赤羽业x潮田渚h文:刍议中学化学CAI

福建永春五中   李笃瑞 

      化学是一门以实验为基础的学科，化学实验是中学各年级化学教学的总重点。由于化学实验是高消耗、易燃易爆、有毒有污染等原因而受到严格的管理和控制，学生除课内观察教师的演示实验和做次数很有限的分组实验外，很少有自己动手做化学实验的机会。因此，化学实验的这个总重点的地位在教学中没能得到真正的突出，它的作用也就没能得到充分的发挥。中学化学CAI正好可以克服上述的化学教学中的诸多难以克服的困难。CAI模拟化学实验，具有不燃烧、不爆炸、不污染、不腐蚀、经济、可重复等优点。学生有些实验的误操作，如点燃不纯的氢气引发启普发生器爆炸、稀释浓硫酸时，把水倒入浓硫酸引起酸液的沸腾飞溅，实验发生的这类事故均可以用CAI模拟，以达到警示学生的作用。CAI的化学实验课件光盘（或软盘），课堂教学可以播放，课外也可以播放，甚至于可以让学生在家里播放。对教师的演示实验学生看不清楚，课后可以用CAI重做教师的演示实验。从某种意义上说，CAI可让学生爱在什么时间、什么地点做实验，就在什么时间、什么地点做实验，爱做那个实验就做那个实验，对一个实验爱重复做几次就重复做几次。可见，化学CAI为中学化学教学突出化学实验重点创造条件，充分发挥实验在各年级化学教学中的作用。

    但是，CAI不能代替教师的课堂演示实验。演示实验是让学生对知识获得感性认识的主要途径，它是理性认识的基础。例如，新课讲授质量守恒定律时的两个演示实验，非得用天平称出反应前后各物质的质量总和相等不可！如果你不真正用实物演示这两个实验，而是用CAI模拟，学生对实验结论不会信服，对质量守恒定律内容产生怀疑。当然，在新课做好这两个实验的基础上，新课的巩固环节或复习课必要重复的演示实验，就可以用CAI模拟了。

    CAI也不能代替学生的分组实验。学生的实验操作技能在电脑上是培养不出来的，一个学生，通过CAI化学实验课件的学习，会懂得液体药剂的取用方法，口试、笔试也会得100分，但真的让他拿起一瓶酸倒入试管时，他的手一定会发抖。这就是说，电脑只能让学生“懂”化学实验，不会让学生“能”做化学实验。也就是说，CAI可以让学生获得化学实验的知识，不能让学生获得实验的技能，学校不能因为有了先进的多媒体教室而忽视化学实验室的建设，CAI只是对化学实验的辅助和补充。当然，实验知识与实验技能也是相辅相成、相得益彰的。假如我们把学生实验做成CAI课件，让学生先在电脑上熟悉相关实验知识，再进实验室做实验；走出实验室后，若还有必要时，再让学生在电脑上重做实验室所做的实验，其良好效果那是不言而喻的。

    还有，CAI对危险实验事故的模拟，是为了对学生违反实验操作规程的错误的警示。对于这类的“警示”，教师在讲解时特别应掌握好“度”，对化学实验的毒性、危险性，当然要向学生讲清楚，但不可过分渲染，不要“恐吓”学生。应让学生相信，只要遵守实验操作规则，听从实验老师的指导，化学实验事故是可以避免的，做化学实验是安全的。不要让学生畏惧做化学实验，而要让学生喜好做化学实验。

      中学化学课中，微观世界的概念、定律、性质，诸如物质结构理论、化学反应的实质等是教学中的一大难点。这类难点分布于各年级的教材中。对这类难点，教材中和以往教师讲课时，多数采用比喻、图形、图像、模型等形式，花九牛二虎之力向学生讲解，其教学效果并不令人十分满意。现在，优秀的CAI课件，可以用三维动画模拟氢原子的电子云；可以把教科书中的诸如氧化汞分解反应示意图，统统让它们“活”起来；可以让诸如食盐晶体、金刚石和石墨晶体、以及各种有机化合物的分子结构模型，表现得更加生动、逼真。CAI课件用分子模型演绎质量守恒定律，可让学生生动直观地认识化学反应的过程，就是参加反应的各物质的原子，重新组合而生成其它物质的过程，在一切化学反应中，反应前后原子的种类、数目、质量都没有改变的这一事实，从而对质量守恒定律有较深刻的理解。可以说，CAI把学生的思维引向微观世界，确实达到神奇的效果，是其他教学手段所无法比拟的。CAI为中学化学教师找到了一件突破微观世界教学的这一大难点的法宝。

    但是，CAI课件对微观粒子运动的“模拟”或“演绎”，都不是事物的真实面貌，都不是“原汁原味”。所以，在教学过程中，教师的正确引导、启发、讲解是十分重要的，否则，再生动、再逼真的模拟和演绎都不能达到预期的教学效果，甚至会给学生产生错觉和误道。

优秀的化学CAI课件，可以把元素及其化合物的物理性质、化学性质、制法、用途、鉴别等各部分知识进行横向和纵向的归纳、对比，加深学生对知识的理解和记忆。化学CAI课件可以丰富课堂教学内容，扩大学生的知识面。例如，在讲解水的污染和防治时播放“赤潮”课件；讲授二氧化碳时播放“温室效应”课件；讲授硫酸工业制法时播放“硫酸工业制法流程”课件，等等。这些优秀的化学CAI课件，采用多媒体用户界面，图、文、声、像、动画并茂，学习轻松自如，寓教于乐。在课堂上，化学CAI演示文稿还可以适时播放重要的化学定理、定律、化学图表、练习题等图文资料，节省老师部分板书的时间。可见，化学CAI在中学化学教学中，优化课堂结构，增大课堂教学信息量，提高课堂教学效率，减轻学生负担，提高教学质量的这方面的优势，表现的尤佳。

然而，有人认为在一节课中使用CAI次数越多、密度越大，这堂课的质量就越高、效果就越好；相反，如果一堂课，教师没有用CAI进行教学，就评不上优质课。更有甚者，认为有了CAI，老师上课就可以不动口、不做实验、不板书，只要坐着点击鼠标就可以了，一句话，CAI可以完全代替老师。我认为，这都是对CAI的一种误解。

CAI虽说是先进的教学辅助方法，但它并不排斥传统的教学方法，一节课或一个问题采用什么方法进行教学，是由教学目的决定的，如果采用传统的教学方法就能很好地实现教学目的，那何必非要CAI不可呢？CAI可以代替教师的许许多多的工作，但它却不能代替课堂上师生之间情感的交流，代替不了教师对学生的思想教育。至于CAI不能代替教师讲课、不能代替教师做实验，前面已有论述，这里就不必重复。再说板书问题，如果一堂课的板书都由CAI代替，那至少是一种缺憾。因为简单的板书，如课题、授课提纲之类的板书，又如化学方程式的配平、化学计算等这些教学内容的板书，都很适合教师边讲边板书，讲到哪里才写到那里。这类板书并不占用多少教学时间，况且，教师的优秀板书不仅能体现教师的教学风格和艺术才华，还能起到陶冶学生情操、启发学生思维和吸引学生听课的注意力的作用。可以断言，CAI也会与“粉笔＋黑板”长期共存下去。