試論計算機輔助教學(xué)課件的設計與實(shí)踐
論文關(guān)鍵詞：無(wú)機化學(xué) 計算機輔助教學(xué)（CAI） 課件 分子結構 教學(xué)質(zhì)量 教學(xué)效果
論文摘 要：本文結合高校教師的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗，研究和探討了如何制作計算機輔助教學(xué)課件。并以無(wú)機化學(xué)“分子結構”一章為例，詳細論述了制作理念、技術(shù)手段、實(shí)踐效果及注意事項，使計算機輔助教學(xué)（CAI）課件成為優(yōu)化教學(xué)效果的一種有效手段。
20世紀90年代以來(lái)，計算機與網(wǎng)絡(luò )技術(shù)飛速發(fā)展，人類(lèi)社會(huì )進(jìn)入了信息時(shí)代。靈活、迅速、信息量大的計算機輔助教學(xué)（Computer Assisted Instruction，CAI）課件已廣泛地應用在教育活動(dòng)之中。
化學(xué)是一門(mén)研究物質(zhì)結構、組成及其性質(zhì)的一門(mén)基礎自然科學(xué)。要想學(xué)好化學(xué)，必須從微觀(guān)粒子入手來(lái)研究宏觀(guān)物質(zhì)世界。但是決定宏觀(guān)物質(zhì)性質(zhì)的微觀(guān)粒子如原子、離子、分子，是看不見(jiàn)摸不著(zhù)的。在講述無(wú)機化學(xué)“分子結構”一章時(shí)，教師很難把分子結構以及分子是如何由原子形成的過(guò)程講清楚�！胺肿咏Y構”一章既是重點(diǎn)，又是難點(diǎn)。為此，筆者利用計算機輔助教學(xué)課件的豐富性、新穎性、趣味性、形象性等特點(diǎn)，將聲音、圖像、圖形、視頻等信息融為一體，采用PPT、FLASH、3DMAX、PREMIERE等軟件，對這一章的課件進(jìn)行了精心設計與制作。
一、用視頻加動(dòng)畫(huà)形式展現宏觀(guān)物質(zhì)與微觀(guān)粒子的區別
多年的教學(xué)經(jīng)驗告訴我們，一堂新課，導課很關(guān)鍵。如何展現宏觀(guān)與微觀(guān)的區別，把學(xué)生帶入微觀(guān)世界是制作該課件遇到的第一個(gè)技術(shù)問(wèn)題。單純用動(dòng)畫(huà)與實(shí)際相脫離，不能起到良好的教學(xué)效果。因此設計了由宏觀(guān)大海到一滴水、再到水分子的漸變方式來(lái)實(shí)現宏觀(guān)到微觀(guān)的質(zhì)的飛躍。首先采用PREMIERE設計了一段大海的視頻，再用FLASH手段引入一個(gè)放大鏡，把大海放大至一滴水，再放大到水分子。然后提出問(wèn)題：一滴水是由多少個(gè)水分子構成的？經(jīng)過(guò)和學(xué)生互動(dòng)計算，然后給出答案。
經(jīng)過(guò)以上處理，既利用了視頻的真實(shí)性、直觀(guān)性，又利用了動(dòng)畫(huà)的可變性。視頻時(shí)間不超過(guò)2分鐘，避免了由于太長(cháng)而淡化了教師的作用。該課件畫(huà)面清楚簡(jiǎn)潔，突出主題，形成了合理的教學(xué)過(guò)程，達到了利用多媒體優(yōu)化教學(xué)效果的目的。使“分子結構”一章的導課收到了意想不到的教學(xué)效果，一下子吸引住了學(xué)生的眼球，把學(xué)生短時(shí)間內帶入微觀(guān)世界，充分激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習興趣，引起了學(xué)生學(xué)習的好奇心。
