三種工具軟件在化學教學中的應用探究

鐘澤君

【摘要】計算機技術的提高促進了工具軟件在教學當中的應用與發展。選取正確的工具軟件和使用方法能夠促進和輔助化學實踐教學活動。本文簡單描述了ChemDraw軟件（化學結構繪圖軟件）、Chem3D軟件（分子模擬分析繪圖軟件）和Ulead Gif Animator5.0軟件（動畫制作軟件）三種工具軟件，并且從應用的角度進行了相應的分析和探討。

【關鍵詞】ChemDraw；Chem3D；Ulead Gif Animator5.0；化學教學

前言

隨著計算機技術的發展，計算機軟件在教學當中的應用越來越廣泛，對教學促進作用也越來越大，因而引起人們的注意。從工具軟件的角度而言，其具有一定的復雜性，每一種工具軟件都有其不同的功用。因此我們需要對市場上門類眾多的工具軟件進行有效的識別，找出適合于教學運用的最佳選擇。針對于化學教學應用工具軟件而言，要根據化學教學的實際特點，考察期輔助作用的大小進行有效的篩選，以達成提高教學質量的目的。

一、工具軟件的分類

互聯網上有很多提供工具軟件下載服務，每一個工具軟件都有研發者獨到的研發技術和研發目的，我們在選擇輔助化學教育工具軟件首先需要對教學的內容和任務進行明確，按照分析化學、有機化學、無機化學等幾個大類別予以分類；其次按照小類別進行有效的劃分，如：分析化學當中，存在光譜分析工具軟件、容量分析工具軟件等。每一個教學任務的具體指向不同，所需要下載的工具軟件也有所不同。我們可按照工具軟件的功能、工具軟件的目的性和教育性、工具軟件的支持程度來積極有效的篩選。

1.按功能劃分

工具軟件的功能分為單一型和綜合型兩個類別。單一型化學工具軟件是針對某一個單項目來進行的，如在化學分子式編輯器、方程式編輯器、元素周期表查看器、分子式量計算器等，這些功能單一化的工具軟件能夠解決較為簡單的二維問題。綜合型化學工具軟件能夠通過計算、編輯處理較為復雜的數據問題，如估計軟件當中ChemOffice、ChemWindow、ChemSketch等，它們所解決的問題具有一定的疊加性質。單一型和綜合型工具軟件都能在一定程度上起到了輔助教學作用，幫助學生和教師提高了學習和教學的效率。

2.按教育目的性和功能劃分

工具軟件都有一定程度的教育功能，只是由于工具軟件開發者的思維以及研發側重點，會造成教育目的性和功能性的不同。因此我們在選擇輔助化學教學的工具軟件的時候，要注意其功能的強弱和目的作用的大小。常規的Alkane Naming、Aromatic Naming等，其廣泛運用于烷烴、芳香化合物分子結構式的知識點，對學生進行熟悉和掌握烷烴、芳香化合物分子結構式有很大的幫助和提高。再如Chem3D軟件主要適用于分子模擬分析、hemDraw軟件主要適用于化學結構繪圖、Ulead Gif Animator5.0軟件主要適用于動畫的制作。

3.按對網絡的支持程度劃分

網絡上的工具軟件各自支持程度也有區別，按照目前支持程度的大小和類別可劃分為單機版和網絡版兩種。單機版主要適用于網絡欠發達地區，其缺陷在于無法前后比較、不能進行及時的升級；網絡版廣泛運用于各個網絡區域，能夠網絡對軟件的實用性進行有效的評價，并且能夠即使得到軟件研發者的支持和更新。

二、三種工具軟件在教育教學中的應用和作用

1.三種工具軟件在教育教學中的應用

ChemDraw軟件是目前廣受歡迎的一種化學繪圖工具軟件，其所涉及的內容涵蓋化學作圖、分子模型生成、化學數據庫信息管理等多個指向，如能夠完成運ChemDraw軟件繪制乙醇的分子式及反應方程式、用ChemDraw軟件繪制化學鍵的形成過程。Chem3D是一款功能強大的桌面建模程序，人們可以通過Chem3D來進行生成小分子和生物大分子的3D模型，并且針對模型可以執行各種計算和操作，以便研究物質的屬性和相互作用。如在化學教學過程當中我們可以用Chem3D軟件繪制乙醇的三維空間結構和微觀反應過程等。Ulead Gif Animator是一款友立公司出版的GIF動畫制作軟件，內建的Plugin形成模板，其特殊性還在于將AVI文件轉成動畫GIF文件，并將動畫GIF圖片最佳化?；瘜W教學實踐當中，Ulead Gif Animator常被用來制作反應過程的動畫和應用于結構化學中σ鍵和π鍵教學。三種工具軟件學科工具軟件之所以能夠應用于教育教學，并發揮越來越重要的作用，一方面得益于軟件設計者獨特、巧妙的教學設計和功能模塊設計，另一方面有賴于現代化的多媒體與網絡教學媒體的廣泛應用。

2三種工具軟件在教育教學中的作用

一方面化學教師可以充分挖掘和利用化學工具軟件的教育功能，通過網絡或投影儀動態演示有關化學教學內容以傳授知識，動態演示如何利用工具軟件解決化學問題以培養學生分析問題和解決問題的能力。二方面演示化學現象、化學過程，揭示化學原理，加深對抽象的化學概念的理解，完成復習舊課、講授新課、鞏固新課、課堂測驗（練習）、布置作業等教學環節。例如，利用ChemDraw軟件可以準確處理和描繪有機材料、有機金屬、聚合材料和生物聚合物（包括氨基酸、肽、DNA及RNA序列等），以及處理立體化學等高級形式。并且可以建立和編輯與化學有關的一切圖形，如建立和編輯各類化學式、方程式、結構式、立體圖形、對稱圖形、軌道等，并能對圖形進行翻轉、旋轉、縮放、存儲、復制、粘貼等多種操作。讓教學更為直觀，更容易掌握；利用Chem3D軟件在構象教學中的優勢最為明顯。如在環已烷的教學中，就可以利用利用Chem3D軟件將環已烷兩種經典的構象椅式和船式構象展現出來，為教學提供了更多的便利。三方面除了應用于課堂教學外，化學教師也可指導學生利用化學工具軟件進行自主學習、獨立探究和嘗試解決化學問題，或對某些復雜問題，進行合作學習和協同探究。

結語

計算機技術的提高促進了工具軟件在教學當中的應用與發展。選取正確的工具軟件和使用方法能夠促進和輔助化學實踐教學活動。在實際化學教學當中，我們可根據自身教學的特點、要求和學生的情況進行有針對性的篩選，從而促進工具軟件在化學教學中的應用和發展。

參考文獻：

[1]姜紅波.常用專業性軟件在化學化工中的應用[J].化工時刊.2011（02）

[2]胡小建.化學繪圖軟件的應用比較研究[J].長沙醫學院學報.2010（02）

[3]劉莉.ChemDraw在有機化學課件制作中的應用[J].科教文匯（下旬刊）.2010（07）