學(xué)科工具軟件及其在化學(xué)學(xué)科教育教學(xué)中的應(yīng)用

1、學(xué)科工具軟件及其在學(xué)科 教育教學(xué)中的應(yīng)用Subject-Tool-Software And Its Applications In Subject-Education & Subject-Instruction鄭小軍廣西師范學(xué)院化學(xué)系E-mail: 該文主要以化學(xué)為例，討論了學(xué)科工具軟件的概念內(nèi)涵、特點(diǎn)和種類，與通用工具軟件、課件、積件的區(qū)別，及其在輔助學(xué)科教育教學(xué)和課件制作的應(yīng)用，提出：學(xué)科工具軟件是一種重要的、特殊的學(xué)科教育教學(xué)資源，它既是信息技術(shù)與課程整合的產(chǎn)物，同時(shí)又是實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與課程整合重要的軟件基礎(chǔ)，是信息技術(shù)與課

2、程整合的“粘合劑、催化劑和加速劑”；它代表了學(xué)科教育教學(xué)資源的未來方向，是計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的發(fā)展趨勢；學(xué)科教師要注意積累本學(xué)科專業(yè)的工具軟件，加強(qiáng)自學(xué)研習(xí)，充分挖掘其教育教學(xué)潛力。關(guān)鍵詞：學(xué)科工具軟件 學(xué)科教育教學(xué) 應(yīng)用 課件制作 信息技術(shù)與課程整合1 引言筆者近年來，在化學(xué)研究、化學(xué)教育教學(xué)和化學(xué)課件制作（包括課件素材）的實(shí)踐中，有意識地應(yīng)用化學(xué)學(xué)科工具軟件，積累了一些經(jīng)驗(yàn)，形成了一定的理性認(rèn)識。特別是近年來，在對高師生和在職中小學(xué)教師進(jìn)行多媒體CAI和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)技能培訓(xùn)的過程中，深切感受到，高師生和在職中小學(xué)教師對學(xué)科工具軟件的喜愛。然而，目前Internet上和學(xué)術(shù)界關(guān)于學(xué)科工具軟件及其在學(xué)

3、科教育教學(xué)中應(yīng)用的文獻(xiàn)并不多見。2 學(xué)科工具軟件的概念內(nèi)涵和特性什么是學(xué)科工具軟件？很難給它下一個(gè)確定性定義。但筆者認(rèn)為可以給它下一個(gè)描述性定義：學(xué)科工具軟件是一類特殊的計(jì)算機(jī)軟件，專門為解決某學(xué)科專業(yè)領(lǐng)域的某些問題而開發(fā)設(shè)計(jì)，它具有以下一些特性。2.1 學(xué)科專業(yè)性和專門性不同的學(xué)科有不同的工具軟件，各自解決某些專門領(lǐng)域的問題。例如：化學(xué)有ChemOffice、ChemWindow、ChemDraw、ChemSketch、WebLab Viewer、 Corel ChemLab、Model ChemLab和門類眾多的化學(xué)計(jì)量學(xué)工具軟件，數(shù)學(xué)有MathCAD、MathLab和Mathematic

4、，物理、幾何學(xué)有“The Geometers Sketchpad”（幾何畫板）等。學(xué)科工具軟件區(qū)別于通用型工具軟件就在于其突出的學(xué)科專業(yè)性和專門性。例如，同樣是繪圖工具軟件，通用型的SmartDraw在繪制化學(xué)圖形（化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置和化學(xué)標(biāo)志）和分子結(jié)構(gòu)式時(shí)，就遠(yuǎn)不如ChemDraw和ChemSketch專業(yè)和功能強(qiáng)大。一般地，學(xué)科工具軟件由于是軟件設(shè)計(jì)者專門為某學(xué)科專業(yè)而量身定做的。因此，它在對付專業(yè)問題方面比通用工具軟件更靈驗(yàn)。學(xué)科工具軟件的專門性還體現(xiàn)在，即使是同一學(xué)科，不同的工具軟件也各有專業(yè)側(cè)重點(diǎn)。例如，同樣是化學(xué)工具軟件，ChemDraw、WebLab Viewer和ChemSketc

