用數(shù)字技術(shù)提高初中化學(xué)微觀教學(xué)質(zhì)量的研究

摘 要：化學(xué)微觀教學(xué)是初中化學(xué)教學(xué)的重點與難點，傳統(tǒng)的化學(xué)微觀教學(xué)僅僅使用一些有限的課堂實驗或者通過圖像以及語言文字對知識內(nèi)容進(jìn)行講述，讓學(xué)生難以理解，無法實現(xiàn)高效的課堂教學(xué)。而數(shù)字技術(shù)在教學(xué)實踐中的應(yīng)用，則彌補(bǔ)了傳統(tǒng)教學(xué)方式的不足，改變了化學(xué)微觀教學(xué)的現(xiàn)狀，提高了初中化學(xué)微觀教學(xué)的質(zhì)量。因此，文章主要對如何應(yīng)用數(shù)字技術(shù)提高初中化學(xué)微觀教學(xué)的質(zhì)量進(jìn)行了研究，期望幫助初中生解決學(xué)習(xí)困難的問題，提高初中化學(xué)微觀教學(xué)的課堂質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：數(shù)字技術(shù);初中化學(xué);微觀教學(xué);教學(xué)質(zhì)量

中圖分類號：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 收稿日期：2019-10-18 文章編號：1674-120X（2020）09-0092-02

一、數(shù)字技術(shù)在初中化學(xué)微觀教學(xué)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

由于化學(xué)微觀教學(xué)的內(nèi)容比較抽象化，不容易被學(xué)生理解與記憶，而數(shù)字技術(shù)可以借助一定的電子設(shè)備將各種化學(xué)知識中的圖像、文字、聲音等內(nèi)容轉(zhuǎn)化為電子計算機(jī)能夠識別的信息，并通過現(xiàn)代電子信息技術(shù)與多媒體技術(shù)的結(jié)合，將微觀的化學(xué)知識宏觀化，促進(jìn)化學(xué)微觀教學(xué)的數(shù)字化發(fā)展，改變當(dāng)前初中化學(xué)微觀教學(xué)的現(xiàn)狀，解決問題難、教學(xué)效率低、質(zhì)量差的現(xiàn)實問題，推動初中化學(xué)微觀教學(xué)的良性發(fā)展。但是數(shù)字技術(shù)的實踐應(yīng)用仍然面臨著諸多問題，需要教師在教學(xué)過程中不斷完善數(shù)字技術(shù)的使用方法，將數(shù)字技術(shù)與課堂教學(xué)充分融合，提高課堂教學(xué)的質(zhì)量。

二、數(shù)字技術(shù)與初中化學(xué)微觀教學(xué)的重要關(guān)系

（一）數(shù)字技術(shù)能夠提高初中生自主學(xué)習(xí)的積極性

由于初中化學(xué)微觀教學(xué)所涉及的分子、原子層次的微觀粒子及其結(jié)構(gòu)的教學(xué)內(nèi)容比較抽象，因此學(xué)生學(xué)習(xí)時需要具備較強(qiáng)的空間想象力和抽象思維能力。初中生在學(xué)習(xí)的過程中會遇到很多難以理解的問題，這導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)效果不佳，造成化學(xué)課堂教學(xué)質(zhì)量差。然而，如果將數(shù)字技術(shù)應(yīng)用到初中化學(xué)微觀教學(xué)中，則可以增強(qiáng)初中生學(xué)習(xí)過程的直觀性，幫助初中生去理解化學(xué)微觀問題。例如，教師在講解“物質(zhì)是由微粒構(gòu)成”時，可為學(xué)生創(chuàng)設(shè)直觀的教學(xué)情境，融合數(shù)字技術(shù)與多媒體技術(shù)。如對人聞到遠(yuǎn)處花香但又沒有看到花香粒子的現(xiàn)象，通過演示動畫模擬花香分子的運動，讓學(xué)生了解宏觀現(xiàn)象的微觀本質(zhì)，幫助學(xué)生將微觀的化學(xué)知識與現(xiàn)實生活聯(lián)系起來，激發(fā)學(xué)生自主探究的欲望，從而提高初中生自主學(xué)習(xí)的積極性。

