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化学教学中多媒体课件的设计与使用

作者:段纪东 陈庆阳




  随着教育教学改革的深入发展和教学手段的不断提高,过去单一的传统教学正在向现代化的多媒体教学方向转化。化学作为一门自然学科,正在从宏观向微观研究领域纵深发展,而传统的教学手段对微观世界的动态变化却显得无能为力。比如,分子本身已很微小,要让学生搞清分子的结构就比较困难,特别是分子间的有机立体化学反应,学生往往难以理解。通过运用多媒体辅助教学,创设教学情境,把以往只能在头脑中建立的抽象形象,变成肉眼看得见的形象过程,启发学生观察思考、探究规律,可以收到较好的教学效果。可见,在化学教学中适当使用多媒体课件更有实际意义。
  
  一、课件制作主要步骤
  
  1.筹划与构思,对课件制作的过程做出计划。这部分是一个总的规划,要对教学大纲与教学内容有充分的了解,对学生的认知能力、心理发展水平有良好的把握,对课件制作过程中涉及的有关多媒体技术的使用提前做好准备。
  2.内容选题,根据教学重点与教学目的确定课件的题目。不宜把所有教学内容都设计成课件,应该对教学内容中抽象、枯燥、难度大,且易造成概念模糊的部分设计成课件,以利于降低学习难度,使教学难点顺利突破,学生也为其形式之新颖、声画之精彩而耳目一新,从而产生乐学情绪。
  3.稿本设计与脚本设计。这是课件质量的关键,就像影视剧的剧本。设计时应根据教学规律创作稿本,设计思想能充分发挥学生的主动性,立足于向学生提供探索知识的途径,培养学生的创造力。内容设计是稿本设计的核心,是课件的实体,课件内容必须符合现行教学大纲,与学生的教材紧密结合,选择所需的媒体必须具有易控制,操作简单,能生动形象表现教学内容,并设计出所选信息媒体的播放顺序。脚本是制作课件的直接依据,是一项烦琐而又细致的工作,设计脚本就是把选定的教学内容编写成思路清晰、内容精练、重点难点突出、易于计算机表达的脚本。对于文本,凡能标明字形、字色的内容都应尽量标明;图形要尽量注明线型、线色,对于动画,要绘制出动画的初始状态,包括背景在内,对每个动画要画出它的典型位置,还要考虑课件界面、屏幕对象、风格等艺术性设计要求。
  4.采集制作多媒体素材。制作步骤如下:
  (1)文本制作:文本输入较简单,但在编辑时应考虑字体的大小、颜色,是否加框,背景的填充色等,学生易混淆的地方应用不同的字体、颜色来表示。
  (2)图形图象制作:色彩美丽的图形、图象是多媒体课件具有魅力的关键因素之一,也能调动学生的学习积极性。平时注意从报章杂志上收集、到音像店去购买、或者在因特网上收集。图片可通过扫描仪扫入、数码照相机拍摄照片、摄像机捕获图象再输入计算机。还可利用一些图像处理软件如:PhotoShop、PaintShop、CorelDraw等对图像进行特技处理,得到自己满意的效果,如图像的翻转、旋转、颜色的调整和一些特殊效果等。
  (3)音频制作:多媒体课间一般都会用到大量的音频信息,如背景音乐、解说等,音频的使用不仅能起视觉体验的作用,而且还能增强交互性。例如在播放实验时配以柔和的音乐、必要的解说等。计算机中的音频信息是通过声卡实现的,它能记录来自话筒、电子器乐、自然界的声音。
  (4)动画制作:动画适宜表现教学中比较抽象的知识及课本中不能演示的实验,如晶体结构、有机立体化学反应的微观过程、电解中电子的运动方向、工业上接触法制硫酸的过程等。计算机动画软件分二维动画和三维动画,如Flash、nimator、3DS等等,用来做一些模拟动画,能化静为动,生动有趣。例如:在“原电池”一节的教学中,为了让学生从微观本质理解原电池的形成,利用Flash制作并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,揭示原电池的形成过程。
  (5)视频制作:视频信息可以大大丰富课件的内容,利用视频捕获卡等硬件设备可方便地对视频信号数字化,并进行编辑处理。在现有各种软件中搜集尽可能多的相关素材。要用的照片、图片、声音、动画、背景音乐、解说词等素材,未搜集到的自己制作。课件素材制作要用到Photoshop、Flash、3DMax等软件。
  5.使用多媒体制作工具集成课件。即将各种素材用Authorware等工具软件将素材制成课件。其中灵活运用交互图标是关键。
  6.调试。课件集成后,应由教师、制作人员共同实行效果验收,根据需要进行调试,并进行修改加工。一个好的多媒体课件必须具有如下特征:课件符合课堂教学或用于学生自学;知识的准确性;图、声、文的交互性,画面的生动、形象、趣味性,操作的灵活性;兼容性,课件打包后,在不同操作平台都能运行。
  7.课件成品。将调试好的课件编译运行,文件打包,形成完整的课件成品。
  