5、h擅長繪制化學(xué)圖形和分子結(jié)構(gòu)式，而Corel ChemLab和Model ChemLab則擅長解決化學(xué)實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的問題；Corel ChemLab較Model ChemLab功能更強(qiáng)大些，可模擬的實(shí)驗(yàn)種類和數(shù)量更多些；ChemSketch和ChemDraw在分子的立體結(jié)構(gòu)圖繪制和三維動(dòng)畫演示方面功能強(qiáng)大。2.2 工具性（功能性）體現(xiàn)在它可以幫助用戶解決某學(xué)科專業(yè)領(lǐng)域的某些復(fù)雜的問題。學(xué)科工具軟件為各學(xué)科的科研、教學(xué)和生產(chǎn)提供了極大的便利，在輔助科學(xué)研究、輔助設(shè)計(jì)、輔助教學(xué)和課件制作等方面發(fā)揮著重要的作用。例如：Molecule Modeling, MathLab可以幫助科研人員進(jìn)行復(fù)雜分

6、子的設(shè)計(jì)和建模；Hucked Molecule Orbital Caculation可以幫助科研人員完成復(fù)雜的分子軌道的計(jì)算；ACD/Tautomers檢查并生成有機(jī)結(jié)構(gòu)的最常見的異構(gòu)體；ACD/Dictionary包含48，000個(gè)化學(xué)和生物中常見的系統(tǒng)和非系統(tǒng)命名的化合物，覆蓋200多個(gè)領(lǐng)域，包括超過500種不同酶的名稱和結(jié)構(gòu)(商業(yè)版)；ACD/pKa預(yù)測計(jì)算酸25度下的電離常數(shù)，特殊結(jié)構(gòu)化合物的離子校正系數(shù)；ACD/LogP 預(yù)測計(jì)算中性分子的醇/水分配系數(shù)(LogP)預(yù)測值；ACD/沸點(diǎn)與蒸汽壓預(yù)測計(jì)算從0.001毫米汞柱到10個(gè)大氣壓下任意壓力下的沸點(diǎn)，一般情況下精確到+/-10度或

7、更好；ACD/預(yù)測計(jì)算不同pH值下的溶解性；ACD/西格碼預(yù)測、顯示不同原子團(tuán)的Hammett類型或相關(guān)參數(shù)。2.3 教育性學(xué)科工具軟件的教育性包括軟件開發(fā)設(shè)計(jì)的教育目的性和軟件所能夠?qū)崿F(xiàn)的教育功能性。隨著計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的深入，學(xué)科工具軟件幾乎都毫無例外地被應(yīng)用于學(xué)科教育教學(xué)中，軟件的設(shè)計(jì)者也有意識地考慮到如何增強(qiáng)其教育功能性，以滿足不斷增強(qiáng)的教育需求。學(xué)科工具軟件的教育性體現(xiàn)在：輔助學(xué)科教育教學(xué)，輔助CAI課件制作及素材創(chuàng)作，實(shí)施創(chuàng)造教育、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)造實(shí)踐能力，促進(jìn)以計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)為核心的信息技術(shù)的學(xué)習(xí)掌握以及外語學(xué)習(xí)等。例如，ChemSketch歷經(jīng)1.0，2.0，3.0，3.5，

8、4.0和4.5多個(gè)版本的不斷改進(jìn)，從3.5版本起大大增強(qiáng)了其教育目的性和功能性，特別是其Show 3D模塊，由于在分子的立體結(jié)構(gòu)圖繪制和三維動(dòng)畫教學(xué)演示方面功能強(qiáng)大，而深受化學(xué)教師的歡迎，被普遍地應(yīng)用于多媒體教學(xué)和學(xué)術(shù)演示。中科院張景中院士主持開發(fā)的數(shù)學(xué)工具軟件“數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)室”之“平面幾何”、“三角函數(shù)”等具有強(qiáng)大的輔教和助學(xué)功能，從圖1所示的菜單命令即可見一斑。圖13 學(xué)科工具軟件的分類Internet上有許多站點(diǎn)提供學(xué)科工具軟件下載服務(wù)，但決定究竟下載哪一種軟件并非易事。因此，有必要進(jìn)行分類，以便在下載時(shí)，對癥下藥，安全、合理地下載自己喜愛和有用的學(xué)科工具軟件。（1）按學(xué)科和專業(yè)劃分學(xué)科工具

