信息技术在中学化学微观领域教学中的应用

内容提要： 随着信息社会的到来，以计算机和网络技术为核心的现代技术在教育教学中的应用日趋广泛。本文通过“乙醇”一堂课课件的应用实例，重点阐述了计算机媒体在化学微观领域中­­——有机物分子结构及反应机理教学方面的应用。旨在把信息技术整合到化学学科中去，提高教学效果。
　　
　　关键词 ： 计算机媒体 分子结构 反应机理
　　
　　在深化教育改革，倡导素质教育，培养创新人才的今天，越来越多的高科技手段走进课堂，多媒体辅助课堂教学已经受到很多教师的喜欢，它对克服教学难点，提高教学质量发挥了很大的作用，显示了强大的生命力，这不仅是教学方法和教学手段的改革，同时还促进了教育思想和教学理论的变革，推动着面向21世纪的教育使命。化学作为研究物质的组成、结构、性质和应用的一门学科，比其他学科更具复杂性、微观性和抽象性，使得化学教学可以而且必须更多地借助于多媒体技术来更好地向学生诠释其中的奥妙，以帮助学生对其进行理解和掌握，因此，在化学教学过程中应积极地使用多媒体技术。
　　
　　多媒体技术在教学中的应用，主要是通过多媒体课件来实现的。将多媒体和网络资源引入化学课堂中，把一些难以理解和想象的微观反应、电子转移、化学键断裂的过程等用动画的形式形象的展示给学生，使学生得以准确的理解和掌握。并能充分调动学生学习热情，提高他们学习的主动性、积极性。为学生更新学法，真正体现学习的研究性、开放性和创造性创造有利条件。这对于提高学生的科学素养，培养他们成为具有创新精神和实践能力的新型人才，有着重大意义。所以，我们化学组全体教师都投入到现代教学手段应用的研究活动中，收集素材，赶做课件，在课堂上进行大胆的尝试，收到了良好的效果。现就“乙醇”一节课，谈谈计算机媒体应用的一点体会。
　　
　　1、 模拟有机物的空间结构
　　
　　对有机物空间结构的认识，特别在学生刚接触有机化学时，学生存在着学习障碍，学生对有机物的空间结构缺乏想象力，借助模型讲解，学生难以真正理解，牢固树立空间结构的概念。若利用计算机的三维图形功能，则可轻易解决化学模型的不足。在教学中我们是借助一些优秀的软件来达到应有的效果，如Flash6.0、3Dmarx ，它在绘制化学分子结构模型时有很大的功能，且使用简单，它可将二维平面结构转换为三维立体结构。例如乙醇分子的球棍模型和比例模型，可制作出任意旋转的三维分子结构，从而可以从不同的角度清楚的观察到有机物三维立体结构的外观，而三维分子结构上的各种原子任创作者选择不同的颜色，不但将有机物的结构直观的呈现在学生面前，还给学生以美的享受，枯燥的分子变得活灵活现，这大大激发了学生的学习兴趣。
　　
　　2、模拟化学实验
　　
　　对于药品太贵，装置复杂，反应中产生有毒有害物质，不易控制的化学实验可用计算机模拟实验；对于一些反应速度太快太慢的化学反应，现象不易观察，可在模拟实验中适当放慢或加快反应，并可反复操作。我们在乙醇的课件中模拟了乙醇和钠反应的实验。此实验虽然能演示，但是反应现象和验证产物时的效果都不理想。通过模拟实验，学生对实验现象有了直观的了解，并促使他们思考。如：乙醇和钠到底发生了什么反应？为后面反应机理的学习作了一个良好的铺垫。当然，鉴于实验教学的功能是任何手段替代不了的，学生在实验中所经受的思考、操作、分析、观察能力的锻炼，在实验中对情绪、意志、毅力等品质的形成只能通过实验来实现，因此，不能因计算机辅助教学的开展而削弱实验教学，即坚持以实验为基础的教学原则。
　　
　　3、模拟有机化学反应机理
　　
　　有机化合物的性质和有机反应类型与无机物的性质、反应类型有很大的不同，学生接受起来会有一些困难，为此我们专门制作了“乙醇”课件，用比例模型、球棍模型、结构式、电子式分别模拟了乙醇与钠、乙醇与溴化氢、乙醇的催化氧化、乙醇的消去反应的历程，计算机屏幕上以鲜艳的色彩，生动形象地显示了乙醇与各物质间反应的全过程，以生动的动画效果模拟出C—H键、C—O键、O—H键的断裂情况和新键的形成情况。逼真的动画效果、与视觉效果的融洽，使学生耳、目、手、脑并用，真正理解有机化学中的反应历程，为以后学习和掌握其它有机反应类型打下坚实的基础。
　　
　　4、增大课堂教学密度
　　
　　计算机具有分层呈现，内容呈现快捷的特点。本节课内容较多，利用多媒体教学手段可以有效地解决教学中的部分重点和难点，又可以节省在习题训练、课外资料阅读、板书等各方面所需的时间，增大了课堂教学密度。
　　
　　在对以上几方面的尝试中我们认识到在课堂教学中应用多媒体教学手段对于优化课堂教学，培养学生的能力以及教学效果的分析等方面还有很大的研究空间。以上是仅对于子课题中的“有机物分子结构、有机化学反应机理”一部分内容的研究进行了阐述，也是我们在子课题第一阶段研究中的结果之一。对于信息技术在化学其它微观领域教学中的应用，要在以后继续研究。多媒体教学应用于化学教学，不仅是教学手段的改进，更重要的是更新观念的教育。这就要求任课教师必须不断学习先进的教育教学理论，并在教学过程中大胆实践，真正实现学习者的主体地位，只有这样才能更好的发挥多媒体在教学中的真正作用。