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周平儒(四川省平昌中学 四川平昌 636400)
【摘要】现代教育技术是当代教育的制高点，CAI课件必然要进入化学教学中去，成为教师用以构建成能充分发挥教师主导作用，体现学生主体地位的新型教学模式的有力手段，成为学习者学习的认知工具。
【关键词】CAI；建构理论；中学化学；整合；实践
随着多媒体和网络技术应用的发展，大量CAI（Computer Assisted Instruction,即计算机辅助教学）课件进入课堂，形成一种具有现代教育特色的教育方式。教育信息技术化将成为教育改革的必由之路，作为学校教育重要部分的化学教育，用不用计算机不再成为一个问题。因此，需要进入新的研究领域，研究如何将计算机有机地整合到化学教学中，创造丰富多彩的教学形式，以发挥计算机的巨大优越性。
一、CAI与中学化学课程整合的理论基础
技术的发展仅为教学改革提供了物质条件。传统的教学理论是以传统媒体（如书本、黑板）为基础的，CAI是以新的信息为教学媒体的教学，如以传统的教学理论为依据，计算机充其量是一块高级黑板，CAI教学与传统教学并无多大差异。理论基础是指对本学科的发展起支撑作用的科学理论。例如物理学的理论基础是高等数学。因此，CAI与课程整合的理论基础也应发生变化，建构主义学习理论将成为信息技术与课程整合的基本理论。
建构主义（Constructivism）学习理论。它是由认知主义进一步发展而来的学习理论。它不仅关注知识的表征和意义学习的过程，而且还重视学习环境对学习的影响，重视学习环境帮助学习者构建知识的意义。它认为学习是学习者通过与周围社会环境交互而自主建构内在心理表征的过程，知识不是通过教师传授得到的，而是学习者在一定的情景即社会文化背景下，借助他人的帮助，充分利用各种学习资源，通过人际间的协作活动而实现的意义建构过程。在这个过程中，学习者已有的知识、经验（包括社会文化）起着特别重要的作用。知识意义是通过内在表征过程主动建构出来的，是随着学习环境的变化而处于不断发展中的。因此，建构主义学习理论认为“情境创设”、“协作学习”、“会话交流”和“意义建构”是学习环境中的四个基本要素。
这种学习环境对学生认知结构的形成与发展是非常有利的，如果与多媒体技术、仿真技术很好地结合起来，将是其他媒体或其他教学环境无法比拟的。由于新的教学思想对CAI课件的影响，激发人们寻求和发展适合新技术和人们认知的新理论，在建构主义学习理论指导下，探索和创建一种可行的交互式CAI教学系统。因此，在课件设计和课堂教学中都围绕着建构主义学习理论的四大学习环境要素进行，把多媒体计算机当作建构主义学习环境下的理想的认知工具，让学生在教师的指导下进行学习和求知。
由此可见，建构主义强调环境和社会背景对学习的作用；强调意义学习或意义建构；强调师生交互、自主、探究、开放、实践、综合、多样性学习。不少学者根据他们对学习的理解，提出了多种教学方法，例如，支架式教学（Scaffolding Instruction）、抛锚式教学（Anchored Instruction）、随机通达教学（Random Access Instruction）等。这些教学方法的提出，为开发和应用CAI课件提供了重要的理论依据。
二、CAI在中学化学课程整合的合理运用
CAI是一门新的教育技术，它能克服传统教学方式的弊端，具有生动形象、主动灵活、人机交互、即时反馈和个别化等优点。在化学学习过程中，使学习者进行人机交互式学习，会明显提供记忆和学习效率；并可按照学生个人特点进行教学，做到“因材施教”。
（一）激发学生兴趣，提高学习效率
CAI课件由文本、图形、动画、声音、视频等多种媒体信息组成，所以可以创设信息量大，富于启发性的问题情境，展示非传统意义上的问题，激发学生的学习兴趣。一般操作方法是把课件的主题画面设计成友好的用户界面，配以亲切的解说词或悦耳动听的音乐，教师以和善的体态语言创设一个为学生所熟悉的化学情境或教学情境，使学生产生轻松的心理状态，形成良好的第一印象。例如：有关“氮族元素”一章的内容，可制作各种情境的CAI小课件，授课时播放这些小课件，就可以根据屏幕上展示出来的情境和提出的问题开展教学活动。这种教学方法，激发了学生的学习兴趣，提高了学习效率。
（二）突破教学难点，启发学生思维
CAI课件具有动画效果好、交互性强的优势，可使抽象的理论具体化、间接的问题直接化，帮助学生从感性认识上升到理性认识，从而有效地突破化学教学的难点。例如：离子反应的教学。离子反应因类型多，涉及知识面广而导致学生不易掌握，书写离子方程式的各种错误，一直延续难以纠正，所以被看作化学教学的重点和难点。究其原因是对离子反应的实质认识不深。因此，可制作硝酸银溶液与氯化钠溶液发生反应的CAI课件与演示实验配合使用。计算机辅助教学完成了由表及里、由具体到抽象的过程，使学生对离子反应的本质有了更深入的认识，从而有效地突破了这一教学难点。
（三）应用交互方式，进行自主学习
CAI课件的超文本结构提供多种学习路径、非线性式的学习，便于学生进行联意思维，使学生能按自己的知识基础、习惯和爱好选择学习内容和方式，而不是由教师事先安排好，学生被动服从，这样将充分发挥学生的主动性，真正体现学生认知主体的作用。在此基础上，学生利用计算机的交互性、点击空白处，弹出供参考的对比内容，再与自己的归纳总结相对比，找出自己的不足，填补遗漏。例如：复习氧气、氢气、二氧化碳三种气体时，可应用CAI课件的交互性，采取列表对比方式对三种气体进行综合对比，有利于帮助学生对这三种气体形成一种网络的联系，以及明辨它们的区别,帮助他们更好地获得新知。
（四）创设动态情境，深化学生认识