9、軟件按所屬學(xué)科可劃分為化學(xué)工具軟件、物理工具軟件、數(shù)學(xué)工具軟件等。某一學(xué)科的工具軟件還可按專業(yè)劃分。例如，化學(xué)工具軟件可劃分為分析化學(xué)工具軟件、有機(jī)化學(xué)工具軟件、無機(jī)化學(xué)工具軟件等。其中，分析化學(xué)工具軟件還可進(jìn)一步劃分為光譜分析工具軟件、容量分析工具軟件等。光譜分析工具軟件可繼續(xù)細(xì)分為紅外、紫外、色譜、質(zhì)譜、核磁共振（H譜、C譜）、原子吸收和發(fā)射光譜等。目前，雖然未經(jīng)全面、科學(xué)地統(tǒng)計(jì)，但憑筆者所見，數(shù)理化等自然科學(xué)的學(xué)科工具軟件，在門類、數(shù)量和質(zhì)量上均遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其他學(xué)科的工具軟件。而在數(shù)理化等自然科學(xué)中，又以化學(xué)工具軟件為最。（2）按功能劃分學(xué)科工具軟件按其功能的多少或復(fù)雜難易程度，可劃分單一型

10、和綜合型。單一型學(xué)科工具軟件，如化學(xué)分子式和方程式編輯器（Molecular Formula and Equation Editor）1.0,元素周期表查看器periodic(Periodic Table) 1.0，元素屋（Elementary House），分子（化合物）式量計(jì)算器 mmcalc（Softshell Molecule Mass Calculator）。這些小型、袖珍型化學(xué)工具軟件功能單一，軟件小巧，解決化學(xué)中相對較簡單的計(jì)算和處理問題。綜合型化學(xué)工具軟件，如ChemOffice、ChemWindow、ChemSketch等，功能強(qiáng)大，軟件容量也相對龐大些，解決化學(xué)中相對較復(fù)雜

11、的計(jì)算、編輯和數(shù)據(jù)處理等問題。無論是單一型還是綜合型學(xué)科工具軟件，雖然各自有不同的應(yīng)用場合，但都可以不同程度地幫助用戶提高工作效率。（3）按教育目的性和教育功能劃分雖然學(xué)科工具軟件都具有不同程度的教育性。但仍可以依據(jù)工具軟件設(shè)計(jì)時(shí)的教育目的性強(qiáng)弱、側(cè)重點(diǎn)和它所能夠?qū)崿F(xiàn)的教育功能性進(jìn)行劃分。教育目的性較強(qiáng)、側(cè)重于輔助學(xué)科教學(xué)的工具軟件有Alkane Naming、 Aromatic Naming、Corel ChemLab、Model ChemLab和ChemSketch等。其中，Alkane Naming、 Aromatic Naming實(shí)際上就是強(qiáng)化訓(xùn)練學(xué)生熟悉烷烴、芳香化合物分子結(jié)構(gòu)式及其

12、IUPAC命名法的課件，軟件隨機(jī)畫出某烷烴或芳香化合物的分子結(jié)構(gòu)式，用戶（學(xué)習(xí)者）根據(jù)結(jié)構(gòu)式填寫其IUPAC名稱。Corel ChemLab和Model ChemLab作為模擬化學(xué)實(shí)驗(yàn)的工具軟件，其教育目的性和教育功能性也很強(qiáng)。此外，綜合型工具軟件ChemSketch的Show 3D和Model ChemLab的Molecule Viewer可以清晰、方便地演示分子的立體結(jié)構(gòu)圖和三維動(dòng)畫。ChemSketch和Model ChemLab還專門提供小測驗(yàn)（quiz），方便教師和學(xué)習(xí)者進(jìn)行測驗(yàn)。而有些化學(xué)工具軟件其教育目的性和教育功能性就相對遜色了許多。（4）按對網(wǎng)絡(luò)的支持程度劃分學(xué)科工具軟件按對

