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《现代教育技术在化学教学中的应用研究》实验报告

【内容摘要】现代教育技术应用于化学教学，可以激发学生的学习兴趣，，优化教学过程，形成一种新的教学模式，改变教学内容的呈现方式，学生的学习方式和师生互动方式，充分发挥信息技术的优势，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。对于新时代的教育工作者，全面掌握现代化教学手段，使信息技术深层次介入到自己的课堂教学之中，是时代的需要，同时，在教育信息化进程中存在许多亟待解决的问题。本文介绍我在化学教学中应用现代教育技术辅助化学教学的研究过程以及所取得的一些成果和启示。

【关键词】现代教育技术  辅助教学 优化教学 应用研究

  一、研究的背景和意义

  21世纪是信息世界，国际互联网的发展，信息技术在教学中的逐步应用，国内外对于信息技术的应用都在积极地推广，信息技术在影响着人们生活的方方面面，特别是影响着教育教学。

  xxx同志提出：教育要面向现代化、面向世界、面向未来。为适应未来社会对高素质人才的要求，必须加快教育改革的步伐，所以在化学教学中积极应用信息技术，优化化学教学过程，推进素质教育，是当务之急。我校是河南省远教资源应用示范基地，已经建成多媒体教室，网络教室和卫星收视室，教师备课室、校园网等，更有一支甘于奉献、乐于研究、熟练操作微机的青年教师队伍，为全方位开展课题研究奠定了基础。

运用信息技术，凭借其呈现方式多样化，化抽象为具体、生动、直观、形象、动画播放，声情并茂等特点来突破教学中的难点，师生互动，生生互动，促进教学方式的变革，提高课堂教学的积极性、主动性与创造性，从而提高学校的教育教学质量。而计算机技术、网络技术和数值通讯技术的综合应用从单一媒体到多媒体，从封闭资源到开放资源，从给定的教学资源到自主建立建设资源，把课堂进一步开放，可以借助校内外，国内外一切可以利用的教学资源给学生提供最丰富的、学生最需要的课程资源，从而体现以学生为本的教学理念。使化学教学基于学科，跨越学科，面向真实世界。始于课堂，走出课堂，融入复杂社会。信息技术为挖掘教育的潜力，提升信息素养，促进基础教育课程改革和教学创新提供了保障。因此，确立课题《现代教育技术在化学教学中的应用研究》。

二、研究目标

1、总体目标：探索信息技术和化学教学整合的新课程教学模式；开发适合于化学教学的化学教育软件；综合运用现代化教育技术手段，优化化学课堂教学；培养学生的学习能力和创新精神，努力提高教学质量。

2、阶段目标：

  {dy}阶段：2009年4月--2009年6月，查阅文献资料，确立研究课题，拟定研究内容，撰写课题申请报告。利用网络技术，配合新课改，为学生提供多样的学习资源，激发学生的学习兴趣。

  第二阶段：2009年7月——2010年6月，实施课题研究计划，学习现代教育技术，开发制作化学教学软件，并应用于课堂教学，成果在本校推广。继续加紧理论与实践的研究，另一方面进行多媒体教学资源的搜集、整理，建立资源库。

  第三阶段：2010年7月——2010年9月，基本完成课题研究目标任务，并进一步改进推广成果；建立并完善较为丰富的化学资源库；撰写结题报告，呈交市级教研室专家验收鉴定。

三、研究的理论依据

  （1）建构主义理论：主张以学生为中心，强调学生是信息加工的主体，是知识意义的主动建构者；认为知识不是由教师灌输的，而是由学习者在一定的情境下通过协作、讨论、交流、互相帮助（包括教师提供的指导与帮助），并借助必要的信息资源主动建构的。

  （2）戴尔的“经验之塔”理论：认为人的认知能力首先是从直接经验得来，即是通过人的多种感官，经过思考到实践而获得的，这种经验较为具体，是从实践中学习的。第二种经验比较间接，有“真实感”，但这种经验不一定要亲身体验，可通过视听手段而获得有“亲切感”的“代替经验”。第三类经验是间接和抽象的，是需要通过思维能力去理解而得到的经验。以上三类经验，从直接经验、代替经验到抽象经验依次由底到顶地排列成一个“经验之塔”。由“经验之塔”得到启示，在教学过程中，越是直接具体的经验，就是易于学习，所以，教育应从具体经验人手，逐步进到抽象。教学中，许多难点是专门与塔尖上的抽象概念打交道的，由于学习抽象经验有难度，加上课堂上时空的限制，因此，可借助宝塔中层的视听媒体，配合比较具体、生动的“代替经验”，使难以接受的内容易于理解和接受。这同样符合了人们认识事物由具体到抽象、由个别到一般的规律。

