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摘要:文章结合教学经验和体会,对多媒体技术在有机化学教学中的应用进行了阐述和分析;同时,指出应用多媒体教学时应注意的一些问题。
关键词:多媒体;有机化学;教学;应用
近年来随着计算机技术的迅速发展,多媒体教学已成为当今教学改革的热点之一。所谓多媒体教学,是指在教学过程中,根据教学目标和教学对象的特点,充分发挥计算机的优势,教学形式集文字、图形、图像、动画、音频、视频于一体,以多种媒体信息作用于学生,改善课堂教学环境,并与传统教学手段有机组合,优化教学过程,使教师传播的知识更容易被学生所接受,达到最优化的教学效果。而有机化学作为高等学校化学、药学、生物等类各专业的一门基础课程,如能学好用好,不仅有利于学生更好地学习后继专业课程,也为以后的工作实践和科研活动奠定基础。因此,将多媒体技术与有机化学课堂教学相结合,突破以往的教学难点,有效提高教学质量,圆满地完成教学目标,是我们在有机化学教学中需要认真探讨的重要内容。
一、有机化学传统教学存在的问题
有机化学传统教学中存在以下几方面问题:
1.教学内容多,常用的有机化学教材平均100万字以上;课时少,70多个教学课时很难让老师保质保量地完成教学任务,常常会出现满堂灌的现象。
2.有机化合物结构复杂,有机化学反应方程式和反应机理数目繁多,采用传统的讲授书写教学模式,费时费力,课堂时间被大量地浪费。
3.对于教学中的重点和难点,如立体化学、反应机理等,利用传统的教学模式,讲解起来困难,学生缺乏感性认识,也难以掌握。
4.由于实验条件和教学时数的限制,大多数有机化学实验无法安排时间进行,然而口头讲解实验又很难使学生形成一定的感性认识。
5.教材编写有时更新慢,最新研究成果和与专业相关的内容不能及时地介绍给学生。
6.随着高校招生规模的不断扩大,班级和学生人数的增多,有机化学教学基本是上大课的形式,教师和学生对于在教学、辅导等方面存在诸多矛盾,影响了教学质量。
二、多媒体技术在有机化学教学中的优化作用
结合教育部素质教育和大学化学教学改革的要求,为了解决有机化学传统教学中存在的突出问题,我们在有机化学课堂教学过程中使用多媒体辅助教学。通过两年多实践证明,正确利用多媒体辅助教学,能较好地营造一个相对轻松活跃的学习氛围,使课堂教学更加生动形象,从而充分调动学生的积极性,学生接受知识快、记忆效果好,教学质量显著提高。
1.利用多媒体教学,有利于创造生动活泼的学习环境,调动学生学习的积极性、激发学生的求知欲
许多有机化学的教学内容通常枯燥无味,传统教学方法一般以教师讲授为中心,学生只是被动地接受,而且缺乏直观的辅助教学手段,学生极易感到疲倦,很容易出现注意力不集中、学习效率下降的现象。将多媒体技术融于课堂教学,让看不见的反应过程变成了生动有趣的动画,使学生看到放大了的原子世界和在化学变化中分子分解、原子重新组合的过程,激发了学生的学习兴趣和求知欲,调动了学生良好的学习状态。例如:在学习“酯化反应”时,学生对酯的形成过程很难想象出来,利用多媒体技术,运用三维动画,生动形象地模拟演示乙酸分子断裂羧基中的羟基,和乙醇分子断裂羟基中的氢原子,随后断裂的基团进行重新组合,生成产物CH3COOC2H5和H2O。学生通过观察旧键断裂、新键形成及生成物的结构,很容易掌握酯化反应的过程,达到寓教于乐的目的。
2.利用多媒体教学,适当增加教学信息量,完善、丰富学生的知识结构和知识体系
