高中化學教學中引入化學軟件教改探討

韶樂群　彭震

摘 要：隨著多媒體教學普及，對中學化學老師教學提出了新的要求，為了適應現(xiàn)代教學的發(fā)展，在高中化學教學中引入化學軟件勢在必行。文中介紹了ChemDraw、ACDFREE，Nobook虛擬實驗室等化學軟件的特點及應用，為中學化學教師熟練掌握軟件和教學工作提供參考。

關鍵詞：化學教學 化學軟件 教改

隨著經濟和科技的迅速發(fā)展，計算機，多媒體教學大量普及，化學軟件也日趨豐富成熟，化學軟件的使用在中學化學教學過程中已經成為一種新常態(tài)。化學軟件在中學教學中的應用的核心是化學作圖，主要包括物質結構繪制；三維結構及其動畫繪制；實驗裝置圖；實驗模擬動畫；方程式書寫等。中學化學教師熟練的使用化學軟件教學，能使課堂教學生動形象，增加學生對化學的興趣，更容易接受消化新知識，達到教學效果良好。同時降低了教師的勞動強度，提高了教學效率，提升了自己的專業(yè)技能，給教師命題閱卷，書寫教學論文提供了極大的方便。[1]

一、ChemOffice

ChemOffice 是美國劍橋軟件公司（Cambridge Soft Corporation）開發(fā)的，世界上最受歡迎的桌面化學軟件，目前已發(fā)展最到新版本ChemOffice 2014。ChemOffice的組成主要有ChemDraw 化學結構繪圖，Chem3D 分子模型及仿真，ChemFinder 化學信息搜尋整合系統(tǒng)，此外還加入了 E-Notebook Ultra 12.0，BioAssay Pro12.0，量化軟件 MOPAC、Gaussian 和 GAMESS 的界面，ChemSAR， Server Excel， CLogP， CombiChem/Excel等等，ChemOffice Pro 還包含了全套 ChemInfo 數(shù)據(jù)庫，有 ChemACX 和 ChemACX-SC，Merck 索引和 ChemMSDX等等。中學化學教師只要求掌握ChemDraw 化學結構繪圖，Chem3D 分子模型及仿真即可，對有機化學和化學結構的教學有非常重要的意義。[2]

二、繪制化學儀器裝置圖

ChemDraw提供了多種化學儀器模板，繪制各種化學儀器，可用于課堂教學PPT的制作和試卷的制作。[3]

（2）三維結構圖繪制

Chem3D能形象直觀的模擬分子的三維結構，用球棍模型表示分子的空間構型，并可以計算鍵角鍵長，分子模型還可以左右或空間旋轉，如圖是甲烷（CH4）的三維結構，非常形象的把甲烷正四面體的結構展現(xiàn)在學生面前。

三、ACDFREE

ACDFREE V11.0是高級化學發(fā)展有限公司（ACD）開發(fā)的 ACD/Labs 系列軟件中的免費軟件，主要包含 CAD/ChemSketch、CAD/3D Viewer，CAD/CHNMR Viewer和CAD/Chem Basic四個模塊 。中學教師要求熟練掌握ChemSketch和3D Viewer兩種軟件的使用。ChemSketch 有如下主要功能：用于畫化學結構和計算，文本和圖象處理。可以編輯復雜的分子式和反應式，構建反應儀器圖形和化學反應裝置，同時有較豐富的數(shù)據(jù)庫，包含了所有常見的有機化學分子、和元素周期表，而且這些數(shù)據(jù)庫可以根據(jù)使用者的習慣進行編輯。3D Viewer：用于分子立體模型創(chuàng)建，演示。可以創(chuàng)建線狀、棍狀、球棍狀、碟狀分子模型圖，并自動旋轉，能快速生成非常精美的三維圖形和動畫，而且能方便的在二維和三維之間進行

轉換。

四、Nobook虛擬實驗室

Nobook虛擬實驗室是通過采用仿真技術，虛擬建造一個可操作的實驗應用環(huán)境，在智能應用平臺（計算機、手機、平板等）實現(xiàn)實驗流程的可視化仿真操作。有效避免環(huán)境、資金、設備、時間等不利因素對教學實驗所帶來的影響。目前NOBOOK化學虛擬實驗室開通了初中和高中化學實驗兩個軟件版本，實驗內容緊跟國家出版教材。功能區(qū)分為經典實驗、相對原子質量、中英文對照、元素周期表、溶解性表、取用規(guī)則和我的實驗室功能板塊。[4]

（1） 經典實驗部分涵蓋近200個等初、高中化學經典教學實驗，用來輔助或代替教學實驗環(huán)節(jié)的實操。在該功能區(qū)中可以根據(jù)所提示的實驗步驟來自由的對實驗器材進行拖拽、組合等操作來完成實驗。利用該板塊，能夠突破物理空間與時間的限制，讓實驗隨時隨地進行。（2） 我的實驗室是NOBOOK化學虛擬實驗室一個特色功能，自由度較高，使用者可以對軟件所提供的數(shù)十種實驗器材進行模擬操作、組合，完成自己所設想的實驗，有效的培養(yǎng)學習者的創(chuàng)造性思維.（3） 其它相對原子質量、中英文對照、元素周期表、溶解性表、取用規(guī)則等功能板塊為化學輔助知識。[5]

結語

總之，化學是一門重要的學科，隨著多媒體教學的普及，中學化學教師需要與時俱進。熟練掌握上述幾種化學軟件，

可大大提高復雜分子立體結構和反應方程式繪制的準確性和美觀性， 實驗教學生動直觀，降低教學勞動強度，提高課堂教學效果。

參考文獻

[1]陳泓， 曹慶文， 李夢龍.化學信息學發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 化學研究與應用， 2004， 16（8）： 453-455.

[2]陳明旦， 譚凱. 化學信息學[M]. 北京： 化學工業(yè)出版社， 2011： 6-8.

[3]聶長明， 廖力夫. 計算化學[M]. 北京： 北京理工大學出版社， 2010： 253-258.

[4]黃鵬. ChemBioOffice Ultra 2008在中學有機化學教學中的應用[J]. 化學教學， 2009， 31（8）：83-84.

[5]魏連軍， 陳光. 超級化學助手[J]. 計算機教與學， 2004， 20（5）： 48.