核心素養(yǎng)背景下利用信息技術(shù)輔助化學(xué)教學(xué)的策略

張娟

【摘要】本文論述利用信息化技術(shù)幫助學(xué)生自主預(yù)習(xí)、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、輔助理論性知識(shí)學(xué)習(xí)、提高復(fù)習(xí)與練習(xí)的效率的措施，以培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng)。

【關(guān)鍵詞】化學(xué) 核心素養(yǎng) 信息技術(shù)

【中圖分類號(hào)】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】0450-9889（2021）41-0054-02

《中學(xué)化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》明確指出，要進(jìn)一步為教師提供交互式設(shè)備、多媒體制作軟件和技術(shù)培訓(xùn)，深化信息技術(shù)與課堂的融合，提高課堂效率和質(zhì)量。教育部2018年發(fā)布了《教育信息化2.0行動(dòng)計(jì)劃》，建議到2022年實(shí)現(xiàn)“三全兩高一大”（教學(xué)應(yīng)用覆蓋全體教師、學(xué)習(xí)應(yīng)用覆蓋全體適齡學(xué)生、數(shù)字校園建設(shè)覆蓋全體學(xué)校，信息化應(yīng)用水平和師生信息素養(yǎng)普遍提高，建成“互聯(lián)網(wǎng)+教育”大平臺(tái)）的發(fā)展目標(biāo)。在這樣的背景下，探究化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)與信息化技術(shù)相融合是教育發(fā)展的必然途徑。

一、利用信息技術(shù)幫助學(xué)生自主預(yù)習(xí)

信息技術(shù)的介入，使課前預(yù)習(xí)變得不再煩悶枯燥，學(xué)生可以用自己感興趣的方式進(jìn)行課前預(yù)習(xí)、多次預(yù)習(xí)?；谛畔⒓夹g(shù)的課前預(yù)習(xí)，能夠培養(yǎng)學(xué)生自主探究的核心素養(yǎng)，將學(xué)生置于學(xué)習(xí)的前端，改變了傳統(tǒng)教學(xué)方法中單純依賴教師傳授知識(shí)的狀態(tài)。教師提出明確的學(xué)習(xí)目標(biāo)后，將問題與知識(shí)預(yù)先整合在一起，設(shè)置課前的探討性作業(yè)，要求學(xué)生課前根據(jù)要求獨(dú)立學(xué)習(xí)。在課堂上，老師不再一一教給學(xué)生知識(shí)，而是花費(fèi)更多的時(shí)間用來(lái)交流，和學(xué)生探討難點(diǎn)。這樣，學(xué)生在交流和學(xué)習(xí)的過程中對(duì)知識(shí)有更深入的理解，并學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)和分析問題的方法。因此，在課前預(yù)習(xí)階段，教師在信息平臺(tái)上推送預(yù)習(xí)案，學(xué)生按照教學(xué)計(jì)劃進(jìn)行課前準(zhǔn)備，包括閱讀教科書、查看老師推送的材料、填寫空白內(nèi)容以及自測(cè)。學(xué)生預(yù)習(xí)后信息平臺(tái)中的自動(dòng)校正功能會(huì)及時(shí)反饋情況，讓學(xué)生收到個(gè)性化的反饋信息，從而能夠更好地了解自己的預(yù)習(xí)情況，這種即時(shí)反饋方式能較好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望。在此過程中，學(xué)生可以通過平臺(tái)將遇到的問題及時(shí)發(fā)送給老師，讓老師及時(shí)地了解他們的預(yù)習(xí)信息;老師也可在平臺(tái)上隨時(shí)查看學(xué)生的預(yù)習(xí)情況，以便有效地了解學(xué)生的預(yù)習(xí)情況，并根據(jù)具體情況調(diào)整教案。