有机化学发展迅猛,有机物每年以几十万种的速度增加,新化合物、新反应层出不穷,在各个领域的应用也在不断加大。老师要给学生传授丰富而广阔的知识,靠传统的教育方法,速度慢、范围窄,限制了信息量的扩充。如何在有限的学时内最大限度地传授知识,培养全面发展的人才,是现代教育面临的一个问题。多媒体技术进行教学恰恰能够解决这一难题。在教学过程中,通过结合有关章节介绍一些科技的前沿,将基础理论与该学科的最新研究成果和实际应用密切结合,将当代科技成果以及与专业相关的内容及时地介绍给学生,弥补教材内容的不足,给予学生丰富的,最新的知识,有利于调动学生渴求知识的欲望,有效提高教学效率。例如,在讲解沃尔夫—凯惜纳—黄鸣龙反应时,可以介绍这个第一位以中国人命名的有机反应成功过程。由于黄鸣龙先生在实验的过程中紧紧抓住偶然现象不放,深入研究,才终于使反应产率从50%提高到90%,反应时间从100多小时缩短到3～4小时,为我国化学界争得了荣誉。以此教育学生应具有严谨的科学态度和锲而不舍的科学探索精神。
通过教学实践,使用多媒体教学不断充实教学内容,拓展知识的深度和广度,学生课堂上听得认真,同时更感到化学学科的广阔前景,从而热爱这门课程,取得意想不到的教学效果。
3.利用多媒体教学,可以突出教学重点、突破教学难点,有利于学生掌握有机化学知识
有机化合物大多具有空间立体结构,传统的教学中常借助分子结构模型让学生观察,但模型的制作、使用都受一定的限制,而利用计算机的三维图形功能则可以轻易解决这些问题,比传统的挂图、模型更接近于真实情况。如杂化轨道理论对初学有机化学的学生来说是一个难点,在讲解甲烷分子正四面体结构的形成时,利用动画技术,充分展示S轨道与P轨道的杂化过程,以及碳原子的SP3杂化轨道与氢原子的S轨道“头碰头”形成σ键的过程。学生通过看动画轻松地掌握甲烷分子的立体结构和理解沿键轴方向重叠形成的σ键。
有机化合物的反应历程,如烯烃的亲电加成反应历程,卤代烃的亲核取代反应历程,醛酮的亲核加成反应历程等,抽象而枯燥,采用Flash制作的动画能形象地演示出这些反应的具体历程。比如:将亲核取代反应历程制作成多媒体课件,SN1反应卤代烷中的卤离子先离去形成碳正离子,亲核试剂从两侧进攻得到外消旋体;而SN2反应经过中间过渡态,得到了构型发生瓦尔登翻转的产物。通过动画演示出不可见的构型变化和两者的区别,学生接受起来更容易,极大地帮助了学生对这些重要的有机历程的理解。
4.利用多媒体教学,演示实验的基本操作和过程,提高学生的动手能力
有机化学实验教学中,有相当一部分实验内容无法在课堂上直接演示,学生理解起来比较吃力。通过制作有机化学实验多媒体课件,既可以发挥多媒体的生动性、实验内容的丰富性和针对性等优势,也有利于学生学习能力的培养和动手能力的提高。一般来说,在实验课的讲解环节,将本实验涉及的基本操作首先展示在屏幕上,用多媒体动画演示整个实验过程,给学生一个感性认识。当学生进入实验室动手操作时,心中就有数,能较快地、正确地安装仪器设备。这样既可以节省实验的准备时间,又可以提高实验的准确率,从而提高有机化学实验课的效率。
另外,由于实验室条件的限制,有些实验无法开出,如有机化学实验中的具有易燃、易爆、有毒和强腐蚀性等特点的实验,限制了学生的实践动手能力。选择多媒体课件演示这些实验,在短时间内多角度多层面展示反应流程,使知识由抽象变为形象,从而帮助学生获得大量的感性实践经验。
三、多媒体教学过程中应注意的几个问题
任何事物都具有两面性。同样的,多媒体教学具有很多优势,但多媒体教学同样存在不足,如果我们在教学中不加选择地使用或滥用多媒体,忽视教学的互动性,就会事倍功半,达不到预期的教学效果。以下列举几个在应用多媒体教学中容易出现的问题。
1.不能用多媒体教学完全代替传统的教学方法
多媒体教学中最突出的特点是讲课速度快,学生来不及记笔记,有的教师完全用多媒体代替板书,单纯的操作计算机,忽略了学生的学习情境,这种教学方式无非是将传统的“人灌”教学改为“电灌”教学,也违背了采用多媒体教学的初衷。我们应该认识到多媒体教学只是传统教学的发展和延伸,教师要把握好课堂教学的每个环节,根据课堂气氛调整讲课速度。课前仍应精心备课,并在制作多媒体教学课件时,充分考虑讲解内容的先后顺序,同时要求学生加强课前预习。
