基于多媒体概念图的中学化学教学微探

1 前 言

2001 年，《基础教育课程改革纲要（试行）》明确提出改革目标是改变课程过于注重知识传授倾向，强调形成积极主动的学习态度，使获得基础知识与基本技能的同时成为学会学习和形成正确价值观的过程;[1]，同年颁布的《全日制义务教育课程标准（实验稿）》也提出以提高学生的科学素养为主旨，激发学生学习化学的兴趣，帮助学生了解科学探究的基本过程和方法，培养学生的科学探究能力，使学生获得进一步学习和发展所需要的化学基础知识和基本技能；引导学生认识化学在促进社会发展和提高人类生活质量方面的重要作用，通过化学学习培养学生的合作精神和社会责任感，提高未来公民适应现代社会生活的能力。通过义务阶段化学课程的学习，学生主要在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个方面得到发展。2003 年，《普通高中课程标准（实验）》指出：高中化学课程立足于九年义务教育的基础，以进一步提高学生的科学素养为宗旨，激发学生学习化学的兴趣，尊重和促进学生的个性发展；帮助学生获得未来发展所必需的化学知识技能和方法，提高学生的科学探究能力；在实践中增强学生的社会责任感，培养学生热爱祖国热爱生活热爱集体的情操；引导学生认识化学对促进社会进步和提高人类生活质量方面的重要影响，理解科学技术与社会的相互作用，形成科学的价值观和实事求是的科学态度；培养学生的合作精神，激发学生的创新潜能，提高学生的实践能力。高中化学设置多样化的课程模块，要使学生在知识与技能过程与方法情感态度与价值观三个方面得到统一和谐的发展[2]。2001 年颁布的《全日制义务教育课程标准（实验稿）》，2003 年《普通高中课程标准（实验）》都强调了多媒体信息技术及信息化课程资源开发在教学中的应用，大力推进信息技术在教学中的普遍运用，促进信息技术与学科课程的整合，逐步实现教学内容的呈现方式、学生的学习方式、教师的教学方式和师生互动方式的变革，充分发挥信息技术优势，为学生的学习和发展提供丰富多彩的教育环境和有力的学习工具[2];。这里主要是计算机辅助化学教学，即通常说的 CAI教学。它主要包括以下几方面，（1）演示型教学：演示型教学是指教师利用计算机和电视音频设备将难以表述的理论、需要模拟的微观世界等采用动画、图片、声音等形式编制成计算机软件辅助讲解。如分子原子理论的模拟演示、复分解反应条件的模拟演示、金属活动性顺序的模拟演示、中和反应的模拟演示等，这种演示可以变微观为宏观、变静态为动态、变抽象为形象。（2）网络交互探讨式教学：网络交互探讨式教学是师生分别通过计算机进行交互式的探讨和交流的一种教与学的方式。教师充当组织者、指导者和帮助者，学生以计算机为学习工具进行探究式和合作式的学习。（3）个别化学习：该方式是学生自主利用计算机进行个别化学习的一种形式。教师不直接参与教学活动，而是体现在程序教材的编制上，提供相对真实并具有自我验证功能的学习环境。开放式的 CAI 软件还可以为学生提供信息重组、变动和随意组合的功能，有利于知识的迁移、巩固。（4）虚拟现实教学：虚拟现实是由多媒体技术与仿真技术相结合形成的一种交互人工世界，使人产生身临其境的真实感觉。例如，用虚拟现实技术显示整个钢铁冶炼过程、氯碱工业的生产过程，使学生产生实地考察;的效果。(5)远程教学等[3]。由此可知，积极开发利用信息化课程资源，特别是计算机辅助教学形象直观，具有图文声像同时作用于人的视觉听觉等多种感官，能够使学生印象深刻便于知识的再现和保持，激发学生学习兴趣，发挥学生的主动性，有利于提高教学效果。
1.1 多媒体信息技术在中学化学教学中应用的研究现状关于多媒体信息技术在中学化学教学中的应用，参考的文献比较多，比如著作类的我查阅了方其桂编著的《中学化学教师计算机应用实例教程》[4]和《中学化学制作实例》[5]，文庆城编的《化学实验教学研究》[6]；期刊类文章，我浏览了林珍 2002 年在《太原科技》上发表的《计算机多媒体在化学教学的应用》[7]，作者说明在化学教学过程中，积极引入并合理使用计算机多媒体技术，可达到提高课堂效率和教学水平的目的。作者以信息技术时代的运用为背景，针对传统教学特别是化学实验教学的局限和不足，倡导运用计算机多媒体技术，比如利用它能够使学生更好的学习理解许多抽象的化学概念理论，比如它能够再现微观粒子的运动；运用计算机多媒体技术模拟化学实验可提高实验教学效果：这主要体现在计算机多媒体技术可以模拟那些有污染、不安全的实验，模拟实验室中难以成功的实验，模拟实际生产化工，模拟错误实验操作：以及多媒体实验教学使用的场合条件，一般只用来模拟少数药品昂贵，装置复杂，反应中产生有毒有害物质，不易控制的实验和少数反应速度太快或太慢的实验，以及实验复习课中重复已做过的实验。它可以提高学生的实验兴趣，对实验中的基本操作起指导作用，但不能代替学生亲自动手做实验。另外进行复习课教学，我们可以运用计算机技术，以主干和分支的关系，把教学内容进行排序，大屏幕的投影效果非常清晰，可以克服黑板容量小，需反复擦、写的不足，而且进行分析时，完全是动态的，内容间的衔接快捷、前后关系一目了然，再加上鲜艳的色彩、动感的画面，可以刺激、吸引学生的无意注意，唤起他们对知识的好奇心和学习兴趣。虽然多媒体