四、研究的过程和方法

（一）前期工作：成立课题小组，成员分工明确，开始进行课题前期研究的各项工作。课题组成员进行计算机学习，掌握应用技术，学会制作课件，资源的搜集、加工，整理等方法，以保证课题研究的顺利实施。

学校配备了60英寸光显背投数字电视，购买了多媒体教学光盘，配备了电脑，这些给我们课题组研究奠定了物质基础。

（二）具体的中心研究工作：

  1、制作课件：课题组教师在掌握电脑操作基本知识的前提下，不断学习，能熟练运用一些制作课件的常用软件，例如Powerpoint2003 、flash等。认真钻研教材，研究优秀课件（如马九克的优质课件）及CAI教学光盘，学习并吸取别人的经验，取长补短，发挥集体智慧和教师个体的主观能动性，挖掘潜力，精心设计，撰写有自己特色的教学软件。在多媒体课件的制作研究过程中我们有以下几个方面的体会：

    A、在设计制作CAI课件时，要遵循几个原则：

     注意学科知识内容的科学性与可接受性；选择教材的重点难点；注意符合学生的认知规律，加强直观性与发展学生思维相结合；不用模拟实验代替学生实验，可通过CAI课件解决具体放大模拟微观变化或宏观展现问题；渗透部分教学录像的内容（即好的教学录像VCD),避免花费很多时间和资金放在制作动画上；课件应有交互性，较好的交互界面，并且有可编辑功能。

     B、多媒体课件制作的一般步骤

     （1）确定教学目标：内容选取要认教材为蓝本，从实现教学目标；完成教学任务的需要出发，但又不为课本所束缚，要充分增加课件的含金量，目的是激发学生的学习兴趣，调动学习积极性，帮助理解，促进记忆，使学生正确运用自己学过的知识，扩大知识面，启发想象力。

    （2）设计创造脚本：设计创作脚本是课件质量的关键，制作多媒体课件，需要事先确定其结构与布局，界面与素材的选取等方面的内容。

   （3）搜集制作素材：多媒体教学依赖于大量的多媒体素材，我们在制作课件时，首先是从各种资源中尽可能搜集有关课件需要用的图片、声音、积件等素材，未找到的才自己制作。如果素材不尽人意，需要经过修改至xx与教学需要相吻合才使用。

   （4）课件制作测试：采集的积件等素材需要经过编辑处理，制成多媒体课件，课件要先经过小组反复观看评价修改后再应用于课堂教学，并逐步推广。

 2.、课堂应用实践：多媒体以其特有的优势改变了传统课堂教学模式，优化了教学过程。我们在多媒体辅助化学教学中，按照大纲精神和目标，学生特点和设备条件，主要课堂实践的形式有：

?课堂演示：多媒体课堂演示信息的呈现是由数字化电视、电脑、音响来完成。课堂演示是教师面向学生，结合讲授，用多媒体传递信息，强化教学重点，突破教学难点，以求更好地完成教学目标。

②网络学习：在网络教室或者在多媒体教室进行，学生根据教师提供的条件，提出的目标，告知的方法自行操作，自由选择路径，控制进程，在人机交互作用中反馈应答，纠正错误，强化感知。课堂的学习氛围宽松，学生学习目的性强，很好地激励学生主动探究未知，体现了因材施教的原则。

3、多媒体辅助课堂教学，必须注意媒体的选择：

A.根据教学内容、目标选择媒体：课堂上的一切行为都必须遵循目标指导法，信息技术作为教学的重要手段要{zd0}限度地发挥其作用和效益，因此多媒体的选用必须与教学目标相适应，做到媒体展示的知识内容与教材相适应，与学生的认知水平相吻合。

B、根据教学模式选择媒体：传统的教学模式体现的是教师的作用，充分体现了教学中教的特性和教师的主导作用，习惯于系统知识的传授，它明显的不足是不重视发挥学生的主动性，不利于学生智能的发展和创造性思维的培养。多媒体的选择应尽可能在教学模式转轨中起到积极的作用。