2.多媒体教学应突出重点,易化难点,加强关联对比
有些多媒体课件容量大,重点难点不突出,影响学生对知识的接受。如果将整本教材的内容事无巨细地都编到多媒体课件里,“眉毛胡子一把抓”,课堂教学时照本宣科,不仅使学生失去新鲜感和兴趣,也很容易使学生出现视觉疲劳、心理疲劳、注意力分散等不良反应,影响学生对知识的接受和课堂教学质量的提高。因此教师在制作多媒体课件时,要按照教学大纲的要求,突出重点、易化难点,加强关联对比,使教学达到事半功倍的效果。
3.多媒体课制作中应加强与学生的互动
由于课堂教学是灵活多样,千变万化的,不同层次的学生中出现的问题往往是不一样的,而多媒体课件是预先制作好的,具有不可预见性,缺乏互动交流。但教学是一门艺术,教师在课堂上的语言表达、形体动作、互动交流是任何多媒体都无法取代的。所以,教师在使用多媒体教学时应注意加强与学生的互动,通过语言、语调、表情、动作等把自己的授课与多媒体的优势有机地结合起来,以增强教学效果。
4.在课件制作中手段要适应不同内容的要求
虽然多媒体教学具有图文并茂、信息容量大的特点,但缺少必要的悬念,推理过程处于相对的劣势,不利于学生对过程的理解和掌握。这就要求教师要能熟练地运用多媒体软件,采用不同的表现方式推导出结论。在多媒体课件的制作时,要注意演示屏幕的背景图案简洁明快,内容采用深色字体,避免视觉疲劳;放映方式可以灵活运用软件自带的动画效果,启发学生提出、分析、解决问题;文本、图片的设计上,力求文本精炼、条理清晰,图片简洁,提高学生记忆效率。
四、结束语
随着计算机技术的迅猛发展和高校教学改革的不断深入,教学的现代化已经成为提高课堂教学效率的一个重要手段。多媒体教学已经纳入高等教育教学体系中,正逐步应用于高校教育的各个领域,教学不再仅仅是“黑板+粉笔+嘴巴”的传统模式。但多媒体教学作为一项新的教学手段,在以后的教学过程中还需要进一步探讨其教学理论和教学规律,不断完善多媒体课件的内容,将多媒体教学与传统教学模式灵活结合在一起,使其为现代教育教学改革、教学质量的提高、教育成本的节约发挥更大的作用。
参考文献
[1]蒲侠.多媒体技术在有机化学中的教学事件与体会[J].广东化工,2006,33(6):99～101.
[2]薛红艳,安红,杨郦.有机化学多媒体教学的实践与探索[J].高师理科学刊,2004,24(4):72～74.
[3]吴文镶.多媒体技术在有机化学教学中的应用[J].中国成人教育,2007,2:180～181.
[4]胡逢恺,李长江.多媒体应用于有机化学教学的实践与体会[J].黄山学院学报,2004,6:74～76
Practice and thinking of multimedia teaching in organic chemistry
Yang Ruiyun1, Yin Xiaoling1, Qin Jiangke1, Shao Changlun2
1.Guangxi normal university , Guilin ,541004 ,China;2.Ocean university of China, Qingdao,266003, China
Abstract: In respect to the teaching practice, the application of multimedia technology in the teaching of organic chemistry was expounded and analysed. Some reasonable suggestions in the multimedia teaching were proposed.