（二）數(shù)字技術(shù)能夠提高初中化學(xué)微觀教學(xué)的效率

在傳統(tǒng)的初中化學(xué)微觀教學(xué)中，教師將大量的課堂時間都花費在教學(xué)板書上，加之課堂上的實際教學(xué)時間有限，因此無法完成既定的課堂內(nèi)容教學(xué)。教師即使一邊板書一邊進(jìn)行相關(guān)內(nèi)容講解，也無法徹底解決課堂教學(xué)效率低的問題。而在教學(xué)中應(yīng)用數(shù)字技術(shù)則可以有效地解決教學(xué)效率低的問題。在數(shù)字技術(shù)及多媒體技術(shù)的輔助下，教師可以在課前將教學(xué)內(nèi)容寫在課件上，這樣在教學(xué)過程中就省去了板書的時間，為自身的講解留下了更加充足的時間。另外，數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)⑽⒂^的粒子關(guān)系以宏觀的方式展現(xiàn)出來，幫助學(xué)生理解，從而提高課堂教學(xué)效率。例如，教師在講解“原子的結(jié)構(gòu)”一課時，為了能夠讓學(xué)生直觀地看到原子核的構(gòu)成，幫助學(xué)生理解質(zhì)子、中子、電子的性質(zhì)，幫助學(xué)生梳理質(zhì)量關(guān)系、電荷關(guān)系和原子核外電子的運動狀態(tài)等，教師可以制作各種粒子的動畫形象，然后通過多媒體設(shè)備將微觀粒子的運動與狀態(tài)放大，讓學(xué)生直觀地觀察，這樣能讓學(xué)生逐步形成空間意識，培養(yǎng)學(xué)生的微觀想象力及宏觀與微觀相結(jié)合的思維能力，幫助學(xué)生理解化學(xué)微觀物質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)，從而提高初中化學(xué)微觀教學(xué)的效率。

（三）數(shù)字技術(shù)可以加強(qiáng)師生之間的課堂交流互動

數(shù)字技術(shù)在初中化學(xué)微觀教學(xué)中的應(yīng)用，可以通過線下、線上的互補(bǔ)學(xué)習(xí)模式，讓課堂變得更加生動、形象，提高初中生的感知力，也可以幫助教師實時掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)動態(tài)，找到學(xué)生學(xué)習(xí)的薄弱點，及時有效地整改教學(xué)方案，提高課堂教學(xué)質(zhì)量。首先，教師可以在課程教學(xué)前要求學(xué)生進(jìn)行微課學(xué)習(xí)，對課程內(nèi)容所涉及的知識點進(jìn)行預(yù)習(xí)，并對自己感興趣的知識內(nèi)容進(jìn)行標(biāo)記。其次，在課堂教學(xué)過程中，教師可以利用數(shù)字技術(shù)的優(yōu)勢對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行擴(kuò)展，豐富課堂教學(xué)內(nèi)容，吸引初中生的注意力，激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣。再次，教師要引導(dǎo)學(xué)生主動探究問題，感受化學(xué)微觀知識的魅力，將興趣作為自主探究學(xué)習(xí)的驅(qū)動力，并與學(xué)生一起去討論問題，引導(dǎo)學(xué)生找到多個解決方案，培養(yǎng)學(xué)生的自主思考與團(tuán)隊合作的能力。最后，教師可以利用數(shù)字技術(shù)實現(xiàn)對學(xué)生學(xué)習(xí)效果的及時反饋，在線上教學(xué)平臺上為學(xué)生布置與教學(xué)相關(guān)的復(fù)習(xí)內(nèi)容和習(xí)題，通過觀察學(xué)生的答題速度與正確率，來評價學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。而學(xué)生也可以通過留言或者在線交流的方式來提出疑問，向教師表述自己的觀點或者尋求幫助?？偠灾瑪?shù)字技術(shù)在初中化學(xué)微觀教學(xué)中的應(yīng)用能夠拉近師生之間的距離，加強(qiáng)師生之間的有效交流，有助于教師開展課堂實踐教學(xué)活動。