教師提供的預(yù)習(xí)視頻內(nèi)容除了具有一定的課程導(dǎo)學(xué)作用，還要有一定的趣味性和科普性，這樣的內(nèi)容才能有效激發(fā)學(xué)生的預(yù)習(xí)興趣，使其在沒有老師監(jiān)督的情況下自主完成預(yù)習(xí)。例如，人教版初中化學(xué)《燃燒與滅火》，以滅火為例，教師可以用動(dòng)畫或新聞的方式展示火災(zāi)場(chǎng)面，并提供相應(yīng)預(yù)習(xí)課件，讓學(xué)生通過預(yù)習(xí)找到本節(jié)課的疑難點(diǎn)，了解燃燒的物理與化學(xué)性質(zhì)。然后要求學(xué)生學(xué)習(xí)滅火知識(shí)，使用教師提供的實(shí)驗(yàn)器材，根據(jù)科普動(dòng)漫示范嘗試模擬滅火。讓學(xué)生查閱資料，了解火災(zāi)自救辦法以及其他有關(guān)安全知識(shí)，如撥打119、進(jìn)行自救等，但不鼓勵(lì)未成年人和非專業(yè)的人士進(jìn)行救火。讓學(xué)生利用信息平臺(tái)進(jìn)行課前預(yù)習(xí)，掌握必要的知識(shí)基礎(chǔ)，在課前了解新課的重點(diǎn)和難點(diǎn)，以便能有準(zhǔn)備地聽課。

二、利用信息技術(shù)激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

許多老師在上課前已經(jīng)了解了學(xué)生的預(yù)習(xí)情況，因此直接通過解釋問題或發(fā)布答案來(lái)開始新的課堂，但是這種方法很乏味，無(wú)助于激發(fā)學(xué)生的興趣。以初中化學(xué)教學(xué)中常用的交互式白板為例，除教師和學(xué)生外，電子白板支持的交互式課堂教學(xué)對(duì)象還包含教科書和學(xué)習(xí)輔助工具、參考資料，這些資源合在一起，從而創(chuàng)建了一個(gè)多維的交互式教學(xué)環(huán)境。教師使用電子白板以圖像、三維聲音和動(dòng)畫的形式將教科書的知識(shí)內(nèi)容展現(xiàn)，增大學(xué)生課堂參與度。比如，教師將電子板連接到互聯(lián)網(wǎng)上，將網(wǎng)上的數(shù)字化資源與教科書結(jié)合進(jìn)行教學(xué);學(xué)生在老師的指導(dǎo)下利用互聯(lián)網(wǎng)搜索相關(guān)內(nèi)容，然后連接到電子拍板上進(jìn)行學(xué)習(xí)。利用電子白板的多維交互功能特性激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)效率和質(zhì)量。

教師利用信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)適當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)情境，設(shè)置引起學(xué)生產(chǎn)生思維沖突的問題，可以調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)熱情。比如，上《金屬的化學(xué)性質(zhì)》這個(gè)課題時(shí)，教師在課前先從網(wǎng)上搜索有關(guān)金屬的化學(xué)性質(zhì)的生活案例視頻，選擇并進(jìn)行必要的處理，創(chuàng)設(shè)適宜的情境，并把它插到授課課件中當(dāng)作導(dǎo)入視頻，可以較好地激發(fā)學(xué)生探究金屬的化學(xué)性質(zhì)的興趣。筆者利用信息技術(shù)下載盜墓賊盜竊古墓里黃金的新聞片段，制作成教學(xué)視頻情境播放給學(xué)生觀看，然后引導(dǎo)學(xué)生思考：盜墓賊為什么要冒著違法的風(fēng)險(xiǎn)去盜墓？黃金為什么經(jīng)過幾千年的歲月洗滌還是嶄新如初？這樣的視頻情境導(dǎo)入，讓學(xué)生好奇、思考，深切了解黃金化學(xué)性質(zhì)不活潑的特點(diǎn)。從而有效地引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。我們還可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，利用電子白板的“工具”中的小游戲功能設(shè)置練習(xí)小游戲，豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn);也可以利用信息平臺(tái)中的數(shù)字化系統(tǒng)設(shè)置測(cè)驗(yàn)，讓學(xué)生自主檢測(cè)并能及時(shí)地通過系統(tǒng)的反饋功能了解自己的學(xué)習(xí)效果，從而提高學(xué)生參與學(xué)習(xí)的興趣和積極性。

