信息技術(shù)優(yōu)化對(duì)有機(jī)化學(xué)教學(xué)的輔助論文
摘要:本文主要討論了信息技術(shù)在有機(jī)化學(xué)中的具體應(yīng)用及注意事項(xiàng)。
關(guān)鍵詞:信息技術(shù) 有機(jī)化學(xué) 應(yīng)用 問題
一、信息技術(shù)在有機(jī)化學(xué)教學(xué)中運(yùn)用的必要性
《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》是集化學(xué)、生物、化工、醫(yī)學(xué)、藥學(xué)、環(huán)境、材料、食品等專業(yè)為一體的重要基礎(chǔ)課程。有機(jī)化學(xué)課堂教學(xué)中存在識(shí)記內(nèi)容多、反應(yīng)類型繁雜、反應(yīng)機(jī)理抽象、立體化學(xué)問題普遍難以掌握理解等特點(diǎn)。傳統(tǒng)的教學(xué)方法與模式已無法滿足現(xiàn)代化教學(xué)的需求。
而信息技術(shù)在現(xiàn)代化學(xué)教學(xué)方面有著傳統(tǒng)教學(xué)方法所不及的優(yōu)勢(shì):①它有助于創(chuàng)設(shè)更生動(dòng)、逼真的學(xué)習(xí)環(huán)境,把微觀問題宏觀化,抽象問題具體化,增強(qiáng)教學(xué)的直觀性,把感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí),達(dá)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)化;②對(duì)一些耗時(shí)長、污染重、危險(xiǎn)大等不適合在課堂中演示的實(shí)驗(yàn),采用現(xiàn)代教學(xué)手段(如播放錄像)可有效調(diào)節(jié)時(shí)間,縮短實(shí)驗(yàn)過程,從而提高課堂教學(xué)的有效性;③可展示現(xiàn)代化科研設(shè)備、工藝流水線、生活中常見的有機(jī)產(chǎn)品實(shí)際生產(chǎn)過程來拓展學(xué)生知識(shí)面、開闊眼界,同時(shí)彌補(bǔ)因條件限制而不能到實(shí)地考察的遺憾;④可彌補(bǔ)地域限制及城鄉(xiāng)差異,利用網(wǎng)絡(luò)的公開性、快速性進(jìn)行共享學(xué)習(xí),具有一定的輔助作用,屬優(yōu)質(zhì)教育發(fā)展的一條新交流渠道。
二、信息技術(shù)在有機(jī)化學(xué)中的具體應(yīng)用
1.模擬有機(jī)物空間結(jié)構(gòu)。有機(jī)物的空間結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,也很抽象,剛接觸有機(jī)化學(xué)時(shí),由于對(duì)有機(jī)物的空間結(jié)構(gòu)缺乏想象力,僅憑教師的講解,學(xué)生很難想象出化合物的空間結(jié)構(gòu)。若借助模型講解,不同位置的學(xué)生觀察角度不同,難以真正理解、牢固樹立空間結(jié)構(gòu)的概念。并且有的模型制作較困難,在保存、使用中都受到一定的限制。
而利用計(jì)算機(jī)的三維圖形功能,則可輕易解決化學(xué)模型的不足。在教學(xué)中我們可借助一些優(yōu)秀的軟件來達(dá)到應(yīng)有的效果,如Flash6.0、3Dmarx,在繪制化學(xué)分子結(jié)構(gòu)模型時(shí)可將二維平面結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為三維立體結(jié)構(gòu)。如乙醇分子的球棍模型和比例模型,可制作出任意旋轉(zhuǎn)的三維分子結(jié)構(gòu),從不同角度清楚觀察有機(jī)物三維立體結(jié)構(gòu)的外觀,將結(jié)構(gòu)上的不同原子賦予不同顏色,不僅將有機(jī)物的結(jié)構(gòu)直觀的呈現(xiàn)在學(xué)生面前,還給學(xué)生以美的享受,枯燥的分子變得活靈活現(xiàn),能大大激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
2.播放實(shí)驗(yàn)錄像。教材中部分實(shí)驗(yàn)耗時(shí)過長,(如甲烷與氯氣的取代反應(yīng),硝化纖維的制備,銅氨纖維的制備等),某些演示實(shí)驗(yàn)具一定的危害性在課堂上難以實(shí)施(如硝基苯、溴苯的制備、硝化纖維的爆炸)。這些實(shí)驗(yàn)可先在實(shí)驗(yàn)室中操作,將其過程錄制后進(jìn)行加工剪切,保留重要片段在課堂上播放。在不失實(shí)驗(yàn)真實(shí)性的前提下既能完整展現(xiàn)實(shí)驗(yàn)操作過程,又突出重要的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,在避免無效等待前提下使化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和教學(xué)效果達(dá)到理想的狀態(tài)。