三、數(shù)字技術(shù)在初中化學(xué)微觀教學(xué)實踐中的應(yīng)用策略

（一） 利用數(shù)字技術(shù)將教學(xué)內(nèi)容與生活實際結(jié)合

初中化學(xué)微觀教學(xué)中所涉及的知識大多都可以在生活中找到實例。因此，教師在開展初中化學(xué)微觀教學(xué)活動時，要充分利用數(shù)字技術(shù)將教學(xué)內(nèi)容與生活實際結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生利用學(xué)到的化學(xué)微觀知識去解釋生活中出現(xiàn)的現(xiàn)象，解決日常生活中面臨的問題，以此增添初中化學(xué)課堂的樂趣，為學(xué)生營造輕松愉悅的學(xué)習(xí)氛圍，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

例如，人教版九年級上冊第三單元課題3“元素”，該課題包括了元素及其相關(guān)內(nèi)容、元素符號和元素周期表三部分，其教學(xué)順序被安排在“分子、原子”“原子的結(jié)構(gòu)”之后，學(xué)生已經(jīng)初步掌握了分子、原子、離子的概念，了解了原子內(nèi)部的結(jié)構(gòu)及各微粒之間的關(guān)系，因此，課題3是聯(lián)系微觀世界與宏觀世界的過渡橋梁，具有十分重要的教學(xué)意義。所以，教師在講解課題3的內(nèi)容時，可以使用電子白板、實物投影儀、映像設(shè)備等輔助教學(xué)，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)直觀的教學(xué)情境。比如，教師可以在PPT上展示具有中國特色的青花元素，為學(xué)生講述元素在生活中的實際存在，并幫助學(xué)生認(rèn)清生活中的“元素”與化學(xué)學(xué)科中的“元素”的異同：它們的共同點是都代表著事物的基本成分，不同點在于兩者所涉及的范疇不同。

（二）利用數(shù)字技術(shù)創(chuàng)設(shè)直觀的教學(xué)情境

化學(xué)學(xué)科的微觀知識滲透在生活中的方方面面，但是很多化學(xué)元素及化學(xué)反應(yīng)中的微粒變化是無法通過肉眼看到的，所以，教師在進(jìn)行化學(xué)微觀教學(xué)時，要利用數(shù)字技術(shù)與先進(jìn)的信息技術(shù)、多媒體技術(shù)等，創(chuàng)設(shè)直觀的教學(xué)情境，對微觀化學(xué)知識進(jìn)行宏觀展示，幫助學(xué)生理解并分析微觀世界的化學(xué)問題，培養(yǎng)初中生的空間想象力與微觀思維邏輯能力。教師可以借助動態(tài)圖片或者影像資料來幫助學(xué)生梳理化學(xué)微觀知識點，幫助學(xué)生加深記憶。例如，教師在講解“原子核外電子的排布”一課時，如果使用傳統(tǒng)的教學(xué)方法（即板書和口述的方式）去講解原子核外電子的排布情況，學(xué)生則無法快速、準(zhǔn)確地在頭腦中形成直觀印象，不利于理解并掌握相關(guān)知識點。

為了提高化學(xué)微觀課堂的教學(xué)效率，教師可以利用多媒體設(shè)備向?qū)W生播放原子核外電子排布與運動的視頻，讓學(xué)生直觀地看到原子核外電子排布與運動的規(guī)律，幫助學(xué)生更好地理解教學(xué)內(nèi)容。待視頻播放完以后，教師向?qū)W生提出問題：“觀看剛才的視頻展示，請描述一下原子核外電子是怎樣排列的，有什么規(guī)律？”教師引導(dǎo)學(xué)生對原子核外電子的排列規(guī)律進(jìn)行回答：原子核外電子的排列是分層的，每層所能容納的電子數(shù)量是有限的，原子最少有一個電子層，最多的可以擁有七個電子層。課堂提問結(jié)束后，教師就可以引入課堂教學(xué)的內(nèi)容，并對化學(xué)知識點進(jìn)行擴(kuò)展講解：原子的體積很小，電子在其核外進(jìn)行著高速的運動，電子運動具有特定的規(guī)律，原子核外電子的運動不是在有限的點、線、面上運動的，而是在一定的空間區(qū)域內(nèi)運動的，形成了原子的核外電子層。能量不同的電子會在不同的空間區(qū)域內(nèi)進(jìn)行運動，即能量較低的電子會靠近原子核，能量較高的電子會遠(yuǎn)離原子核，形成分層的排布。