13、網(wǎng)絡(luò)的支持程度可劃分單機(jī)版和網(wǎng)絡(luò)版。例如，同樣是化學(xué)繪圖工具軟件，ChemDraw是單機(jī)版，WebDraw和WebLab Viewer則是網(wǎng)絡(luò)版。ChemSketch4.0以前的版本不支持網(wǎng)絡(luò)，而最新的ChemSketch4.5則大大加強(qiáng)了對網(wǎng)絡(luò)的支持。網(wǎng)絡(luò)化已成為學(xué)科工具軟件的發(fā)展趨勢。（5）按是否收費(fèi)劃分商業(yè)軟件（Commercial-ware）:由于軟件比較專業(yè)化或商業(yè)化，所以下載時(shí)要用戶輸入信用卡的號碼，屬于有償下載。用戶也可以到軟件專賣店購買其軟件光盤。例如，最新版本的ChemOffice。共享軟件（Shareware）：用戶可以從網(wǎng)站上免費(fèi)下載，并且可以免費(fèi)使用一段時(shí)間，這段時(shí)間稱

14、為試用期限，一般為30天。用戶要想在超過試用期限后繼續(xù)使用，必須在試用期限內(nèi)進(jìn)行注冊、成為其合法、永久性用戶。用戶可以通過繳費(fèi)獲得注冊碼，也可以通過其他途徑獲得注冊碼。例如，下載某些網(wǎng)站提供的注冊機(jī)自動(dòng)生成活動(dòng)注冊碼，或使用下載網(wǎng)站提供的固定注冊碼，或根據(jù)軟件的提示獲得免費(fèi)注冊碼。免費(fèi)軟件（Freeware）：用戶可以免費(fèi)下載、使用，但不可作為商業(yè)用途，不可修改軟件。通常是那些在網(wǎng)上比較流行、但版權(quán)商已經(jīng)無法控制其市場的軟件，以及在新版本面市后被淘汰的低版本軟件，或一些專門為科技工作者或教育工作者開發(fā)的公益性軟件。后者如ChemSketch。捐贈(zèng)軟件（Donateware）：用戶不僅可以免費(fèi)下

15、載、使用，還可以根據(jù)軟件開發(fā)者無償提供的原代碼進(jìn)行修改或增加功能。Donateware又稱為“明信卡”軟件（Postcardware）。演示軟件（Demoware）:在某些新軟件正式問世前，開發(fā)者往往在網(wǎng)上提供軟件的演示版本，向人們展示軟件的畫面或主要功能。用戶可以在軟件上體會到它的主要優(yōu)點(diǎn)，但不能完全使用。（6）按軟件的內(nèi)碼和所支持的語言劃分可以劃分為中文版、漢化版、英文版和其他外文版。例如，chemwindow3就有中文版、英文版和其他外文版之分，下載時(shí)要注意區(qū)分。另外，雖然中文版、漢化版都是中文界面，都支持中文，但它們是有區(qū)別的：前者本身就是一個(gè)中文軟件，后者只是對原版外文軟件的漢化，即

16、把原本英文的界面，如菜單、按鈕、對話框、幫助文件或提示中文化。筆者的實(shí)踐表明，部分漢化版軟件存在缺陷（bug）。因此，用戶在選擇軟件版本時(shí)，筆者的建議是：如果英文好，可選用原汁原味的英文軟件。如果英文不好，應(yīng)優(yōu)先選擇中文版，其次再考慮漢化版。如果漢化版本較多，應(yīng)選擇漢化質(zhì)量最好、版本號最高的漢化程序。（7）按其他屬性劃分例如，按軟件開發(fā)所處的階段性和發(fā)布的目的性，將學(xué)科工具軟件劃分為演示版（Demo Version）、測試版（Beta Version）和正式版(Final Version)。按功能的全面性，將學(xué)科工具軟件劃分為迷你版（mini）、標(biāo)準(zhǔn)版（standard）和增強(qiáng)版、專業(yè)版（pr