CAI课件通过逼真的模拟仿真动态演示，提高学生的参与水平，从而激发动机，促进学习热情，使得抽象的概念简单化，复杂的结构直观化，加深学生对基本概念和基本原理的正确理解与掌握。例如：钠与水反应的实验，由于反应非常剧烈，需观察的现象比较复杂，现象变化得也很迅速，学生在实际观察时一下子较难全面地观察清楚。利用CAI在演示过该实验后再反复模拟，并在学生易疏忽的细节处通过放大、定格等手段来提供鲜明的视觉信息，可以使学生获取钠跟水反应的全部信息。
（五）变课件为积件，充实教学内容
CAI课件的教学演示仅是一个方面，在教学准备阶段、教学评价阶段，都可以用于减轻教师的负担。在化学教学中，教师把平时收集的教学资料输入计算机，并不断丰富，将利用3DMAX、pbotoshop、poser等软件制作的素材分类放在指定的目录下，把资料库建立起来，教学只要根据教学的要求，用Author ware、 Director、方正奥思等创作工具，稍加整理即可合成一个CAI课件。变课件为积件，既为教学充实了内容，又扩大了学生的知识面，较好的克服了CAI教学备课时间长的弱点。认识到这一点，会极大的丰富计算机辅助教学的内涵，计算机在教学中的运用将更加广泛。
三、CAI在化学课程整合中的注意问题
CAI课件参与教学过程体现了现代教育技术极大的优越性，但是我们应该清楚地认识到，这些优越性都要在现代教育技术被合理应用的前提下才会成为现实。因此，在使用CAI时应注意以下几个问题。
（一）CAI不能替代化学教师
CAI本身不带有任何企图包办教师教学的思维或理论，更注意要用教学理论培训教师，使化学教学趋向比较理想的过程。在教学中，教学组织者、实施者是教师而非CAI系统，教学指挥仍掌握在教师手中，决不能全部交给系统。因此，CAI不能替代化学教师。
（二）CAI不能替代传统教学
尽管CAI有许多优势和强大的生命力，代表着化学发展方向，但不能全盘否定传统教学。无论传播媒体怎样先进，不管它的功能如何完善，它们都不可能完全取代传统教学手段，传统教学具有丰富的遗产和宝贵的教学经验。在化学教学中，CAI与传统教学手段的关系应当是一种有机整合的互补关系，应根据教学内容的需要，找到CAI和传统化学教学的最佳结合点。使之转化为更科学、更有趣、更有质量的方式，更好地为实施素质教育服务。因此，CAI不能替代传统教学。
（三）CAI不能替代化学实验
化学是一门以实验为基础的科学。学生实验、演示实验能培养学生的动手能力、观察能力、思维能力等多种能力。通过实验能力增加直接体验、增强实践能力，是素质教育的重要内容。而一部分教师为了追求时髦或省事，借助计算机强大的模拟、动画和计算能力，使许多现象明显、易观察的实验“屏上做”，使学生失去了锻炼动手能力和实践能力的机会，因此，CAI不能替代化学实验。应在那些不能用语言详细地描述、用图片不能充分显示、实验不易观察之处让CAI发挥作用。
参考文献：
何克抗·建构主义——革新传统教学的理论基础（上）[J]电化教育研究，1997（3），3—9。
一、论文发表及获奖情况简介：
发表论文编号：157，国家级，国际范围发行,吉林省电化教育馆主办，《中小学电教》2002年7期上发表。2003年11月在吉林省电化教育馆(吉林省长春市)主办的《中小学电教》上刊登的江西师范大学传播学院的林刚撰写的《从<中小学电教>刊发的论文看中小学教育技术研究的最新动态及热点问题》的论文(在《中小学电教》2003年9期4页上刊登)作为第二部分“热点问题及主要研究领域”的第二点“课程整合”的“从理论和实践层面研究信息技术与各学科课程的整合的方法”内容的实例作为热点问题进行讨论。2004年12月在中国博客信息技术有限公司(浙江省杭州市) 主办的《中国博客网站》上刊登的人民大学新闻学与传播学硕士研究生考期末Text开卷部分考试以《中小学教育技术研究的最新动态及热点问题概述—主要以<中小学电教>2001年来所发论文为例》等论文为例回答开卷部分的第二题。2002年11月被中国电化教育协会评为优秀论文奖。
二、论文在网上发表或转载网址：
中国博客：http://www.8000e.cn/?do=show&id=518368
中国博客网站：http://www.blogcn.com/User13/ganglin007/index.html
中小学电教网：http://www.cysy.com.cn/itteach/ReadNews.asp?NewsID=573
中国博客网：http://www.blogcn.com/user56/zhoupingru/blog/23973655.html
中国教育人博客：http://www.blog.edu.cn/user2/40713/archives/2005/293081.shtml
博客网：http://column.bokee.com/186805.html
我是老师网：http://www.54laoshi.cn/Thesis/test7/18875.html
辰星教育论坛：http://bbs.tajyw.com/dispbbs.asp?boardID=18&ID=4968&page=2
七彩综合资源网：http://www.7caid.com/wzzx/71/80/127526911748.htm
51中小学教育资源网：http://teacher.tajyw.com/lunwen/lunwen_down.asp?sid=321
K12：http://jlzx.k12.com.cn/derup/page/detail.php/K12CENTER000002-0000000000275694
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