教學是教師向學生傳授知識、技能的過程，這是它表麵上的形式,在這個過程中，還有一個內在的過程，就是學生的精神發展。學生在教學過程中獲得知識的過程應以學生的探究活動為基礎，這個過程與科學家的認識活動既有差別,又有聯係。學生的認識活動是在教師的指導下進行的，教師通過教學過程來發展學生的觀察能力、思維能力、記憶力等。
認知過程是用於處理信息的不可見的心理活動，它是以思維為前提的。感覺是直接作用於感覺器官的客觀事物的個別屬性在人腦中的反映，是認識的起點。
最能引起學生思維活動的感覺性刺激要依靠學生的求知欲，學生所感興趣的刺激不是眼前認知的事物，而是未知的、通過努力可以認知的事物。那麼，能夠激發學生產生求知欲的究竟是什麼內容呢？就是包含著矛盾的內容,它又分為三種情況：①與學生已有經驗、知識的矛盾；②內容之間的矛盾；③學生認識上的矛盾。
因此,在我們的教學設計中，若想讓學生探究是需要設置障礙的。當學生用習慣的方式無法解決，產生矛盾時，思維就介入了。教師應引導學生運用分析、綜合、比較、聯想、類比等方法，綜合運用形象思維與抽象思維來思考問題。我們不僅僅要重視知識的傳授，還要注重思維方法的培養，避免隻注意結論，而忽視產生結論的思維過程。在教學中為了很好地培養學生的思維能力，教師應該在教學設計中把兩種思維有機地統一起來，應該認識到形象思維與抽象思維隻是思維訓練中的兩個側麵，在思維的不同階段各有所側重，但在整個過程中是相輔相成的。隻有把二者很好地結合起來，才能有效地促進學生思維能力的發展,從而培養學生的創新思維。
作為教師來講，在教學設計中以教學目標為出發點，合理安排教學內容和教學方法，幫助學生建立合理的認知結構，在現有的條件下，實現整體的教學效果的優化。
第一節 充分發揮現代教學媒體的優勢
一、現代教學媒體的界定
現代教學媒體是以計算機為綜合中心，利用文字、圖像、影像、動畫、聲音等不同的媒體信息在不同的界麵上組合、流通，使其可在計算機上存取、轉換、編輯、同步化等，以達到計算機與使用者雙向交流及多樣化操作環境。
現代教學媒體手段是當前先進可行的建立在現代化基礎上的高科技手段，作為教學信息的載體，是連接教與學的重要橋梁，提供最直觀的感性認識，為形象思維的運用提供了廣闊的空間。
現代教學媒體與傳統的教學相比，在以下幾方麵具有重大突破。
(一）改變學生在教學過程中的認知過程傳統教學過程是按照感知事物、理解教材、鞏固知識、運用知識四個步驟進行的，而現代教學媒體可以將感知、理解、鞏固和運用融為一體，直接揭示事物間的相互聯係，引導學生認識事物的本質。
(二）優化教學原則、教學內容和教材形式
現代教學媒體可以將抽象、複雜、微觀的內容變得具體、簡單、宏觀，可以超越時空的約束，可以將一些現代科學研究成果以深入淺出的形式展示給學生，將教學內容推陳出新，順應時代發展的需求。
(三）改善教學過程中教師、學生、教材之間的關係
應用現代教學媒體可以充分調動教師、學生的積極性，改變傳統課程教學的固有模式，創設條件，鼓勵學生進行發現學習、探究學習，實現師生互動，教學相長。
現代教學媒體提供給人最直觀的感性認識。感性認識是認識的初級階段，是由外界事物直接刺激於人的感覺器官而產生的關於事物的現象、各個片麵和外部聯係的認識。感性認識包括感覺、直覺、表象等形式。
傳統教學經過幾十年的積澱和提煉，有很多精華的內容留下，決不能全盤否定，我們應在不斷接受新理論、新思想、新觀點、新工具的基礎上，將傳統教學取其精華、去其糟粕，逐漸形成具有時代特色的教學方式。
二、發揮現代教學媒體輔助教學的優勢
現代教學媒體技術和網絡通信技術作為發展素質教育的課堂學習的理想認知工具，能有效地促進學生的認知發展。現代教學媒體技術和網絡通信技術應用於中學化學課堂教學，主要分為兩個階段：
(一）主要用於輔助教師的教學