17、ofessional）。4 學(xué)科工具軟件在教育教學(xué)中的應(yīng)用學(xué)科工具軟件之所以能夠應(yīng)用于教育教學(xué)，并發(fā)揮越來越重要的作用，一方面得益于軟件設(shè)計(jì)者獨(dú)特、巧妙的教學(xué)設(shè)計(jì)和功能模塊設(shè)計(jì)，另一方面有賴于現(xiàn)代化的多媒體與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)媒體的廣泛應(yīng)用，當(dāng)然最重要的還是學(xué)科教師獨(dú)具匠心的教學(xué)設(shè)計(jì)，以及學(xué)習(xí)者的自主學(xué)習(xí)能力和探究精神。4.1 輔助學(xué)科教學(xué)化學(xué)教師可以充分挖掘和利用化學(xué)工具軟件的教育功能，通過網(wǎng)絡(luò)或投影儀動(dòng)態(tài)演示有關(guān)化學(xué)教學(xué)內(nèi)容以傳授知識，動(dòng)態(tài)演示如何利用工具軟件解決化學(xué)問題以培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，演示化學(xué)（實(shí)驗(yàn)）現(xiàn)象、化學(xué)過程，揭示化學(xué)原理，加深對抽象的化學(xué)概念的理解，完成復(fù)習(xí)舊課、講授新

18、課、鞏固新課、課堂測驗(yàn)（練習(xí)）、布置作業(yè)等教學(xué)環(huán)節(jié)。例如，利用Corel ChemLab和Model ChemLab模擬化學(xué)實(shí)驗(yàn)，利用ChemSketch動(dòng)態(tài)繪制復(fù)雜的化合物分子結(jié)構(gòu)和化學(xué)方程式，歸納總結(jié)分子結(jié)構(gòu)、化學(xué)反應(yīng)與價(jià)鍵結(jié)合的規(guī)律，動(dòng)態(tài)地組裝化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置等。利用ChemSketch的Show 3D和Model ChemLab的Molecule Viewer清晰、方便地演示分子的立體結(jié)構(gòu)圖和三維動(dòng)畫。這樣的動(dòng)態(tài)演示可以調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，緊緊抓住學(xué)習(xí)的注意力，有利于培養(yǎng)學(xué)生形象思維和邏輯思維。除了應(yīng)用于課堂教學(xué)外，化學(xué)教師也可指導(dǎo)學(xué)生利用化學(xué)工具軟件進(jìn)行自主學(xué)習(xí)、獨(dú)立探究和嘗試解決化學(xué)問

19、題，或?qū)δ承?fù)雜問題，進(jìn)行合作學(xué)習(xí)和協(xié)同探究。數(shù)學(xué)（幾何）、物理教師利用幾何畫板進(jìn)行課堂教學(xué)，指導(dǎo)學(xué)習(xí)利用幾何畫板進(jìn)行數(shù)學(xué)、物理問題的探討，已經(jīng)是非常普遍的現(xiàn)象了。4.2 輔助課件及其素材制作層出不窮、功能強(qiáng)大的學(xué)科工具軟件使得非計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)科教師制作出優(yōu)秀的、實(shí)用的多媒體課件成為輕松愉快、富有成就感的工作。以化學(xué)為例，現(xiàn)在越來越多的化學(xué)教師體會到利用化學(xué)工具軟件輔助教學(xué)、制作課件和素材的優(yōu)越性。筆者曾多次指導(dǎo)化學(xué)教師利用ChemSketch制作課件和動(dòng)畫，優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)，上多媒體CAI公開課、優(yōu)質(zhì)課及說課，取得了很好的教學(xué)效果。利用ChemSketch豐富的模板，強(qiáng)大的繪圖功能和導(dǎo)入、導(dǎo)出功