（三）利用數(shù)字技術(shù)促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變

在“原子的結(jié)構(gòu)”教學(xué)中利用數(shù)字技術(shù)優(yōu)勢，不但能夠化抽象為直觀，啟迪學(xué)生思維，培養(yǎng)學(xué)生的微觀想象力和宏微結(jié)合的思維方式，還能使學(xué)生認(rèn)識物質(zhì)的組成、化學(xué)變化等宏觀現(xiàn)象的微觀本質(zhì)，而且有助于及時反饋和評價學(xué)生的學(xué)習(xí)動態(tài)、成效，更重要的是，能促使學(xué)生從被動學(xué)習(xí)向主動學(xué)習(xí)、從傳統(tǒng)單一的課堂學(xué)習(xí)向多樣化的學(xué)習(xí)方式轉(zhuǎn)變，提高學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)。本課通過應(yīng)用數(shù)字技術(shù)的Moodle教學(xué)交互平臺進(jìn)行教學(xué)。課前，到電腦室利用Moodle網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺觀看、查閱微觀教學(xué)的系列視頻、文本材料，完成相應(yīng)前測題，對記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，為課堂教學(xué)提供科學(xué)依據(jù)。課中，創(chuàng)設(shè)與微觀化學(xué)有關(guān)的生活情境，引起學(xué)生的興趣。課堂以學(xué)生為主體，鼓勵他們進(jìn)行小組合作學(xué)習(xí)，制定評價規(guī)則，借助平臺的記錄與統(tǒng)計功能對學(xué)生進(jìn)行評價，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和競爭意識。討論區(qū)、博客實現(xiàn)師生、生生間互動與交流，及時解決問題;借助作業(yè)、測驗系統(tǒng)的反饋，調(diào)動學(xué)生的積極性，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。課后，學(xué)生可自主到Moodle網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺學(xué)習(xí)，獲得作業(yè)輔導(dǎo)視頻資源或?qū)で蠼處煹膸椭?，完成后測題，教師利用平臺的數(shù)據(jù)了解分析學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，幫助學(xué)生更科學(xué)地完成本課的學(xué)習(xí)任務(wù)。

四、結(jié)語

數(shù)字技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到初中化學(xué)微觀教學(xué)當(dāng)中，利用數(shù)字技術(shù)進(jìn)行輔助教學(xué)能夠提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，提高課堂教學(xué)效率，加強(qiáng)師生之間的交流溝通，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維、邏輯思維以及動手能力。廣泛應(yīng)用數(shù)字技術(shù)可以促進(jìn)初中化學(xué)微觀教學(xué)的宏觀化，優(yōu)化教學(xué)模式，推動初中化學(xué)微觀教學(xué)的可持續(xù)化發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]沈 華.運用信息技術(shù)提高高中化學(xué)教學(xué)質(zhì)量[J].名師在線，2017（16）：80-81.

[2]朱佳燕.淺談初中化學(xué)中的微觀教學(xué)[J].考試周刊，2018（83）：176.

[3]吳小霞.提高高中化學(xué)課堂教學(xué)質(zhì)量的有效策略探討[J].甘肅教育，2019（10）：66.

[4]袁建霞.信息技術(shù)在初中化學(xué)實驗課教學(xué)中的應(yīng)用[J].西部素質(zhì)教育，2019，5（17）：125-126.

[5]王春霞.數(shù)字化實驗信息技術(shù)對促進(jìn)初中化學(xué)核心素養(yǎng)的發(fā)展意義[J].考試周刊，2017（52）：166.

作者簡介：吳國強(qiáng)（1962—），男，廣東廣州人，高級教師，碩士研究生，研究方向：初中化學(xué)教學(xué)。