C、媒体要适应于课堂结构：课堂教学设计的任务是将教师、学生、教学内容及媒体等要素有机的结合，形成{zj0}结构，取得{zy}教学效果。在媒体组合教学中充分发挥教师的主导作用，学生的主体作用，使学生想学、乐学、会学，学的轻松、学的愉快，可提高教学效率。

五、初步取得的研究成果。

（一）认识成果

1、现代教育技术的应用，优化了化学的教与学；利用多媒体辅助教学，改变了教学模式和教学手段，提高了课堂教学效率；增强了学生的学习兴趣，培养了学生的创新能力和探究能力。

2、应用现代教育技术辅助教学，激发了学生学习兴趣

“注意是知识的门户”，“兴趣是{zh0}的老师”，可见学生学习的注意和兴趣是影响教学质量的重要因素，学习兴趣往往是他们学习的直接动因。而“信息技术”的合理运用能使这些因素（兴趣、注意）得到优化，更好地激发学生学习兴趣。学生对信息技术辅助教学的全新教学方式产生浓厚的学习兴趣。近年的现代教育技术应用的教学实践，我们对所任教的班级的调查，表明94%的同学喜欢教师采用计算机辅助教学，其中一个重要的原因就是：信息技术辅助教学使他们更喜欢学习化学，激发了他们的学习兴趣。

3、应用现代教育技术辅助化学教学，优化了课堂教学过程。

A、坚持整体观点，重视多样化，贯彻综合观点，力争{zy}化；

B、让学生积极主动地获取知识，全面提高各种能力，使每个学生获得充分的全面的发现；

C、利用计算机灵活、强大的交互性，任意组合、安排课堂教学，从而设计出更合理、更科学的课堂教学过程，使教师、计算机、学生形成一个有机的组合。教师通过计算机教懂、教准、教活、教精，师生共同进入教与学的自觉状态和{zj0}状态，使课堂教学具有严谨性、灵活性、多样性，增强了课堂教学的活力，优化了课堂教学过程，提高了教学成绩。

九年级化学上册、下册内容教学、完成时间及效果比较

课件《燃烧与灭火》模拟火的燃烧与灭火，并链接灭火的视频教程，课件的运用交错穿插在学生实验，教师的讲解之间，教学效果达到了{zj0}，激发了学生的求知欲。

4、应用现代教育技术辅助教学，增加了课堂教学密度。

利用信息技术可以做到高密度的知识传授，大信息量的优化处理，大大提高课堂效率。图形不是语言，但比语言更直观和形象，比语言包容的信息量更大。动画又比图形包含更高级的输出信息，利用文字闪动，图像缩放与移动，颜色变换等手段，不仅容量更大，速度更快、效果也更好，使得加大教学密度成为可能，这是因为45分钟的课堂时空被计算机拓宽和延长了。

  例如、我在讲授《有机合成材料》一课时，里面里面用了大量动画，还连接了视频“新型合成有机高分子材料”简介（267KB），本课设计三次探究实验“撕扯塑料薄膜”“加热两种不同的塑料”来鉴别塑料的种类。“燃烧不同颜色的线”来鉴别面料。两个讨论活动：白色污染和使用塑料的利与弊。拓展了课堂，也开阔了学生的视野。又如《化学元素与人体健康》一课，我制作了能随时上网的课件，设置超链接到网页，课堂容量是传统课堂的好几倍。

5、应用现代教育技术辅助化学教学，突破了课堂教学的重难点。

信息技术对图形处理能力高超，可以变抽象为具体，变静态为动态，将微观过程进行宏观模拟，把宏大场景作缩微处理，化枯燥为生动。抽象思维的障碍、逻辑思维的障碍、语言表达的障碍等在信息技术技术的上述功能下被打通了、降解了、消失了，从而降低了学习难度，使教学难点得以顺利突破。学生也会为教学形式的新颖，声画的精彩而耳目一新，从而产生乐学情绪。例如：课件《分子与原子》利用微机模拟物质分子运动。《质量守恒定律》的微观解释，使学生有了直观的感受，能较科学地、准确地理解化学变化。

6、运用信息技术、优化课堂教学结构

正确利用信息技术辅助教学使课堂生动形象，学生普遍感兴趣，让学生在活泼轻松的气氛中学习，学生主动性强，知识建构快，课堂效果好。从以下几个方面做了尝试：

（1）创设情景。利用信息技术，创设与教学内容有关的生动的社会、生活、自然情景，形成一种特定的教学环境和氛围，给学生多种刺激，让学生边听边看边思考，充分调动学生的多种感官来认识理解化学表象和本质，从而在较短的时间内，提高学生的学习兴趣，促进和改善学生的理解能力，激发学生的学习主动性。现列举几例。

