關于ChemDraw軟件在高中化學教學中的應用研究

張仲偉

摘 要：ChemDraw是一款簡單實用的化學繪圖軟件，在高中化學教學中的應用能夠有效提升課堂教學效率。首先對ChemDraw軟件在高中化學課堂中的應用優勢進行分析，進而詳細研究ChemDraw軟件的教學應用策略，以期促進高中化學教學效率和課堂效果的優化提升。

關鍵詞：ChemDraw軟件；高中化學；教學應用

高中化學主要研究物質的組成結構和性質變化，包含有機化學、無機化學兩大部分。在課堂教學過程中，需要對物質的微觀組成結構進行繪圖展示，包括繪制三維空間結構圖等，讓學生直觀地認識物質組成結構，從而建立相關知識概念。利用計算機專業軟件完成繪圖過程，不僅效率更高，而且展示效果更好。

一、ChemDraw軟件的教學應用優勢

ChemDraw軟件是一款專用化學繪圖軟件，作為ChemBioOffice的核心工具之一，這款軟件為化學研究者們提供了一條較為完整的繪圖解決方案。可以根據輸入的物質名稱，自動繪制化學結構、反應式，并獲取相應屬性數據、光譜數據等。這極大地方便了化學研究工作，ChemDraw軟件從很早開始就在化學研究領域得到了應用。近年來，ChemDraw軟件進課堂，也成為該軟件的一種應用趨勢。伴隨著高中化學教學信息化改革的不斷深入，許多優秀的計算機軟件被引入化學課堂中。ChemDraw軟件是其中之一，也是其中特別受廣大師生歡迎的軟件。其應用優勢集中表現在三個方面，一是功能完善，二是使用方便，三是圖形可視化。特別是在有機化學教學中，物質分子結構復雜，利用ChemDraw軟件快速成圖，能夠明顯提升化學教學效率。ChemDraw軟件完全具備處理生物聚合物、聚合材料、立體化學形式等的能力，在高中化學教學中具有廣闊的應用前景[1]。

二、ChemDraw軟件在高中化學教學中的具體應用

1.應用ChemDraw軟件直觀展示分子結構

ChemDraw軟件在高中化學教學中的應用，首先要充分發揮其繪圖功能的作用，在教學過程中，直觀展示分子結構，幫助學生降低知識理解難度。比如在學習有關物質結構與性質的知識內容時，由于物質的分子結構抽象度較高，不僅對學生基礎知識掌握水平有較高要求，還要具備一定的空間想象能力，才能學好這部分知識內容。在以往的教學過程中，教師采取手繪方式，難以對遇到的每一個分子結構式進行展示。利用ChemDraw軟件的快速成圖功能，可以使這一問題迎刃而解。而且ChemDraw軟件能夠借助圖形可視化窗口展示分子空間結構。利用其分析Al2O3、Fe2O3、Na2O等晶體結構，在學生觀察的過程中進行講解，并開展相關探究活動，可以幫助學生順利完成知識內化過程，提高課堂教學質量[2]。

2.應用ChemDraw軟件激發學生學習興趣

高中化學課程本身具有較高的抽象性和枯燥性，如果學生不能體會化學學科的魅力所在，就難以激發學習興趣。化學作為一門嚴謹的科學學科，精密的物質微觀組成、具有規律性的化學反應過程，正是其學科魅力的集中體現。利用ChemDraw軟件進行教學演示，可以引導學生發現化學學科的奧妙，激發學生內在的學習和探究興趣。在創設教學情境時，也可以利用ChemDraw軟件呈現教學內容，教師還可以將ChemDraw軟件得到的繪圖成果，經過剪輯和編輯，制作成短視頻，發布在教學網中，供學生進行自主學習。在這種新穎的教學形式下，學生的學習興趣可以得到充分釋放。

3.應用ChemDraw軟件輔助化學實驗探究

在高中化學教學過程中，也包含許多化學實驗的內容，但是受實驗課程安排、教學條件、實驗安全性等方面的限制，學生可能無法完成所有的實驗內容。ChemDraw軟件也提供了許多輔助實驗功能，包括其內部的多彩細胞器、實驗動物等，利用ChemDraw進行繪圖，自動生成立體圖像，然后可以利用ChemDraw分析物質的化學性質。在這樣模擬的化學實驗探究過程中，學生可以親自動手完成各種化學實驗，得到思維能力和動手實踐能力的鍛煉。比如利用ChemDraw測出甲烷等分子結構的鍵長、鍵角等，讓學生對這部分知識內容產生更深刻的記憶。

4.應用ChemDraw軟件梳理課堂知識點

教師也可以利用ChemDraw軟件，幫助學生梳理課堂知識點，為學生的課后復習打下良好基礎。比如利用ChemDraw軟件比較甲烷和氯甲烷的分子結構，通過軟件演示，氯甲烷相當于用一個氯原子替換甲烷結構中的一個氫原子，但是其鍵長和鍵角也發生了變化。H-C-H之間的鍵角是110.44°，而Cl-C-H間的鍵角是108.57°。甲烷的結構是一個正四面體，而氯甲烷的結構是一個非正四面體。利用一個分子結構圖包含這些知識內容，可以讓學生復習時更加方便。

綜上所述，ChemDraw軟件在高中化學中的應用具有多方面優勢，可以提升課堂教學效率，優化課堂教學效果，激發學生的化學學習興趣。通過對ChemDraw軟件在化學課堂中的具體應用策略進行分析，可以為實際教學活動提供參考。

參考文獻：

[1]李延龍，戚孝天，藍宇.Gaussian軟件在高中有機化學教學中的應用[J].化學教育（中英文），2017，38（13）：59-62.

[2]張映偉.化學軟件在高中化學教學中的應用現狀及實踐初探[J].課程教育研究，2015（35）：169.

注：本文系甘肅省蘭州市2018年度教師個人課題《化學工具軟件ChemDraw輔助教學設計研究》研究成果，課題立項號：LZ[2018]GR00010849。

編輯 李燁艷