因为教师可以凭借敏锐的思维和丰富的经验游刃有余地组织课堂教学，而制作完成的CAI课件容易把灵活有趣的课堂变得僵化枯燥，而且教学过程中重要的“师生交流、生生交流”也无法实现。因此，在教学实践中不能完全依靠CAI课件，而应把传统教学方式和CAI教学方式有机结合起来，实现两种方式优势互补。在教学过程中，教师要有一定的时间离开键盘、鼠标和屏幕，结合传统教学方式，用自己的语言、板书、身体姿势和表情来传达知识和信息。否则，不仅影响学生对教学内容的吸收消化，而且不利于学习能力、思维能力和创新能力的培养。优化CAI模式策略的程序，是指CAI制作的基本程式，它包括四个过程：(1）分析过程。主要是分析学生的情况、教学内容、教学任务等；(2)设计过程。主要是教学设计、选定软件和编写脚本；(3)制作过程。主要是课件制作和调试；(4)实施过程。主要是课件试教、修改和实施。在CAI设计制作的过程中容易忽视“课件设计必须满足教学设计”的基本要求，往往为了追求“新颖”、“有趣”、“动感”等效果，把课件设计得令人眼花缭乱，使课件偏离了教学内容的要求。所以，优化CAI模式应把握好理念、方式、程序三要素的内函和基本要求。

三、CAI与化学教学整合的本质与内涵

CAI与化学教学整合意味着在已有化学课程的学习活动中结合使用信息技术，以便更好地完成化学课程目标，培养创新精神和实践能力，它是在教学过程中把信息技术、信息资源、信息方法、人力资源和课程内容的有机结合并共同完成教学任务的一种新型的教学方式。CAI与化学教学整合强调信息技术要服务于课程；强调信息技术应用于教育，其出发点首先应当是课程，而不是技术；强调设计应最大限度地增强学习效果，使学生学习和掌握用其他方式和方法难以学到的知识，并在高质量地完成既定课程教学目标的同时，获取信息技术技能以及解决实际问题的技能。它是我国面向21世纪基础教育教学改革的新视点，与传统的化学教学有着密切的联系和继承性，又具有一定相对独立的特点。它的实施将对发展学生的主体性、创造性和培养学生创新精神和实践能力具有重要意义。CAI与化学教学整合的本质与内涵是：要求在先进的教育思想、理论的指导下，把以计算机及网络为核心的信息技术作为促进学生自主学习的认知工具、情感激励工具与丰富的教学环境的创设工具，并将这些工具全面运用到化学教学过程中，使各种教学资源、各个教学要素和教学环节，经过组合、重构，相互融合，在整体优化的基础上产生聚集效应，从而促进传统教学方式的根本变革(也就是促进以教师为中心的教学结构与教学模式的变革)，达到培养学生创新精神与实践能力的目标。CAI与化学教学整合对于深化化学教学过程的改革具有重大意义，它的关键就是要改革传统的以教师为中心的教学模式，创建新型的既发挥教师主导作用又充分体现学生主体作用的“主导―主体”教学结构，在此前提下实现化学教学内容、手段、方法的整体改革，从而真正达到中学化学教育的目的。

四、CAI与化学教学整合应注意解决的问题

(一)教师应正确认识CAI与化学教学的整合

目前，有部分教师对CAI在课堂中的应用产生畏难情绪、抵触情绪；对CAI的应用有时不知所措，在教学实践中，由于对CAI与化学教学整合认识模糊，没有真正把CAI与化学教学有效整合，结果是“口灌”变成“电灌”。因此，化学教师应大胆更新教学观念，不断提高自己的信息技术技能，正确认识CAI与化学教学整合，在化学教学实践中，充分、合理、有效地应用CAI来优化化学教学过程和效果，大面积地提高化学教学质量。

(二)CAI的“技术含量”不能掩盖先进的教学理念

CAI的应用重在其“实用价值”。有的教师制作CAI课件时，一味地追求最新的“高科技”，认为软件越高级、会的人越少越好。其实这偏离了CAI教学的初衷。多媒体教学毕竟只起辅助作用。在课堂中起主导作用的是教师，教师要认真学习心理学、教育学知识、运用科学的教育观念、教学思想去教书育人，刻苦钻研业务，提高自己的教学水准。教师教学理念、思想的现代化，要远胜过技术手段的现代化。所以，运用CAI教学不仅对教师的计算机运用水平提出了挑战，同时也对教师的业务水平的提高提出了更高要求。

(三)不能忽略CAI与化学教学的整合

CAI课件的设计是为了更好地解决在传统教学中不能或难以解决的问题，这就意味着并不是所有的教学内容都能运用CAI教学。CAI课件展示的知识内容必须与教学内容和课型相适应，与学生的认知水平相适应。在教学实践中，往往出现“两张皮”现象。有的教师过多过滥地使用CAI课件，一味地追求CAI的效应，结果事与愿违。所以，在运用CAI教学时，教师一定要从实际的教学课型和教学内容出发，进行恰如其分的整合，寻找最佳结合点，突出教学重点，解决难点，探索规律，启发思维。