案例1九年级化学第七单元课题1《燃烧与灭火》一课链接了视频火灾现场和灭火方法，白磷在水中燃烧（水火相容）激发学生的探究兴趣。

案例2  在九年级化学{dy}单元课题《化学使世界变得更加绚丽多彩》一课中播放形声兼备的录像片，引起学生浓厚的兴趣，使他们沉浸在化学世界之中，认识到化学与社会、生活的紧密联系，激发起强烈的探索欲望。

 案例3  在九年级化学第二单元课题3《二氧化碳》一课中播放二氧化碳自传录像短片，不仅使学生在轻松愉快中了解二氧化碳的用途，还引起学生关于如何降低温室效应的激烈讨论。

案例4《有机合成材料》一节，投影“鸟鱼共处”激发兴趣，链接视频录像“有机高分子合成材料简介”在现代生活中的广泛应用开阔了学生的视野，让学生体会到了，学化学、用化学可以打造精彩生活。

（2）运用现代教育技术、优化课堂演示实验。

化学实验，是中学化学课堂教学中的重要组成部分，实验的好坏，直接影响着课堂教学效果。在实验教学中教师尽量亲自作实验演示，毕竟模拟的形象直观不比真是的形象直观。让学生观察演示实验、亲自感受获得{dy}手材料，对学生有很大的帮助。但是，现实的教学中，并不是所有的实验都可以由老师在课堂上进行演示的。对于那些因实验设备或化学实验自身因素的制约而无法演示的实验；或者虽能实验，但是污染环境、反应慢、效果不佳的实验采用多媒体演示，可以提高教学质量，优化教学。

其一是严重污染环境，易使人中毒的实验。

对有毒害、危险物质出现的实验进行模拟，可以避免毒害物质对师生身体的损害；还可以对实验仪器仿真和某些实验过程仿真，使学生了解实验原理和仪器操作原理，尤其对综合实验的仿真，将学生由不可视的机械操作，带入主动介入的情境。例如，一氧化碳还原氧化铜的实验，由于一氧化碳的毒性大，很容易造成中毒事件。类似的还有氯气、硫化氢气体的性质实验等。

其二是模拟错误实验操作，加深学生的印象。

化学实验中的错误操作，有时候仅靠老师的讲解错误的操作会带来危险和危害，学生可能不以为然，将信将疑，并不能引起学生的高度重视。因此用电脑模拟，将操作步骤分解或播放慢动作，把错误的原因演示清楚，加强警示的效果。例如：加热液体超过容积的1/3的试管时，液体冲出试管外；稀释浓硫酸时，将水倒入浓硫酸中，液体沸腾飞溅；酒精灯、试管的错误使用方法。

其三是难度大，反应慢、成功率低的实验。有一些实验由于受到各种因素的影响，往往不易成功或现象不够明显，影响教学效果。例如氢气燃烧时的火焰颜色、铁在空气中氧化生成铁锈的实验等。

（3）辅助整合教学内容。化学教学中经常要对不同时期学习的内容进行比较、归纳、概括、总结。例如化学实验的复习，如用常规手段进行复习，教师很难把课程标准中要求掌握的仪器装置一一画出，也不可能把演示过的实验再演示一次。若利用电脑模拟或录像，可以把各种实验现象剪辑起来，插入到复习课件中，再现实验装置、实验过程和现象，唤起学生对旧知识的回忆，有利于比较、加深理解记忆，使学生的知识系统化。

7、应用现代教育技术，强化了课堂教学反馈。

在计算机网络教室，这个环境中一人一机操作，可以进行教学、练习、检测等，利用网络技术将学生的全部答案迅速搜集统计，及时分析教学效果，调整教学的节奏和进程，迅速反馈，使教学的调控合理化，提高课堂教学效率。在使用极域电子教室NewClass网络教学系统的教学中，利用系统的广播教学，实况转播、个别辅导、示范教学、适时监控等特有的功能，为知识讲授、知识反馈、释疑和进一步深化的及时性创造了条件。

8、现代教育技术应用于课堂教学应该遵守的原则有：

（1）主体性原则：一是突出学生学的主体地位，学生自主学习，充分发挥学生的主观能动性与创造能力，千方百计鼓励他们，从主动获取达到知识重组与再建构、培养其创新思维的原则；二是师资培训中充分发挥教师这个群体的主体性，发展其信息素养，使其在教学活动中发挥主导作用更好成为学生的引导、组织、协助、合作者，实现师生良性互动共同提高。