3.模擬有機(jī)化學(xué)反應(yīng)機(jī)理。大多數(shù)有機(jī)化學(xué)反應(yīng)歷程涉及原子的斷鍵及成鍵過程,如甲烷與氯氣取代反應(yīng)的歷程(包含三個(gè)反應(yīng)階段:引發(fā)階段、生長階段、終止階段)能完美解釋取代反應(yīng)的`產(chǎn)物為多種鹵代烴共存的原因,但其原理的解釋涉及微觀粒子的斷鍵及成鍵過程,比較抽象,很難將其變化過程表述清楚。若運(yùn)用計(jì)算機(jī)將該過程制作成動(dòng)畫,向?qū)W生展示其微觀演變過程,通過形象化的手段進(jìn)行直觀性模擬展現(xiàn),利于學(xué)生更清晰掌握機(jī)理;此外,加成、加聚、消去、酯化、水解、催化氧化等典型有機(jī)反應(yīng)類型,做成動(dòng)畫演示其反應(yīng)機(jī)理,讓學(xué)生直觀看到反應(yīng)時(shí)物質(zhì)內(nèi)部所發(fā)生的變化,從而更好掌握典型有機(jī)反應(yīng)的原理。
4.利用視頻開拓學(xué)生視野。通過拍攝或網(wǎng)上查找一些生活中常見的食品加工過程(如紅糖的生產(chǎn)、蔗糖的提煉、冰糖的制作、菜籽榨油等)及某些化工產(chǎn)品生產(chǎn)實(shí)踐(如石油的開采和分餾加工,含酚廢水的處理等)的視頻教材,形成系列視頻教育資源,既能開拓學(xué)生的知識(shí),又能激發(fā)學(xué)生對(duì)生活化學(xué)的興趣。
5.培養(yǎng)學(xué)生信息“篩選”能力。科技的迅猛發(fā)展表現(xiàn)為知識(shí)的快速更新。對(duì)教材中某些信息量豐富但對(duì)知識(shí)點(diǎn)要求不高的知識(shí)(如《糖類》、《油脂》、《蛋白質(zhì)》、《有機(jī)高分子材料》等),可嘗試在課前將所需的資源整理好,保存在某一特定文件夾下或做成內(nèi)部網(wǎng)站,讓學(xué)生訪問該文件夾來選擇有用信息做成知識(shí)網(wǎng)絡(luò);也可為學(xué)生提供適當(dāng)?shù)膮⒖夹畔?如網(wǎng)址、搜索引擎、相關(guān)人物等,由學(xué)生自己去Internet或資源庫中去搜集素材,對(duì)收集的資料進(jìn)行整理設(shè)計(jì),在校園網(wǎng)內(nèi)的化學(xué)網(wǎng)中建立網(wǎng)頁,供其它班級(jí)學(xué)生或下一屆學(xué)生點(diǎn)擊學(xué)習(xí)。在這里,信息技術(shù)作為信息加工工具,能培養(yǎng)學(xué)生的信息加工能力,有效提高學(xué)生對(duì)事物的綜合了解和學(xué)習(xí),達(dá)到對(duì)大量知識(shí)的內(nèi)化。雖然教學(xué)仍是封閉的、以“知識(shí)”為中心,但是,學(xué)生有豐富的和優(yōu)秀軟件相接觸的機(jī)會(huì),對(duì)學(xué)習(xí)會(huì)有更高的積極性。
三、使用信息技術(shù)應(yīng)該注意的問題
首先,把握使用多媒體教學(xué)的“度”。凡事皆有度,教學(xué)內(nèi)容過于多媒體化,就會(huì)因過于淺顯而失去一定深度,或過于深?yuàn)W而流于羅列,沒有互動(dòng)性�；瘜W(xué)學(xué)科最本質(zhì)的特征是實(shí)驗(yàn),能在課堂上完成的實(shí)驗(yàn)就一定在課堂上演示,能讓學(xué)生操作的實(shí)驗(yàn)就一定給學(xué)生動(dòng)手的機(jī)會(huì),這樣給學(xué)生留下的記憶最直觀也最“立體”。
其次,多媒體教學(xué)也不能盲目從眾,不講實(shí)效。課堂信息量不宜過大、速度要適中,給學(xué)生分析、整合進(jìn)而儲(chǔ)存的時(shí)間,這樣才能體現(xiàn)多媒體的優(yōu)越性。
再次,教師要處理好多媒體播放與教學(xué)的關(guān)系,教師是課堂的總指揮而不是多媒體播放員,更不是課件的解說員,教師應(yīng)該放下鼠標(biāo)與學(xué)生一起互動(dòng)。
總之,信息技術(shù)與有機(jī)化學(xué)教學(xué)的整合,不僅僅是一種教學(xué)方法的更新,更重要的是把信息資源引入化學(xué)教學(xué)活動(dòng)中,合理、機(jī)動(dòng)地運(yùn)用信息技術(shù)的輔助功能,給學(xué)生提供視覺和聽覺感受,有效地培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、主動(dòng)發(fā)展的意識(shí)和能力,把學(xué)習(xí)空間還給學(xué)生,充分挖掘?qū)W生的創(chuàng)造潛能。
參考文獻(xiàn):
北京師范大學(xué)現(xiàn)代教育技術(shù)研究所 馬寧、余勝泉 《信息技術(shù)與課程整合的層次》
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