孫建平

摘?要：在化學教學中采用計算機輔助教學，可以使很多的化學現(xiàn)象變靜為動、變小為大、變抽象為形象， 引導學生充分運用創(chuàng)造性思維或想象力去理解事物的本來面目，促進發(fā)散性思維的發(fā)展，特別是在理解微觀世界方面，可以起到非常重要的作用。

關鍵詞：多媒體?化學?實驗

多媒體計算機進入課堂，由于它能夠實現(xiàn)文字、圖像、聲音、動畫的結合，從而給學生大腦皮層以大信息量的“刺激-反應-強化”，達到常規(guī)教學難以達到的效果，這在推行素質教育的今天將顯示出它的巨大魅力。

一、微觀結構展示

電子云、化學鍵（離子鍵、金屬鍵、大π鍵），晶體結構等，是初學化學的學生最難以接受的知識點，僅僅依靠教師的口頭敘述，學生普遍感到難以理解。電子云這一難點我們曾用Qbasic語言編寫過一個程序，通過控制電子在核外旋轉的轉速和概率，在核外會出現(xiàn)一個平面的電子云團?，F(xiàn)在我們采用了電腦動畫的手段，逼真地模仿出核外電子繞核旋轉的全過程，電子運動的立體動畫生動地展示在學生面前，加深了學生對微觀結構的認識和理解。

再如分子晶體、原子晶體、離子晶體在計算機中可以分別用可動的不同質點表示，說明不同類型的晶體其組成微粒及其作用力的不同。我們制作了外力作用于石墨晶體的動畫過程，在外力作用下層間結構被破壞，而內層結構完好。使學生對石墨具有潤滑作用及鉛筆為什么能寫字有了一定的認識。有機化學中的苯環(huán)及環(huán)烷烴結構也可以采用電腦動畫模擬出來，對于學生理解苯環(huán)的大π鍵和環(huán)烷烴結構與穩(wěn)定性具有重要意義。

二、實驗現(xiàn)象的描述

在課堂教學中有很多實驗，學生只能通過對其進行宏觀現(xiàn)象的觀察，在教師的引導下去推測、想象微觀的運動和變化。這些微觀變化完全是靠教師言語描述的，很多情況下學生理解這些抽象的理論和概念有一定的困難。例如，在講電化學理論時，抽象概念比較多，反應過程比較復雜，難于理解。在講原電池概念時，強電解質在溶液中完全電離，此時離子處于自由運動狀態(tài)，用肉眼觀察不到這一過程。但我們采用牛津-劍橋公司開發(fā)的“鉆石教案”系列軟件中的《原電池的原理》，通過動畫演示和語音解說配合分九個步驟演示了原電池的工作原理，教師可以根據(jù)教學要求任意安排九個步驟的前后順序。通過計算機的演示，表現(xiàn)出活潑的金屬失去電子并經(jīng)導線傳遞到另一導體，同時溶液中的陽離子運動到不活潑的導體去接受電子。由于溶液中的離子定向移動，而使導線中產生電流。在演示過程中還可以隨時暫停、重播或跳轉，十分適合電化學教學的需要。

三、反應原理的模擬

化學反應是化學研究的主要內容之一，有新物質生成是化學反應的特征，宏觀物質發(fā)生的化學反應是看不見摸不著的微觀粒子重新組合的結果，是舊鍵破裂與新鍵形成的結果。有些反應原理抽象，學生不易理解和掌握，用傳統(tǒng)的教學手段效果也不甚理想。若用多媒體計算機來模擬反應過程，就能降低學生的學習難度，正確引導學生認識事物的本質，避免誤入歧途。例如，中?！队袡C化學》教材中，雙分子反應歷程實驗證明，溴乙烷在堿性溶液中的水解反應是按下列歷程進行的：反應由過渡狀態(tài)轉化為生成產物時，甲基上的三個氫原子也完全偏到原有溴原子占據(jù)的一邊，整個過程好象“雨傘在大風中被吹得向外翻轉一樣”。我們采用電腦動畫把這一反應過程模擬出來，變靜為動，可以大大降低這一知識點的難度。電腦模擬使反應過程非常形象生動，學生易于接受，產生了如同“看”到了這一反應過程的感覺。

H-O ●-Br → H-O--●--Br → HO-●

四、一些看法

化學課件是運用計算機輔助化學教學的關鍵，正如同“魚和水”的關系一樣。目前，由于我國化學CAI 教學軟件的開發(fā)工作明顯滯后于教育教學發(fā)展的需要，市場上化學類的多媒體光盤非常少見，我曾在幾個大中城市尋找這些軟件，但除了寥寥的幾張中學化學光盤軟件外，實在找不到更多更新的了。近年來，很多學校已自己組織開發(fā)了一些多媒體化學教學課件，但由于受自身條件的限制，優(yōu)秀的化學課件不多，質量還有待提高。另一方面，通過和兄弟學校課件的交流，我們發(fā)現(xiàn)重復開發(fā)的課件還比較多，浪費了很多的人力物力。江蘇省在1994年就已成立了OEH多媒體教學網(wǎng)絡組織，目前參加的學校越來越多，很多化學教學課件在網(wǎng)上可以進行交流，通過有組織的實施已制作了一些大型課件。我們急切地盼望我國的CAI 化學教學軟件能跟上我國教育教學改革發(fā)展的需要！

另外，很多學校重視在硬件上的投入，而在軟件及教師培訓上舍不得花錢，這是導致多媒體教室利用率非常低的重要原因（ 這已是一個非常普遍的現(xiàn)象）。我認為學校在硬件投入的同時，也要花些力量和經(jīng)費，積極鼓勵教師進行培訓，掌握計算機操作的基本技能，因為開發(fā)多媒體化學課件的主力軍是化學教師。由于計算機技術的進步，制作多媒體課件已不是一件非常困難的事情，利用一些開發(fā)工具，如國內具有代表性的“洪圖多媒體編著系統(tǒng)”， 國外的如 3DS 、Photoshop、Authorware等，都是簡單易學的多媒體創(chuàng)作工具， 都可以用來制作多媒體教學課件?；瘜W教師只要通過簡單的培訓，無需編程知識很快就可以自行制作一些簡單的化學教學課件。

結語

計算機輔助教學對教育現(xiàn)代化的推動作用已為人們所共識，它必將會改變人們傳統(tǒng)的教育思想、教育方式、教育手段?；瘜W這一古老的學科在科學技術飛速發(fā)展的今天，將依靠現(xiàn)代化的教學手段繼續(xù)煥發(fā)出強大的生命力，作為傳授這一知識的化學教師只有迅速掌握先進的教學方法和手段，才能緊緊跟上我國教育現(xiàn)代化的發(fā)展步伐，為提高全民族的科學文化素質作出更大的貢獻。