再比如，教學(xué)人教版九年級(jí)下冊(cè)《常見的酸和堿》時(shí)，教師可以利用身邊的材料進(jìn)行小實(shí)驗(yàn)——《自制葉脈書簽》。教師打開電子白板的展臺(tái)功能，把已經(jīng)做好的葉脈書簽放到展臺(tái)上，利用電子白板的放大鏡和聚光燈等功能輔助展示，讓學(xué)生感受葉脈書簽玲瓏剔透、精致華麗的魅力，體會(huì)自然之美。接著趁熱打鐵問學(xué)生知道葉脈書簽有什么奇妙之處嗎？想不想擁有這樣漂亮的葉脈書簽？這么漂亮的葉脈書簽又是怎么做出來(lái)的呢？從而引出課題《常見的酸和堿》，讓學(xué)生帶著問題與興趣進(jìn)入酸和堿的知識(shí)課堂，在體會(huì)酸和堿的神奇的化學(xué)性質(zhì)時(shí)思考怎樣利用生活中堿性（可以提示學(xué)生用肥皂水）物質(zhì)制作葉脈書簽，了解其制作原理與方法。課后將制作葉脈書簽作為一項(xiàng)課外作業(yè)，要求學(xué)生利用多媒體設(shè)備將實(shí)驗(yàn)的具體步驟做成小視頻在班級(jí)播放。把學(xué)生提交的作品放在教室里的專柜展覽，讓學(xué)生通過信息平臺(tái)進(jìn)行自評(píng)與互評(píng)，評(píng)出優(yōu)秀的書簽作品，并且保存在班級(jí)的電子相冊(cè)中，作為班級(jí)永久的美好回憶。利用多種的信息技術(shù)支持手段創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境，不僅能激發(fā)學(xué)生的興趣與探知欲，而且增強(qiáng)了學(xué)生的動(dòng)手能力;不僅培養(yǎng)了化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，而且也提高了學(xué)生的信息技術(shù)素養(yǎng)。

三、利用信息技術(shù)輔助學(xué)習(xí)化學(xué)理論知識(shí)

中學(xué)化學(xué)理論知識(shí)比較抽象，內(nèi)容也比較多，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中往往以機(jī)械方式背誦理論知識(shí)。這樣做很難掌握理論知識(shí)的本質(zhì)，也很難建立知識(shí)體系，更難學(xué)會(huì)融會(huì)貫通。利用信息技術(shù)工具能比較好地將理論知識(shí)歸整起來(lái)，比如可以用電腦中的繪畫功能畫思維導(dǎo)圖，把一個(gè)章節(jié)的化學(xué)知識(shí)連接為一個(gè)知識(shí)體系。例如，人教版初中化學(xué)《物質(zhì)構(gòu)成的奧秘》一章，內(nèi)容比較抽象、枯燥，如果用舊的教學(xué)方式，那么學(xué)生較難想象、理解物質(zhì)中的微觀世界。我們知道，當(dāng)學(xué)生百思不得其解時(shí)，會(huì)比較容易產(chǎn)生挫折感，從而有可能會(huì)打擊學(xué)生的自信心和學(xué)習(xí)興趣。我們可以利用信息技術(shù)通過不同的圖形、圖像、聲音、視頻或動(dòng)畫等，創(chuàng)設(shè)聲、動(dòng)相結(jié)合的有趣的教學(xué)情境，讓學(xué)生更好地理解其中的道理，深入化學(xué)微觀世界。在教學(xué)原子結(jié)構(gòu)內(nèi)容時(shí)，我們可以利用信息技術(shù)展示原子結(jié)構(gòu)的動(dòng)畫模型，深入分析原子微觀結(jié)構(gòu)。形象直觀地展現(xiàn)原子的微觀組成以及原子核中各種粒子之間的關(guān)系，簡(jiǎn)潔、方便地顯示核外電子的層次排列，使學(xué)生直觀地觀察到核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，幫助學(xué)生理解原子結(jié)構(gòu)，并加深記憶。在講解分子的運(yùn)動(dòng)時(shí)，可以利用信息技術(shù)讓學(xué)生觀看模擬動(dòng)畫分子的運(yùn)動(dòng)情況。彩色動(dòng)畫的模擬分子，很直觀地展示分子的運(yùn)動(dòng)過程，讓學(xué)生直觀地感知分子運(yùn)動(dòng)的條件。這種教學(xué)方式不僅能有效地吸引學(xué)生的注意力，而且能把枯燥、抽象的微觀世界變成直觀化、具體化與趣味化的物質(zhì)世界，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，激發(fā)學(xué)生對(duì)化學(xué)微觀世界的探知欲，培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