Key words: multimedia; organic chemistry; teaching; application
关键词:多媒体;有机化学;教学;应用
近年来随着计算机技术的迅速发展,多媒体教学已成为当今教学改革的热点之一。所谓多媒体教学,是指在教学过程中,根据教学目标和教学对象的特点,充分发挥计算机的优势,教学形式集文字、图形、图像、动画、音频、视频于一体,以多种媒体信息作用于学生,改善课堂教学环境,并与传统教学手段有机组合,优化教学过程,使教师传播的知识更容易被学生所接受,达到最优化的教学效果。而有机化学作为高等学校化学、药学、生物等类各专业的一门基础课程,如能学好用好,不仅有利于学生更好地学习后继专业课程,也为以后的工作实践和科研活动奠定基础。因此,将多媒体技术与有机化学课堂教学相结合,突破以往的教学难点,有效提高教学质量,圆满地完成教学目标,是我们在有机化学教学中需要认真探讨的重要内容。
一、有机化学传统教学存在的问题
有机化学传统教学中存在以下几方面问题:
1.教学内容多,常用的有机化学教材平均100万字以上;课时少,70多个教学课时很难让老师保质保量地完成教学任务,常常会出现满堂灌的现象。
2.有机化合物结构复杂,有机化学反应方程式和反应机理数目繁多,采用传统的讲授书写教学模式,费时费力,课堂时间被大量地浪费。
3.对于教学中的重点和难点,如立体化学、反应机理等,利用传统的教学模式,讲解起来困难,学生缺乏感性认识,也难以掌握。
4.由于实验条件和教学时数的限制,大多数有机化学实验无法安排时间进行,然而口头讲解实验又很难使学生形成一定的感性认识。
5.教材编写有时更新慢,最新研究成果和与专业相关的内容不能及时地介绍给学生。
6.随着高校招生规模的不断扩大,班级和学生人数的增多,有机化学教学基本是上大课的形式,教师和学生对于在教学、辅导等方面存在诸多矛盾,影响了教学质量。
二、多媒体技术在有机化学教学中的优化作用
结合教育部素质教育和大学化学教学改革的要求,为了解决有机化学传统教学中存在的突出问题,我们在有机化学课堂教学过程中使用多媒体辅助教学。通过两年多实践证明,正确利用多媒体辅助教学,能较好地营造一个相对轻松活跃的学习氛围,使课堂教学更加生动形象,从而充分调动学生的积极性,学生接受知识快、记忆效果好,教学质量显著提高。
1.利用多媒体教学,有利于创造生动活泼的学习环境,调动学生学习的积极性、激发学生的求知欲
许多有机化学的教学内容通常枯燥无味,传统教学方法一般以教师讲授为中心,学生只是被动地接受,而且缺乏直观的辅助教学手段,学生极易感到疲倦,很容易出现注意力不集中、学习效率下降的现象。将多媒体技术融于课堂教学,让看不见的反应过程变成了生动有趣的动画,使学生看到放大了的原子世界和在化学变化中分子分解、原子重新组合的过程,激发了学生的学习兴趣和求知欲,调动了学生良好的学习状态。例如:在学习“酯化反应”时,学生对酯的形成过程很难想象出来,利用多媒体技术,运用三维动画,生动形象地模拟演示乙酸分子断裂羧基中的羟基,和乙醇分子断裂羟基中的氢原子,随后断裂的基团进行重新组合,生成产物CH3COOC2H5和H2O。学生通过观察旧键断裂、新键形成及生成物的结构,很容易掌握酯化反应的过程,达到寓教于乐的目的。
2.利用多媒体教学,适当增加教学信息量,完善、丰富学生的知识结构和知识体系