20、能，可以制作出豐富多彩的圖形、圖像素材，還可以配合微軟的Camcorder或Lotus的ScreenCam或Snag it捕獲屏幕動(dòng)畫，作為多媒體課件的素材。4.3 培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)造實(shí)踐能力幾何畫板被譽(yù)為21世紀(jì)的動(dòng)態(tài)幾何，數(shù)學(xué)（幾何）和物理教師利用幾何畫板培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)造實(shí)踐能力，國內(nèi)外已有許多研究成果和典型教學(xué)案例。李克東教授提出，“利用各種工具、平臺，讓學(xué)生利用平臺創(chuàng)造作品”“培養(yǎng)學(xué)生的藝術(shù)創(chuàng)作能力”“培養(yǎng)學(xué)生的信息組織能力”。并且提出了創(chuàng)造思維和創(chuàng)造能力的兩個(gè)層次，“一是科學(xué)創(chuàng)造層次，如科學(xué)家提出新的學(xué)說，發(fā)明家發(fā)明新的產(chǎn)品等；二是個(gè)體自身潛能的開發(fā)和發(fā)展層次。對于中小學(xué)

21、生，其創(chuàng)造性并不是要像科學(xué)家、發(fā)明家那樣要完成一項(xiàng)具有特殊意義的產(chǎn)品（一種理論、思想或一種成品），而是指對學(xué)習(xí)者個(gè)體自我潛在智能有意義的開發(fā)和發(fā)展。這種層次的創(chuàng)造思維能力是第一層次的基礎(chǔ)。”3。隨著化學(xué)工具軟件的普及，利用化學(xué)工具軟件培養(yǎng)學(xué)生基礎(chǔ)層次的創(chuàng)新思維和創(chuàng)造實(shí)踐能力將成為化學(xué)教師進(jìn)行教學(xué)研究與實(shí)踐探討的熱點(diǎn)。例如，利用ChemSketch總結(jié)化學(xué)價(jià)鍵的規(guī)律，化合物（如同系物、同分異構(gòu)體）分子結(jié)構(gòu)的規(guī)律；利用Molecule Modeling, MathLab嘗試進(jìn)行復(fù)雜分子的設(shè)計(jì)和建模等。4.4 促進(jìn)計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)和外語學(xué)習(xí)學(xué)科教師利用學(xué)科工具軟件進(jìn)行課堂教學(xué)演示、教師指導(dǎo)學(xué)生利用化學(xué)工具

22、軟件自主學(xué)習(xí)、獨(dú)立探究和嘗試解決化學(xué)問題的教學(xué)實(shí)踐本身就具有很強(qiáng)的示范作用，學(xué)生看到并體念了計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的強(qiáng)大功能，從而激發(fā)起學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的興趣和熱情。這實(shí)際上是計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)教育的擴(kuò)展和延伸。此外，由于目前的學(xué)科工具軟件，特別是化學(xué)工具軟件，多數(shù)是外文軟件，其菜單命令（Menu Command）、工具按鈕（Tool Button）、對話框（Dialogue Box）、即時(shí)幫助（Instant Help）、幫助文檔（Help Documents）、軟件使用教程（Software using Tutorials）和教學(xué)電影（Teaching Movies）都使用純正、地道的外語（包括計(jì)算機(jī)外語

23、和學(xué)科專業(yè)外語）。這一方面增加了學(xué)生使用學(xué)科工具軟件的難度，同時(shí)也為學(xué)生提供了學(xué)好計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)和外語的契機(jī)。學(xué)生在學(xué)科教師的指導(dǎo)下學(xué)習(xí)使用學(xué)科工具軟件和利用學(xué)科工具軟件解決學(xué)科專業(yè)問題的過程，實(shí)際上也就是他們學(xué)習(xí)和熟悉純正、地道外語的過程。而計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)和外語正是21世紀(jì)的學(xué)生必須具備的現(xiàn)代信息技術(shù)素養(yǎng)的核心組成部分。目前，作為加入WTO的應(yīng)對措施，我國教育界正在努力實(shí)踐在學(xué)科教學(xué)中實(shí)行雙語教學(xué)。筆者認(rèn)為，對化學(xué)教師來說，外文版的化學(xué)工具軟件就是理想的雙語教學(xué)材料。5 學(xué)科工具軟件與通用工具軟件、課件、積件的區(qū)別學(xué)科工具軟件不同于通用工具軟件，因其具有學(xué)科專業(yè)性和教育性。它也不同于普通課件即第

