現(xiàn)代信息技術(shù)在化學(xué)課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的運(yùn)用

周臻 趙衛(wèi)國(guó) 李馮宏 袁華英

【摘要】化學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與信息技術(shù)的整合，可以有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，以更加直觀、生動(dòng)的方式展示實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，提高化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效率和質(zhì)量。本文詳細(xì)分析了信息技術(shù)在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)不同階段的運(yùn)用策略，并指出了需要注意的運(yùn)用誤區(qū)。

【關(guān)鍵詞】高中化學(xué);實(shí)驗(yàn)教學(xué);信息技術(shù)

新課標(biāo)強(qiáng)調(diào)高中化學(xué)教學(xué)要注重學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，在教學(xué)中應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)有助于達(dá)成這一教育目標(biāo)。另一方面，化學(xué)科的一個(gè)重要基本特征是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，進(jìn)而認(rèn)知、學(xué)習(xí)、探究化學(xué)知識(shí)并形成學(xué)科素養(yǎng)的學(xué)科?，F(xiàn)代信息技術(shù)在化學(xué)課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的運(yùn)用是改革傳統(tǒng)教育教學(xué)模式的重要途徑，可以顯著增強(qiáng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的趣味性、直觀性、環(huán)保性、安全性，降低化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的知識(shí)遷移難度，符合學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)和達(dá)成培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)這一目標(biāo)的客觀需求。

一、預(yù)習(xí)階段信息技術(shù)的運(yùn)用

在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，預(yù)習(xí)階段是一個(gè)十分重要的環(huán)節(jié)，預(yù)習(xí)質(zhì)量高低會(huì)影響學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的理解程度和實(shí)驗(yàn)操作的質(zhì)量。借助信息化技術(shù)，可以有效提高預(yù)習(xí)質(zhì)量，確保學(xué)生在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)前掌握相關(guān)的理論知識(shí)和操作技能。如教師可以通過(guò)微信、網(wǎng)絡(luò)課堂等現(xiàn)代信息技術(shù)手段打造學(xué)習(xí)交流平臺(tái)，通過(guò)平臺(tái)向?qū)W生發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)，要求學(xué)生上傳預(yù)習(xí)心得體會(huì)，交流預(yù)習(xí)中的問(wèn)題。還可以組織學(xué)生以小組為單位進(jìn)行交流探討，針對(duì)預(yù)習(xí)問(wèn)題提交解決方案。在信息技術(shù)的支持下，師生和生生之間的交流不再受到時(shí)空的限制，可以隨時(shí)隨地發(fā)布問(wèn)題和見(jiàn)解，大大提高了預(yù)習(xí)的效率，讓學(xué)生在互動(dòng)交流中學(xué)習(xí)知識(shí)，增長(zhǎng)才干。

二、實(shí)驗(yàn)階段信息技術(shù)的運(yùn)用

在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，信息技術(shù)的應(yīng)用可以幫助彌補(bǔ)課堂實(shí)驗(yàn)的空缺，豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，解決課堂實(shí)驗(yàn)中不便展示和觀察等問(wèn)題?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)的素材類(lèi)型多種多樣，教師可以利用信息技術(shù)建立化學(xué)實(shí)驗(yàn)素材庫(kù)，豐富課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容。比如了解酒精燈、滴定管等儀器的使用和操作，就可以通過(guò)匯總為圖片或視頻素材資源，完成儀器的展示和認(rèn)識(shí)、實(shí)驗(yàn)時(shí)的操作規(guī)范、錯(cuò)誤操作行為等相關(guān)知識(shí)，從而幫助學(xué)生熟悉儀器使用、操作方法等知識(shí)，最后能夠避免出現(xiàn)錯(cuò)誤操作行為，并順利完成實(shí)驗(yàn)。還可以利用相關(guān)技術(shù)將整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置圖拆分開(kāi)來(lái)，再引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)聯(lián)系實(shí)驗(yàn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，要求學(xué)生將各環(huán)節(jié)的儀器素材圖片按順序和要求進(jìn)行組裝，從而更加深刻了解實(shí)驗(yàn)的目的和操作方法要求。除了圖片素材外，視頻素材具有更加豐富的內(nèi)容和表現(xiàn)形式，可以承載更多的教學(xué)內(nèi)容。教師可以利用視頻編輯軟件制作化學(xué)實(shí)驗(yàn)的視頻資源，也可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)搜集優(yōu)質(zhì)的視頻資源，向?qū)W生全面展示化學(xué)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程，以直觀、生動(dòng)的方式讓學(xué)生加深理解。