有机化学发展迅猛,有机物每年以几十万种的速度增加,新化合物、新反应层出不穷,在各个领域的应用也在不断加大。老师要给学生传授丰富而广阔的知识,靠传统的教育方法,速度慢、范围窄,限制了信息量的扩充。如何在有限的学时内最大限度地传授知识,培养全面发展的人才,是现代教育面临的一个问题。多媒体技术进行教学恰恰能够解决这一难题。在教学过程中,通过结合有关章节介绍一些科技的前沿,将基础理论与该学科的最新研究成果和实际应用密切结合,将当代科技成果以及与专业相关的内容及时地介绍给学生,弥补教材内容的不足,给予学生丰富的,最新的知识,有利于调动学生渴求知识的欲望,有效提高教学效率。例如,在讲解沃尔夫—凯惜纳—黄鸣龙反应时,可以介绍这个第一位以中国人命名的有机反应成功过程。由于黄鸣龙先生在实验的过程中紧紧抓住偶然现象不放,深入研究,才终于使反应产率从50%提高到90%,反应时间从100多小时缩短到3～4小时,为我国化学界争得了荣誉。以此教育学生应具有严谨的科学态度和锲而不舍的科学探索精神。
通过教学实践,使用多媒体教学不断充实教学内容,拓展知识的深度和广度,学生课堂上听得认真,同时更感到化学学科的广阔前景,从而热爱这门课程,取得意想不到的教学效果。
3.利用多媒体教学,可以突出教学重点、突破教学难点,有利于学生掌握有机化学知识
有机化合物大多具有空间立体结构,传统的教学中常借助分子结构模型让学生观察,但模型的制作、使用都受一定的限制,而利用计算机的三维图形功能则可以轻易解决这些问题,比传统的挂图、模型更接近于真实情况。如杂化轨道理论对初学有机化学的学生来说是一个难点,在讲解甲烷分子正四面体结构的形成时,利用动画技术,充分展示S轨道与P轨道的杂化过程,以及碳原子的SP3杂化轨道与氢原子的S轨道“头碰头”形成σ键的过程。学生通过看动画轻松地掌握甲烷分子的立体结构和理解沿键轴方向重叠形成的σ键。
有机化合物的反应历程,如烯烃的亲电加成反应历程,卤代烃的亲核取代反应历程,醛酮的亲核加成反应历程等,抽象而枯燥,采用Flash制作的动画能形象地演示出这些反应的具体历程。比如:将亲核取代反应历程制作成多媒体课件,SN1反应卤代烷中的卤离子先离去形成碳正离子,亲核试剂从两侧进攻得到外消旋体;而SN2反应经过中间过渡态,得到了构型发生瓦尔登翻转的产物。通过动画演示出不可见的构型变化和两者的区别,学生接受起来更容易,极大地帮助了学生对这些重要的有机历程的理解。
4.利用多媒体教学,演示实验的基本操作和过程,提高学生的动手能力
有机化学实验教学中,有相当一部分实验内容无法在课堂上直接演示,学生理解起来比较吃力。通过制作有机化学实验多媒体课件,既可以发挥多媒体的生动性、实验内容的丰富性和针对性等优势,也有利于学生学习能力的培养和动手能力的提高。一般来说,在实验课的讲解环节,将本实验涉及的基本操作首先展示在屏幕上,用多媒体动画演示整个实验过程,给学生一个感性认识。当学生进入实验室动手操作时,心中就有数,能较快地、正确地安装仪器设备。这样既可以节省实验的准备时间,又可以提高实验的准确率,从而提高有机化学实验课的效率。
另外,由于实验室条件的限制,有些实验无法开出,如有机化学实验中的具有易燃、易爆、有毒和强腐蚀性等特点的实验,限制了学生的实践动手能力。选择多媒体课件演示这些实验,在短时间内多角度多层面展示反应流程,使知识由抽象变为形象,从而帮助学生获得大量的感性实践经验。
三、多媒体教学过程中应注意的几个问题
任何事物都具有两面性。同样的,多媒体教学具有很多优势,但多媒体教学同样存在不足,如果我们在教学中不加选择地使用或滥用多媒体,忽视教学的互动性,就会事倍功半,达不到预期的教学效果。以下列举几个在应用多媒体教学中容易出现的问题。
1.不能用多媒体教学完全代替传统的教学方法
多媒体教学中最突出的特点是讲课速度快,学生来不及记笔记,有的教师完全用多媒体代替板书,单纯的操作计算机,忽略了学生的学习情境,这种教学方式无非是将传统的“人灌”教学改为“电灌”教学,也违背了采用多媒体教学的初衷。我们应该认识到多媒体教学只是传统教学的发展和延伸,教师要把握好课堂教学的每个环节,根据课堂气氛调整讲课速度。课前仍应精心备课,并在制作多媒体教学课件时,充分考虑讲解内容的先后顺序,同时要求学生加强课前预习。