24、一代教學(xué)軟件，因?yàn)槌Ｒ?guī)課件事先由教學(xué)設(shè)計(jì)確定，有固定程序，情節(jié)定型，模式化，封閉，不能再編輯修改，而學(xué)科工具軟件則是為教師和學(xué)生提供可以對學(xué)科教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行創(chuàng)作和信息加工處理的工具平臺教師恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用它，可以創(chuàng)造性進(jìn)行學(xué)科教學(xué)；學(xué)生恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用它，可以創(chuàng)造性地學(xué)習(xí)探究、解決原本相當(dāng)棘手的學(xué)科專業(yè)問題。因此，用學(xué)科工具軟件創(chuàng)作的課件、素材和課例（教學(xué)設(shè)計(jì)）是“活”的、開放性的，可以隨時(shí)隨地再編輯、修改，進(jìn)行有創(chuàng)造性地、深層次的“二次開發(fā)”。這與第二代教學(xué)軟件即積件系統(tǒng)有相似之處，但兩者各有特色學(xué)科工具軟件是解決學(xué)科專業(yè)問題、創(chuàng)作或輔助創(chuàng)作課件、積件的原創(chuàng)性工具平臺，同時(shí)也是對它們進(jìn)行創(chuàng)造性地、深層次加

25、工處理的“二次開發(fā)”工具平臺。而積件系統(tǒng)則主要是積件的組合平臺，在組合功能和方便易用性方面比較突出，但目前的積件系統(tǒng)大多數(shù)本身并不提供原創(chuàng)工具平臺。由于優(yōu)秀的學(xué)科工具軟件是“活”的教學(xué)平臺和創(chuàng)作平臺，較之于課件和積件，更有利于發(fā)揮師生的創(chuàng)造性和個(gè)性，更能夠適應(yīng)千變?nèi)f化的現(xiàn)實(shí)課堂教學(xué)，因而更受廣大師生喜愛。6 結(jié)論學(xué)科工具軟件是一種重要的、特殊的學(xué)科教育教學(xué)資源。學(xué)科工具軟件、信息技術(shù)與課程整合兩者之間有著密切的聯(lián)系從學(xué)科工具軟件的產(chǎn)生、發(fā)展的邏輯上看，我們可以把它歸結(jié)為信息技術(shù)與課程整合的必然產(chǎn)物，而從學(xué)科工具軟件在學(xué)科教育教學(xué)中的作用上來說，學(xué)科工具軟件是實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與課程整合重要的軟件基礎(chǔ)

26、，它可以稱得上是信息技術(shù)與課程整合的“粘合劑、催化劑和加速劑”。學(xué)科工具軟件代表了學(xué)科教育教學(xué)資源的未來方向，是計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的發(fā)展趨勢。學(xué)科教師充分發(fā)揮各學(xué)科工具軟件在教育教學(xué)中的積極作用，有利于充分挖掘計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)教育資源的利用率和潛力，有利于把學(xué)生從網(wǎng)上聊天、網(wǎng)上游戲、網(wǎng)上視聽娛樂、網(wǎng)戀導(dǎo)向到學(xué)科專業(yè)學(xué)習(xí)以及以計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)和外語為核心的信息技術(shù)的學(xué)習(xí)與掌握這樣正確的方向上來，有利于學(xué)校和教師實(shí)施創(chuàng)造教育，把培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新實(shí)踐能力落實(shí)到課堂教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中去。而這一方面要求我們加強(qiáng)師資培訓(xùn)，另一方面也要求學(xué)科教師平時(shí)注意積累本專業(yè)領(lǐng)域和相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)科工具軟件，加強(qiáng)自學(xué)研習(xí)，做到既要?jiǎng)?chuàng)造性地挖掘?qū)W科工具軟件的教育教學(xué)潛力，同時(shí)又要注意引導(dǎo)，避免學(xué)生對學(xué)科工具軟件的過分依賴而帶來的負(fù)面影響。參考文獻(xiàn)1 2 http:/chin.icm.ac.