在信息資源的支持下，教師可以針對(duì)不便于在課堂上進(jìn)行的化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，進(jìn)行直觀展示。例如，有毒、有害的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，如果在課堂上展示安全風(fēng)險(xiǎn)大，或是緩慢反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，課堂上演示占用時(shí)間過(guò)多，而僅僅依靠傳統(tǒng)的教學(xué)方式又難以確保學(xué)生充分理解，就可以利用信息技術(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)展示。教師可以向?qū)W生展示實(shí)驗(yàn)的全過(guò)程視頻，還可以針對(duì)重點(diǎn)環(huán)節(jié)提供圖片展示，讓學(xué)生了解相關(guān)知識(shí)，加深理解和記憶。此外，有些化學(xué)知識(shí)很難在課堂實(shí)驗(yàn)中展示出來(lái)，比如化學(xué)反應(yīng)中無(wú)法正常觀察到的微觀過(guò)程，這就更加需要借助信息技術(shù)的幫助?？梢宰孕兄谱饕曨l素材，以不同的示意圖符號(hào)代表不同的原子、分子、離子等，編制過(guò)程示意圖，重復(fù)播放重難點(diǎn)內(nèi)容，配合教師的講解，直觀地模擬化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的微觀變化過(guò)程。也可以從網(wǎng)絡(luò)上搜集相關(guān)的視頻資源，網(wǎng)絡(luò)上可能搜索到化學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中微觀變化的真實(shí)記錄，能夠更加直觀地讓學(xué)生了解化學(xué)變化過(guò)程，幫助學(xué)生更好地理解和記憶相關(guān)知識(shí)內(nèi)容，從而引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建化學(xué)知識(shí)體系，培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)。

三、考核階段信息技術(shù)的運(yùn)用

在化學(xué)實(shí)驗(yàn)的考核環(huán)節(jié)，需要確保考核科學(xué)、客觀、全面。而傳統(tǒng)的考核方式側(cè)重于結(jié)果性評(píng)價(jià)，對(duì)教學(xué)過(guò)程的考核評(píng)價(jià)比較欠缺。借助信息技術(shù)，可以打造全過(guò)程、多角度的考核模式，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中的表現(xiàn)進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)價(jià)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。

比如，在預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)中，可以通過(guò)教學(xué)平臺(tái)對(duì)學(xué)生的預(yù)習(xí)情況進(jìn)行評(píng)價(jià)，主要考核內(nèi)容包括預(yù)習(xí)報(bào)告和預(yù)習(xí)平臺(tái)上的表現(xiàn)。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，可以利用信息技術(shù)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)等進(jìn)行分析，了解實(shí)驗(yàn)成果質(zhì)量。

四、常見(jiàn)誤區(qū)的解讀

在信息時(shí)代背景下，信息技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，在教育領(lǐng)域的應(yīng)用也越來(lái)越深入。借助信息技術(shù)手段和各種工具，包括教育網(wǎng)站、微課、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)軟件、電子白板等，這些軟硬件的改變讓教學(xué)換上華麗的外衣，信息技術(shù)在化學(xué)教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)都得到了普遍的應(yīng)用，也取得了不錯(cuò)的成效。然而任何教學(xué)手段都不是萬(wàn)能的，信息化教學(xué)雖然增大了課堂教學(xué)的容量，提高了課堂教學(xué)的效率，但過(guò)于僵硬固化的運(yùn)用方式并不利于提高教學(xué)質(zhì)量。

值得注意的是，有的教師過(guò)于迷信他人的課件資源，自身懶得花力氣制作課件，這樣很難取得理想的教學(xué)效果。有的教師過(guò)于強(qiáng)調(diào)信息化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，而粗暴否定傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。信息化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)自然有其種種優(yōu)勢(shì)，然而傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)也并非一無(wú)是處。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要費(fèi)心費(fèi)力的準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)器具和材料，需要親自動(dòng)手操作，需要面臨實(shí)驗(yàn)失敗的風(fēng)險(xiǎn)，需要面對(duì)各種不確定性，這些既是缺點(diǎn)也是優(yōu)點(diǎn)。相比冷冰冰的屏幕展示，傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚋吁r活地展示給學(xué)生，讓學(xué)生通過(guò)自身的動(dòng)手操作完成實(shí)驗(yàn)，在一步步的摸索嘗試過(guò)程中體驗(yàn)探究的樂(lè)趣，這正是化學(xué)教學(xué)的樂(lè)趣所在。過(guò)于依賴(lài)信息技術(shù)而丟棄傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)，將使化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)失去實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的基本特色和鮮活色彩。

綜上所述，現(xiàn)代信息技術(shù)在高中化學(xué)課堂實(shí)驗(yàn)中的運(yùn)用，可以有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不足，更加直觀、形象地向?qū)W生展示化學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，突出化學(xué)實(shí)驗(yàn)的重難點(diǎn)知識(shí)和操作規(guī)范，增強(qiáng)化學(xué)教學(xué)的趣味性，提高課堂教學(xué)的效率和質(zhì)量。然而，教師并不能片面地為了信息化而信息化，而是要結(jié)合教學(xué)實(shí)際，充分發(fā)揮信息技術(shù)的工具作用，培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)。

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