2.多媒体教学应突出重点,易化难点,加强关联对比
有些多媒体课件容量大,重点难点不突出,影响学生对知识的接受。如果将整本教材的内容事无巨细地都编到多媒体课件里,“眉毛胡子一把抓”,课堂教学时照本宣科,不仅使学生失去新鲜感和兴趣,也很容易使学生出现视觉疲劳、心理疲劳、注意力分散等不良反应,影响学生对知识的接受和课堂教学质量的提高。因此教师在制作多媒体课件时,要按照教学大纲的要求,突出重点、易化难点,加强关联对比,使教学达到事半功倍的效果。
3.多媒体课制作中应加强与学生的互动
由于课堂教学是灵活多样,千变万化的,不同层次的学生中出现的问题往往是不一样的,而多媒体课件是预先制作好的,具有不可预见性,缺乏互动交流。但教学是一门艺术,教师在课堂上的语言表达、形体动作、互动交流是任何多媒体都无法取代的。所以,教师在使用多媒体教学时应注意加强与学生的互动,通过语言、语调、表情、动作等把自己的授课与多媒体的优势有机地结合起来,以增强教学效果。
4.在课件制作中手段要适应不同内容的要求
虽然多媒体教学具有图文并茂、信息容量大的特点,但缺少必要的悬念,推理过程处于相对的劣势,不利于学生对过程的理解和掌握。这就要求教师要能熟练地运用多媒体软件,采用不同的表现方式推导出结论。在多媒体课件的制作时,要注意演示屏幕的背景图案简洁明快,内容采用深色字体,避免视觉疲劳;放映方式可以灵活运用软件自带的动画效果,启发学生提出、分析、解决问题;文本、图片的设计上,力求文本精炼、条理清晰,图片简洁,提高学生记忆效率。
四、结束语
随着计算机技术的迅猛发展和高校教学改革的不断深入,教学的现代化已经成为提高课堂教学效率的一个重要手段。多媒体教学已经纳入高等教育教学体系中,正逐步应用于高校教育的各个领域,教学不再仅仅是“黑板+粉笔+嘴巴”的传统模式。但多媒体教学作为一项新的教学手段,在以后的教学过程中还需要进一步探讨其教学理论和教学规律,不断完善多媒体课件的内容,将多媒体教学与传统教学模式灵活结合在一起,使其为现代教育教学改革、教学质量的提高、教育成本的节约发挥更大的作用。
参考文献
[1]蒲侠.多媒体技术在有机化学中的教学事件与体会[J].广东化工,2006,33(6):99～101.
[2]薛红艳,安红,杨郦.有机化学多媒体教学的实践与探索[J].高师理科学刊,2004,24(4):72～74.
[3]吴文镶.多媒体技术在有机化学教学中的应用[J].中国成人教育,2007,2:180～181.
[4]胡逢恺,李长江.多媒体应用于有机化学教学的实践与体会[J].黄山学院学报,2004,6:74～76
Practice and thinking of multimedia teaching in organic chemistry
Yang Ruiyun1, Yin Xiaoling1, Qin Jiangke1, Shao Changlun2
1.Guangxi normal university , Guilin ,541004 ,China;2.Ocean university of China, Qingdao,266003, China
Abstract: In respect to the teaching practice, the application of multimedia technology in the teaching of organic chemistry was expounded and analysed. Some reasonable suggestions in the multimedia teaching were proposed.
Key words: multimedia; organic chemistry; teaching; application