中学化学CAI课件的开发现状、问题

摘 要：CAI是计算机辅助教学的英文简称,CAI技术在国内中学化学教学中已占有重要地位.课件的开发要适应化学学科不同的教学内容以及不断调整的教学要求,因此,需要分析CAI课件开发过程中存在的问题,并从中得到启示.本文着重强调课件与学科特点的有机结合,重点分析中学化学教学里较为适用的授课型、模拟演示型、交互型以及习题测评型课件的应用特点和开发现状.

关 键 词：中学化学；课件；计算机辅助教学

中图分类号：G434文献标志码：A文章编号：1671-7503（2013）13/15-0061-02

CAI即计算机辅助教学.随着我国电化教育的迅速发展,计算机辅助教学在我国已经得到普及,特别是针对基础教育阶段的课堂教学,课件的应用十分普遍.首先,对于中学化学教学,课件的开发与应用有着明显的学科特点.因此,研究该领域的课件开发现状更有利于CAI与化学学科的有机结合,更有利于开发学科适用性高的课件资源.其次,对于调整后的新课程标准,研究分析现阶段中学化学教学中CAI课件的开发现状有其必要性.再次,众多的课件类型和复杂的开发环境要求我们适时地对开发现状进行研究,以便学者和一线教师找到更佳的开发途径.

一、CAI的概念界定

CAI（ComputerAssistedInstruction）,在上世纪八十年代初被定义为：“在训练和练习、个别辅导、仿真技术等领域,扩大了结合计算机辅助的课堂教学策略.”[1]现如今在国内的教育界被广泛译为计算机辅助教学.随着计算机以及计算机教育科学的不断发展,其应用范围在不断扩大,CAI的涵义也在不断深化.

二、中学化学教学中CAI课件的开发现状

(一)CAI与化学学科教学的结合点

CAI课件在化学教学中的应用研究包括理论和实践两个方面.理论方面主要是对CAI与化学学科结合后的各种教学策略研究,实践方面则是对教学资源的设计与开发研究.化学教学中CAI的重点是实践运用,主要用以帮助化学教师提高课堂教学效率,以及通过交互功能指导学生自主学习,等等.在与化学学科的结合中,CAI充分展示了自身的优势.首先,利用CAI可以对一些化学现象和过程进行模拟和放大.例如：对微观世界的模拟,对化学反应历程的模拟.其次,利用CAI可以模拟化学实验,甚至模拟化工生产过程.再次,利用CAI可以优化教学设计、教学手段以及教学过程,等等.随着计算机以及各种软件的开发与更新,如课件交互性的功能开发、化学软件专业性的突破,等等,使得CAI技术在化学教学领域还有更加丰富的体现.

(二)常用的开发软件

对于中学课件的开发,目前,最为普遍的课件编制工具是PowerPoint、Flash、几何画板和Authorware.常用的化学图文处理软件有Chemsketch、Chemwindow、chemoffice等.在比较专业的多媒体产品开发领域,常用的是Director、ToolBook、Flash和Authorware等,他们有各自的应用范围和使用特点.

(三)课件开发的主要类型和现状

1.授课型课件

授课型课件多以PowerPoint和Authorware软件制作,强调了教师或课件本身的主导性.通常这类课件在教学之前有较为固定的教学流程设定,因此,灵活性不强.尽管如此,授课型课件因其较为简单的制作方法成为了现今教师使用最为普遍的课件类型,同时,这类课件也包含了丰富的网络资源.授课型课件在展示化学学科特色时有一定局限性,比如：制作模拟反应动画、放大微观反应过程,等等,课件生动性较差.

2.模拟演示型课件

模拟演示型课件是CAI课件在科学教育方面最初想要体现的功能之一.这类课件在教学中并不主导教学进程,多体现为教学辅助功能,在化学CAI中有其特殊的重要作用.开发模拟演示型课件不仅可使用专业化学软件,还可使用动画制作专业软件,所以,其相关研究十分丰富.例如：吉林大学的王娜,贵州师范大学的吴林冬、田化佳等人在其硕士论文中就论述了如何制作中学化学实验的模拟演示型课件.

3.交互型课件

交互型课件是在模拟演示型课件的基础上发展起来的,可使用的软件中PowerPoint、Authorware和Flash等都能制作出具有交互功能的课件.例如：四川师范大学冉鸣教授的研究团队开发的体验式学习软件系统,四川师范大学陈琰君的交互仿真智能性课件,该校的王科研究的网络辅助学习平台,华中师范大学喻威制作的交互式学习课件,等等,都体现了交互型课件的发展趋势.

4.习题测评型课件

习题测评型课件更加重视交互功能,着重测评与练习.多数情况下这种课件会与以上三种课件结合使用,以达到教学结合训练的实际作用.例如：内蒙古师范大学的程海滨,其研究的化学复习课件就结合了模拟演示型、交互型以及习题测评型的课件特点,突出了CAI在练习中的应用.

三、在中学化学教学中现有CAI课件开发存在的问题与启示

第一,开发技术与开发标准的时效性问题.随着计算机技术的迅猛发展,软件的开发以及课件的制作同样需要与时俱进.这就表明,对CAI的利用和研究不能止步不前.国内教学标准更新较快,特别是对中学阶段的教学标准更新,因此,教学目标、教学手段、教学过程等都需要不断变革.

第二,开发资源的复杂性问题.网络的复杂性决定了资源的复杂性,虽然教学资源在网络中非常丰富,但是,课件制作的水平以及风格既不能统一又不能构成系统.

第三,学科特点不够突出,课件制作水平仍需提高.新课改中更加重视信息来源的多元化,例如：在人教版选修3《物质结构与性质》中,就有实践活动要求教师和学生尝试用化学专业软件Chemsketch制作分子立体模型.所以,对于课件的制作,新课标和新教材对课件提出了更高的要求.

第四,地域性差异性问题.教学质量在全国是存在地域性差异的,加之课程改革推行时间也有差异,针对各版教材、不同层次的教学目标等,课件制作需要有地域针对性,测评方法同样要适合当地教学.

第一,课件需要“保鲜”.虽然利用CAI应用于化学教学的研究比较丰富,但教学标准更新较快,且技术手段和教学内容都要求与时俱进,所以,我们仍需不断开发,不断创新.

第二,资源需要整合.网络、书籍等资源具有复杂性,且教学深广度又有地域差异性,开发适合当地的CAI资源是有必要的.一是课件需要形成系统便于教学资源的整合,二是在一定时期可以提供给当地教师相对适合的教学资源选择.

第三,评价方法需要优化.对于连接CAI的实践和理论研究的桥梁——评价体系,近年来正在不断开发,在这一方面尚有研究空间.比如：针对地域性差异较强的中学教学水平和硬件条件这两方面,地方的CAI应用测评可以更具有针对性.

第四,形式力求多样.针对教学内容和形式的不同,如实验演示,实验探究,等等,在同一系统中的课件形式可以更加丰富.

第五,需要更加简易的开发环境.对课件的研究者和制作者,需要提供更加简便易懂的开发环境和开发模式.通过构建更加简易的CAI课件制作方法来为广大教师提供一些可操作性建议.

[参考文献]

[1]EDWARDB.WRIGHT,RICHARDC.Forkier.TheComputer：aToolfortheTeacher[M].California：WandsworthPublishingCompany,1985.

[2]冉鸣,娄珀瑜.化学CAI设计[M].北京：化学工业出版社,2010.

[编辑：郑方林]