3 中学化学多媒体概念图的制作与举例................ 223.1 中学化学内容结构体系组织加工 ............. 223.1.1 九年义务教育初中化学内容结构体系............ 223.1.2 高中化学内容结构体系........... 233.2 多媒体或概念图软件.............. 243.2.1 基础知识................ 243.2.2 几款制作软件简介.......... 253.3 多媒体概念图制作原则要求.............. 273.4 多媒体概念图制作步骤............... 273.5 多媒体概念图制作误区及教学中的注意事项........... 283.6 举例.................. 284 多媒体概念图的教学实践效果研究................ 304.1 研究方法与思路............... 304.2 选取对象................... 304.3 具体步骤及做法............... 304.3.1 控制变量 ......... 304.3.2 实验实施步骤及做法............. 304.4 教学实验实施与教学案例.............. 314.4.1 具体展示教学过程.............. 314.4.2 前测月考期中期末考试成绩结果统计分析对比.... 344.4.3 数据处理，分析结论............... 37
结论
本文利用多媒体概念图制作了高一化学必修一的概念图,并在呼和浩特市内蒙古师大附中（自治区级示范中学)进行了教学试验,同时通过问卷调查，访谈，化学学习成绩统计分析等方法得到以下几点结论:1 多媒体概念图教学明显优于传统教学。多媒体概念图能有效地激发学生学习兴趣，集中学生无意注意，便于学生主动参与课堂；能帮助学生建构化学相关概念,进行有意义学习，明确概念之间的种属层级结构关系，有助于把握概念的内涵和外延，明晰概念的本质。教学实验结果表明,多媒体概念图不仅在高中化学那些紧密联系的概念和有逻辑结构的知识点的教学中是有效的，而且在那些相对孤立的知识点学习上，多媒体概念图教学都是效果明显的。从学生考试成绩来看，多媒体概念图教学明显优于传统教学。它既具有概念图所具备的优点,使化学知识系统化,概念与概念之间发生有意义的联系,对学生形成清晰的知识网络结构有重要的促进作用,帮助学生形成合理的认知结构。同时又使用了现代多媒体教学手段,很受学生欢迎,有利于学生认知方式和情感态度的改变,对学生观察能力逻辑思维能力的发展有重要促进作用,使学生学会学习,这正是新课程改革所倡导的理念。2 多媒体概念图兼容性好，扩展功能强大，可以最广泛地融合各种教学方式。比如在一般的传统基础上增加交互性,给学生提供了自己动手与思考的机会,近似于人工智能机器教学，有及时反馈与评价功能,能极大地激发学生学习化学的兴趣,深受学生喜欢。3 在教学过程中发现并不是所有知识都必须要用多媒体概念图来教学，有些授课老师往往忽略传统教学，如果每天使用多媒体概念图来教学，学生也可能感到乏味，而且有些内容用传统教学就能很好的完成教学目标任务。4 多媒体概念图能大量减少教师的重复劳动,使教师有时间进行创造性教学设计，开发更完善的,充分体现教师的专业性,能被中学化学教师接受。
参考文献：[1] 中华人民共和国教育部制定.基础教育课程改革纲要（试行）[M].北京：人民教育出版社.2001.[2] 中华人民共和国教育部制订.普通高中课程标准(实验)[S].北京：人民教育出版社.2003..[3] 李争萍.中学化学新课标资源库[M]. 北京：北京工业大学出版社.2003[4] 方其桂.中学化学教师计算机应用实例教程[M].北京：清华大学出版社.2003[5] 方其桂.中学化学制作实例[M].北京：人民邮电出版社.2002[6] 文庆城.化学实验教学研究[M].北京：科学出版社，2003[7] 林珍.计算机多媒体在化学教学的应用[]. 太原科技, 2002,（3）：49-50.[8] 张彬.多媒体在化学教学中的应用[].甘肃科技纵横 2007，（1）:27-28[9] 魏献金.多媒体在教学化学教学中的应用[].科教文汇 2011,（3）:123-124[10] 王樱花.初中化学蒙语网络课程资源的开发利用研究[D].呼和浩特:内蒙古师范大学,2008