（四）不能颠倒教与学的“主导”和“主体”关系

教学过程中，学生是主体，教师是主导，教师无论采用什么样的教学手段，这一点是永恒不变的。CAI作为现代教学的辅助工具，为教学注入了活力，使长期困扰教师的某些教学难点迎刃而解，在提高教学效果上起到了一定的作用。但如果将CAI模拟演示代替了学生的主动思考，就将使教学效果大打折扣。作为教师，首先应把握住自己在教学中的主导地位和作用，通过对教学过程的设计和灵活多变的操作，使CAI发挥最佳教学功能，同时要从人与多媒体、教学内容与多媒体的关系入手，探讨CAI在教学运作中的基本教学规律和要求，使CAI更好地为教学服务。我们倡导的是制作和使用以学生的“学”为中心的CAI课件。

(五)不能用CAI教学替代化学实验教学

化学是以实验为基础的学科，在日常教学中，实验教学有着举足轻重的作用。实验是为了让学生通过观察、研究来获得知识，它真实地再现变化过程，具有极强的说服力和感染力。实验是培养学生规范的动手操作能力和观察能力的重要手段，也是培养学生创新思维和创新能力的重要途径。但在实际教学中，由于一些实验有一定的毒性、危险性、操作的复杂性和成功率低等缘故，有的教师往往用CAI模拟实验的过程或用播放录像等形式来进行演示。其实，这根本无法达到实验教学的目的，无论多逼真的模拟也无法和真实的实验过程相媲美，而且这样做也失去了实验的“过程”意义。模拟和真实毕竟是有区别的，前者不能代替后者。

（六）不能摒弃传统的教学手段

在CAI教学中，有些教师把CAI看成是提高教学效果的灵丹妙药，过多地追求和利用CAI教学的功能，无形中摒弃了传统的一些教学手段。利用现代化的教学手段，并不意味着摒弃传统的东西，传统教学手段也有其优越性的一面，在运用CAI教学手段时，不应忽视传统教学手段的作用。CAI教学作为一种新生事物，我们只有适时、适度地把握好应用的各个环节，才能发挥其最大的效果而不至于走入误区。

五、CAI在化学教学中的应用

(一)CAI在化学基本概念和理论教学中的应用

化学是一门宏观现象后面藏着微观结构的自然科学，揭示微观结构单靠语言、文字描述，很难在学生头脑中留下深刻印象。学生在学习原子、分子及其结构理论时，由于这些内容主要涉及的是一些抽象的概念或微观的内容，它们是既看不见，也摸不着的微观粒子或反应过程，若用传统的教学方法和手段进行教学，教师不易教，学生不易学，学生理解起来经常会感到比较困难。而CAI在揭示化学过程的微观实质、展示化学思维的形成路径、描述化学思想的产生、化学概念的形成与发展等方面都有独到之处，可以弥补化学学科教学的上述缺憾。它能变抽象为具体，变静态为动态，将微观过程宏观模拟，把宏大场景缩微处理，对瞬间变动定格分析，使微观探索问题的教学变得直观、形象、生动。如在学习原子核外电子运动的规律时，此时若用CAI软件模拟原子核外电子的高速运动，甚至模拟出电子云示意图，学生就可从动画演示中感悟到原子核外电子的运动特点，这样可以有效地加深学生对原子核外电子运动的规律的理解和记忆。

(二)CAI在化学实验教学中的应用

化学是一门实验科学，实验教学在化学教学中有着十分重要的地位，化学实验的基本常识和基本技能是学生终身学习必备的素质。化学物质及其变化过程，具有毒性、易燃和易爆等特点，在操作时的失误常常会导致严重的后果，传统课堂教学时，尽管教师反复强调并进行一些示教演示，但仍有一些学生因缺乏感性认识和经验而在操作时犯错误。如能用CAI课件再现正确操作的全部过程和展示失误操作的严重后果，肯定会加深学生的印象，减少学生操作时的失误，使学生的参与能力和探索精神得以施展和提高。CAI教学适用于常规实验教学不能进行的操作和现象不明显的实验。如通过模拟浓硫酸中加入水的实验，让学生感受到违犯操作规程后果的严重性。又如氯气、一氧化碳的毒性学生无法感知，可借助CAI模拟人中毒死亡，告知学生在日常生活中要谨防煤气(CO)中毒。但在化学教学过程中，凡是能做、必做的实验必须做，这并不是反对实验模拟。有时能做、必做的实验也有必要借助CAI模拟，但应该先做实验，后利用实验模拟，这时CAI模拟的目的是使学生看清常规实验中学生看不清的层面，并利用CAI课件良好的交互性，对某一现象或过程进行反复回放，加以突出。

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