在第一階段，現代教學媒體主要用於輔助教師的教學：教師居於主導的地位，學生處於從屬地位，被動地聽、看、感受。隨著信息技術的發展，信息技術與教育理論結合的不斷深入，逐漸進入到第二階段：信息技術的應用逐漸過渡到輔助學生的學習活動，充分體現了以學生為主體,幫助學生獲取知識,建構知識。
第一階段，就是在課堂教學中應用現代教學媒體技術為學生展示一些抽象、微觀的物質的模型和化學反應的曆程,在這個階段的應用中，可以突顯現代教學媒體技術直觀、形象、生動的特點，具備以下的優點：
創設適當的學習情境，激發學習興趣認知是通過感覺對接收來的信息進行分類、分析、探明其性質的過程。沒有思維的介入就不會有認知，為了形成認知，感覺之門要時時開放。因此，在眾多的刺激中起作用的感覺,正是認知的出發點，是正常地進行思維的前提條件。
因此,教師在引入新課時應考慮選擇最能引起學生思維活躍的感覺性刺激，新穎的刺激可以激發學生的學習興趣。
例如，在進行纖維素教學內容的引人時，由於纖維素是地球上儲量巨大的可再生資源，與人們的生活密切相關。教師想以此為出發點，引起學生注意，激發學習興趣。這一事實若直接通過老師的語言敘述給出，並不會給學生多大的觸動,此處可從網上選取幾張不同植物的圖片，像棉花、樹木、灌木等，製成文件，顯示在屏幕上，圖片的視覺刺激通過眼睛的能量轉換而引起神經興奮，神經興奮的衝動傳到大腦，大腦中產生了對圖片顏色、形狀的直接反映,即為感覺。神經中樞將這些感覺材料加以組合，使它們在大腦中成為一個相互聯係的整體形象形成知覺植物。當我們離開這些圖片後,它們的形象可以通過記憶和想象在我們的腦海中浮現。表象並非一絲不變的重現，人的大腦會將幾張圖片進行對比，試圖找出它們的相似與差異。表象作為承上啟下的中介，為感性認識通向理性認識架起橋梁。此時,教師告訴學生：纖維素是地球上儲量最大的可再生的資源，它主要存在於各種植物的細胞壁中。學生在聽覺的基礎上開始對幾張圖片進行理性思考：原來這些不同植物中都含有纖維素，且在地球上儲量巨大，我們怎樣能加以利用呢？聯係到身邊的實際，學生自然而然的產生了一種要了解它的願望，於是在引人的過程中，創設了適當的情境，順利完成了認識事物的第一階段：從感性認識到理性認識的過渡。
在一些情境的創設中，可結合教師自身的理解,將一些觀念的理解、認同通過審美過程來完成。例如，在講授纖維素的內容結束時，關於纖維素的應用應讓學生認同可持續發展的原則。這時若僅通過抽象的語言給出顯得蒼白無力；借助現代教學媒體，先給出一張極美的風景圖片——青山、綠水、藍天，此時學生的感知覺、情感、想象、記憶、直覺和理解有機地交融在一起，積極地活動起來，使此時的審美感知成為一種特化了的知覺能力。學生處於感性和理性相統一的精神整合狀態，這種狀態的過程並非獲取某種知識，而使人達到了一種和諧而自由的精神境界，從中得到了很大的愉悅並產生一種要身臨其境的衝動。這時教師適時地說：“我們都希望生活在這樣的環境中，那麼我們應該做些什麼呢?”由於有一種強烈的向往，學生會認真思考這個問題，並且各種方法會深入到他的觀念中。最後，仍運用現代教學媒體技術，將結論展示給學生：人與自然和諧相處。可將這幾個字從屏幕中心放大，直至充滿整個屏幕,再次給學生以強烈的震撼。
兩種思維結合突破教學難點，優化認知結構
在化學教學中有些概念是很抽象的。下麵列舉幾個例子來說明現代教學媒體技術在突破教學難點、優化認知結構方麵無可比擬的優越性。
化學概念——教學中難點的突破。教師在幫助學生形成化學概念時，應針對教材內容和學生的知識水平和生活經驗，采取合理、有效的方法，促使學生對物質的認識活動逐步深化，達到對事物內在規律的認識。
例如，在介紹電子雲的概念時，電子雲看不見、摸不著，書上花了大量的篇幅來描述它的概念，學生卻仍然一頭霧水，不明白它到底是什麼；在教學參考書中，給教師的建議是可以用蜜蜂采蜜等比喻，來引出電子雲的概念；書上還給出了幾張圖片，但畢竟都是靜止的，而核外電子是在高速運動著的。學生還得憑借自己的想象來理解。這個難點如果借助計算機來演示，電子雲就一目了然了。