二、利用FLASH等軟件制作原子軌道形成分子軌道的過(guò)程
要想增加課件的含金量，創(chuàng )作腳本是制作計算機輔助教學(xué)課件的關(guān)鍵環(huán)節，因此選取的教材內容很關(guān)鍵。在“分子結構”一章中，原子軌道形成分子軌道的過(guò)程是非常重要的內容，制作課件的腳本內容必須是具有代表性的，因此我們選取了以下3個(gè)范例。
1．氫分子的形成。在用現代價(jià)鍵理論講述氫分子如何由氫原子形成時(shí)，書(shū)中有一個(gè)氫分子能量與核間距關(guān)系曲線(xiàn)平面圖，利用此圖來(lái)講述兩個(gè)從無(wú)窮遠處靠攏的氫原子，只有滿(mǎn)足自旋方向相反才能形成氫分子，從而揭示分子的形成實(shí)質(zhì)。整個(gè)由原子形成分子的過(guò)程只能靠教師來(lái)描述，很難講清楚。為此，筆者利用FLASH手段制作了一個(gè)動(dòng)態(tài)形成過(guò)程，使整個(gè)形成過(guò)程完整地呈現在學(xué)生面前。動(dòng)態(tài)圖中的小球可旋轉，代表不同旋轉方向的氫原子，讓自旋方向相同、相反的兩個(gè)小球分別從右側即遠處靠攏同時(shí)來(lái)觀(guān)察能量的改變。為了使教師講解與演示同步進(jìn)行，可利用鼠標滑輪調控靠攏速度、調節播放內容，教師可根據教學(xué)需要多次重復，實(shí)現了可控性。這樣有效地解決了動(dòng)畫(huà)過(guò)快、學(xué)生思維跟不上、印象模糊的不足。該課件的制作充分利用了計算機輔助教學(xué)的形象性特點(diǎn)，取得了較好的教學(xué)效果。
2．σ鍵與Π鍵的形成�，F代價(jià)鍵的基本類(lèi)型有σ鍵和Π鍵，它是如何由原子軌道形成的？對稱(chēng)性如何？這是教師須向學(xué)生講解清楚的兩個(gè)重要問(wèn)題。由于原子軌道有著(zhù)不同的形狀和伸展方向，導致分子軌道也有不同的形狀和伸展方向，不同軌道的對稱(chēng)性也不同。書(shū)中給出的是二維平面圖，為達到形象逼真的教學(xué)效果，筆者制作了三維立體圖，并用FLASH和PPT相結合的手段把σ鍵與Π鍵的形成過(guò)程伴隨軌道形狀的改變完整地呈現出來(lái)。在研究Π鍵對稱(chēng)形式時(shí)，沿對稱(chēng)面設計制作了一個(gè)半透明鏡平面，從而使Π鍵的鏡面反對稱(chēng)性（即鏡面上下分子軌道形狀一致，符號相反）一目了然，使復雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化、直觀(guān)化，計算機輔助教學(xué)課件的作用得以充分體現。學(xué)生通過(guò)通俗易懂的畫(huà)面，快捷、高效地接受了新知識，有助于教學(xué)目標的實(shí)現。
3．N2分子的形成。按現代價(jià)鍵理論來(lái)說(shuō)，N2分子中含有3個(gè)化學(xué)鍵，即1個(gè)σ鍵和2個(gè)Π鍵，其形狀與伸展方向均不同，原子軌道在形成分子軌道時(shí)重疊幅度也不相同。書(shū)中只有一個(gè)平面圖，過(guò)去老師在講解時(shí)，往往借助于N2分子三維立體模型，雖然很直觀(guān)，但很難表達出重疊的幅度與距離的關(guān)系以及先后順序。而這又是解釋σ鍵和Π鍵的穩定性、說(shuō)明為什么Π鍵是化學(xué)反應的積極參與者的關(guān)鍵。