  二、课件特点与使用
  
  通过多媒体计算机可以把微观抽象的内容及某些实验利用二维或三维的图像、动画进行模拟。把难于想象的微观世界宏观化,把难以演示的实验形象化,通过直观的视觉形象来帮助学生理解,降低难度,符合学生认知心理,使学生认识事物的本质,从而使教学难点顺利突破。学生获得的记忆表象数量及质量均大幅提高,日积月累想象力自然得到长足发展。举例如下:
  1.展示分子结构及反应。这主要用于物质结构及有机化学的教学中,如CH3COOH、C2H5OH等分子结构,可通过3DS制成立体分子结构动画,生动地展示在大屏幕上。通过Authorware制作动画,加上闪烁与伴音,能形象地展示如苯的硝化及溴代、羧酸与醇的酯化等反应的断键部位及新键的形成。逼真的主体画面,清晰的比较鉴别,精练的规律归纳可以牢牢地吸引住学生,增强了学生的学习效果。
  2.模拟工业生产流程。教材中有些生产流程的内容,如硫酸、硝酸的工业制法,石油的炼制及合成氨工业等,仅靠挂图及教师讲解,效果不理想。恰当地利用动态模拟,能使学生对主要生产设备内的反应产生身临其境的感觉,避免了书本上冗长文字所造成的呆板、枯燥。
  3.模拟实验及视频播放实验录像。化学是以实验为基础的科学,演示实验是必做的,不能用计算机来代替。但常规实验受到条件限制有某些不足,比如反应时间过长、反应重现性较差、反应有一定危险性、反应后污染较重等等,这些都可以通过多媒体课件中的动画、视频播放等手段来弥补。如浓H2SO4稀释时错误地将水倒入浓H2SO4,会带来什么后果呢?这是不宜用实验来演示的。又如Na与H2O反应实验,通过投影实验能使全体学生基本看清,但反应太快,学生完整描述实验现象有困难,如采用该实验的视频文件反复播放,并通过帧数控制定格在几个特殊阶段,这样学生就能将实验的整个过程看得十分清楚。
  
  三、总结
  
  有关实验证实,在教学中选用多媒体课件比语言描述可节省12至34的时间,既直观又可以加深学生对知识的理解,有利于增大课堂容量,提高课堂效率。不仅提高了课堂效率,而且增加了教学的针对性。更重要的是,计算机辅助教学使化学教学现代化,有利于“发现学习”和扩展知识,开发学生智力,培养学生的思维能力,提升学生素质。
  进行计算机辅助教学,首先要明确其地位是“辅助”,而不是“代替”,不可盲目地、不加分析地用计算机辅助教学代替其他教学方法和手段。要想发挥计算机辅助教学的独特功能,还必须与传统教学作最佳结合。从生理学及心理学的角度分析,图、音、动画虽然能吸引学生的注意力、激发学生的学习兴趣,但应注意不可喧宾夺主,否则会适得其反。另外教学活动如果进行过快,学生记笔记与消化吸收时间就得不到有效保证。
  实验是化学研究的起源与基础,一切能够用实验去研究的教学问题就绝不能脱离实验。鉴于实验教学的功能是任何手段替代不了的,学生在实验过程中的思维过程、动手操作能力、分析能力、观察能力的锻炼培养,在实验中对情绪、意志、毅力等品质的锻炼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,即要坚持以实验为基础的教学原则。
  综上所述,应用多媒体技术辅助化学教学,具有其他手段无法替代的功能。只要善于将这种现代化教学手段与传统教学相结合,互相渗透,互相补充和完善,必将大大优化课堂教学,提高教学质量,
  
  参考文献
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  (责任编辑孙海燕)