（2）减负增效的原则： 实验要到达的目的就是将教师从沉重的负担下解放出来，教得轻松，让学生从繁重的学习不负担下解放出来，学得主动、学得轻松、学得扎实，共同提高教学质量，提高学习效益。

（二）获奖的论文和经验总结：课题组认真总结，积极撰写论文。获奖的论文有：《现代教育技术在化学教学中的应用》《利用现代教育技术优化化学教与学》获省级成果奖，新乡市第十三届多媒体教育软件大赛中获一等奖；又撰写了《现代教育技术对化学教学的辅助作用》。

（三）获奖的课件有：《有机合成材料》获省级二等奖，在2009年新乡市第十三届多媒体教育软件大奖赛活动中，荣获一等奖。《燃烧与灭火》获县教研室一等奖。

（四）示范和辐射作用：课题组经常性开展公开课、观摩课教学，举办研讨会等。通过这些方式展示了研究成果，带动了电教的应用和课程改革。开设的观摩课有《有机合成材料》（市级电教应用观摩课）；此课在一课双说三个六活动中获县级优质课；《化学元素与人体健康》获县级优质课；电教示范课《质量守恒定律》《金属资源的利用与保护》收到了教研室领导和老师的一致好评。在2009年县组织的化学说课大赛中《燃烧与灭火》一课获得县级一等奖。

六、问题与思考

1．学科整合方面的思考：

①整合虽然取得了一定的成效，但也存在着一些误区和许多需要思考的问题。如果过分强调整合的形式和表面效果，对多媒体使用太刻意、单一，并只是把媒体技术“附加”到传统教学中，“为了整合而整合”，就忽略了教学的根本目的。

②教学软件和资源的利用，始终是一个关键问题。应积极发掘可用软件的潜力，不提倡人人做课件，但一定要灵活运用教学资源，提高效益。只有灵活地把媒体技术与教学活动的各个环节有机结合，才能从根本上解决多媒体技术和教学两张“皮”的问题。

2．利用多媒体技术开展探究教学的思考：

①设计探究问题要重点突出，整节课的探究不需面面俱到，问题的设置不在于多而全，而是少而精，可以是一个切入点，或一个片段，让学生有充分时间去搜寻各种相关信息，认真阅读材料并分析研究，不需全部利用媒体技术，部分知识的学习可通过课外的继续学习来弥补和扩充。②设计探究任务时关键在于设计者对难度和复杂程度的把握。课堂教学中的探究任务不同于科学研究任务，教师可以对其适当改造使之合乎学生知识、能力水平，面向全体，照顾弱势，达到让全体学生都参与探究学习的目的。另外，组成若干“互助小组”，成员按照“各展其长”的原则搭配，让每个学生在探究活动中都有事可做，有成就感。③有效的探究教学要运用多种方式和策略，基于网络探究只是其中一种方式，有一定的局限性，很多的探究要通过实验仪器完成。不管问题从哪里来，只要具有探究价值，学生就能够从中获得知识和技能。用探究的特征分析教材，以拓展学生的学习方法；用探究的特征分析教学过程，深化学生的学习过程；紧密地结合知识的内容实施探究学习。

④探究能力的发展应成为学生学习的目标。教师可以选择需要重点培养的探究能力，并通过合适的教学策略来培养这些能力。根据实际情况，对缺乏科学探究兴趣的学生，需要给予较多的指导。对于能够自己开展探究的学生，教师也需要通过观察、提出要澄清的问题和必要的建议来实施指导和调控。在研究开始时要有较多的指导，然后逐渐放开，让学生进行更多的自主探究。

⑤实践活动要注重落实和实效性，避免课程整合流于形式，学科不同内容要有不同的整合方式。多媒体技术与课程整合不是一种固定的模式，而应该倡导一种理念，多媒体技术可以是一个工具，却不能取代教师的地位而成为教学的全部。 

参考文献：

徐土根(计算机在化学教学中辅助作用的探讨)《中学化学教与学》

2002

南国农《电化教育学》北京：高等教育出版社，2004．

李普涛《中小学教师多媒体课件制作教程》河南大学出版社，2009.

《计算机辅助中学化学教学》课题结题报告  泾县二中课题组