截至目前，還沒(méi)有N2分子中3個(gè)化學(xué)鍵形成的三位動(dòng)畫(huà)課件，制作時(shí)筆者首先把N原子的三個(gè)軌道用不同顏色加以區分，再設定坐標軸，讓σ鍵先形成，再形成Π鍵，用按鈕控制進(jìn)程。制作時(shí)采用了3DMAX和FLASH相結合的方式，經(jīng)過(guò)多次改進(jìn)最終獲得了集科學(xué)性、藝術(shù)性、技術(shù)性為一體的理想效果。當學(xué)生看到此課件時(shí)，既興奮又驚喜。課件順利被學(xué)生所接受，彌補了該項教學(xué)課件制作空白。
三、加強文化素質(zhì)教育，制作精美的科學(xué)家小傳
化學(xué)這門(mén)學(xué)科發(fā)展歷史悠久，曾出現過(guò)很多卓有成就的科學(xué)家，其中不乏諾貝爾獎獲得者。因此許多化學(xué)原理及化學(xué)公式多是以科學(xué)家名字命名的。
在本章教學(xué)中，現代價(jià)鍵理論的補充和發(fā)展——雜化軌道理論，其提出者鮑林就是一位諾貝爾獎獲得者，鮑林對化學(xué)最大的貢獻是關(guān)于化學(xué)鍵本質(zhì)的研究及其在物質(zhì)結構方面的應用。他把量子力學(xué)應用于分子結構，把原子價(jià)理論擴展到金屬和金屬間化合物，并發(fā)展了原子核結構和核裂變過(guò)程本質(zhì)的理論。后來(lái)，他又向生物學(xué)方面進(jìn)軍，把化學(xué)應用于生物學(xué)和醫學(xué)，如研究了蛋白質(zhì)的結構，共發(fā)表了400多篇論文和十幾本專(zhuān)著(zhù)。由于他在化學(xué)鍵理論研究和應用方面的卓越貢獻，榮獲1954年諾貝爾化學(xué)獎。鮑林晚年致力于和平事業(yè)，于1962年又獲得了諾貝爾和平獎。他刻苦鉆研、勇于創(chuàng )新的精神將激勵我們努力學(xué)習、不斷進(jìn)取。
為鼓勵學(xué)生向科學(xué)家學(xué)習，筆者查閱了大量文獻，將鮑林的事跡濃縮成以上內容介紹，綜合運用多種技術(shù)手段制作成課件。在制作時(shí)，注意把對應的文字、解說(shuō)和圖像同時(shí)呈現，用滾動(dòng)式字幕配背景音樂(lè )及圖片，同時(shí)教師用朗誦的語(yǔ)調在背景音樂(lè )的襯托下朗讀給學(xué)生。此情此景使學(xué)生深受感動(dòng)，學(xué)生報以熱烈的掌聲。
總之，計算機輔助教學(xué)課件的制作是一個(gè)需要用心并付出努力的創(chuàng )作過(guò)程。優(yōu)秀的課件應融教育性、科學(xué)性、藝術(shù)性、技術(shù)性于一體，這樣才能最大限度地發(fā)揮學(xué)習者的潛能，強化教學(xué)效果，提高教學(xué)質(zhì)量。
參考文獻：
[1] 趙淑巧. 關(guān)于《多媒體課件制作》課程的教學(xué)思考[J]. 甘肅科技，2010(18).
[2] 郭成，袁靜. 淺談多媒體課件制作及課堂教學(xué)[J]. 中國地質(zhì)教育，2007(3).
[3] 楊韶平，劉娟娟. 多媒體在化學(xué)課堂教學(xué)中的應用[J]. 時(shí)代教育（教育教學(xué)），2011(4).
[4] 劉江輝，潘星. 多媒體課件制作的優(yōu)化[J]. 電腦知識與技術(shù)，2009(16 ).
[5] 孫炯. 運用多媒體課件講授抽象數學(xué)課程的實(shí)踐與思考[J]. 中國大學(xué)教學(xué)，2011(2).
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