四、利用信息技術(shù)提高復(fù)習(xí)與練習(xí)的效率

化學(xué)是初三才開設(shè)的課程，在一年的時(shí)間內(nèi)除了需要完成上下兩冊(cè)化學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)，還要進(jìn)行中考復(fù)習(xí)。為了趕課程進(jìn)度，為了學(xué)生能在課下及時(shí)進(jìn)行復(fù)習(xí)，許多老師都不得不調(diào)整課程表，要求學(xué)生在有限的時(shí)間內(nèi)完成課本知識(shí)和課外擴(kuò)展知識(shí)學(xué)習(xí)。因此在課堂上，學(xué)生經(jīng)常忙于做筆記，想把老師所講的都記錄下來(lái)，至少能記下知識(shí)要點(diǎn)，因此常常跟不上老師的節(jié)奏。如果使用信息技術(shù)，那么就可以將重難點(diǎn)知識(shí)發(fā)送到學(xué)生平板學(xué)習(xí)端，指導(dǎo)學(xué)生利用平板學(xué)習(xí)端的膠囊資源組織課后筆記和進(jìn)一步學(xué)習(xí)內(nèi)容，提高課堂學(xué)習(xí)效率。老師可在信息技術(shù)平臺(tái)上設(shè)置練習(xí)，以及結(jié)果展示;在課堂上適時(shí)推送相應(yīng)的隨堂練習(xí)題，要求學(xué)生在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成，并對(duì)照平臺(tái)上的展示結(jié)果。另外，還可以在信息技術(shù)平臺(tái)上設(shè)置一些針對(duì)某個(gè)知識(shí)點(diǎn)的競(jìng)賽式的習(xí)題活動(dòng)，將學(xué)生分為若干小組，讓兩小組之間進(jìn)行“同臺(tái)PK”。在“PK”結(jié)束之后，直接利用平臺(tái)的系統(tǒng)功能呈現(xiàn)學(xué)生的答題情況，顯示學(xué)生的薄弱環(huán)節(jié)。學(xué)生在平板端做完練習(xí)后，老師直接從平臺(tái)上調(diào)出學(xué)生的答題數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。通過數(shù)據(jù)的可視化分析與評(píng)價(jià)及時(shí)了解學(xué)生掌握本章節(jié)知識(shí)的情況，診斷全體學(xué)生對(duì)本章節(jié)知識(shí)掌握的差異情況，為教師的教學(xué)策略優(yōu)化調(diào)整和差異化學(xué)習(xí)指導(dǎo)提供依據(jù)，從而使教師能夠及時(shí)地調(diào)整和優(yōu)化教學(xué)，有針對(duì)性地指導(dǎo)復(fù)習(xí)，提高復(fù)習(xí)效率。

在教學(xué)中，課堂練習(xí)講解非常重要，必不可少。但是傳統(tǒng)的化學(xué)習(xí)題課的講解卻顯得有些單一枯燥，中等成績(jī)以下的學(xué)生聽課時(shí)容易感到乏味，容易犯困，注意力不集中，心理負(fù)擔(dān)也較重，很難取得理想的練習(xí)效果。信息技術(shù)最大的優(yōu)勢(shì)是具有較強(qiáng)的動(dòng)態(tài)性，能比較直觀、生動(dòng)、形象地呈現(xiàn)知識(shí)。比如，在習(xí)題講解中有關(guān)利用化合價(jià)書寫化學(xué)式時(shí)，教師可以利用信息技術(shù)的動(dòng)畫模式對(duì)習(xí)題中出現(xiàn)的元素在化合時(shí)原子得失電子形成化合價(jià)的過程進(jìn)行形象展示，利用化合價(jià)的升降解析元素化合價(jià)的微觀變化，理解化合價(jià)的實(shí)質(zhì)，從而理解化學(xué)式的由來(lái)。這樣不僅能增強(qiáng)學(xué)習(xí)的趣味性，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，而且能提高學(xué)生理解與掌握知識(shí)的能力。

在教育信息化改革的大浪潮下，教學(xué)必須跟上時(shí)代的步伐，將信息技術(shù)和傳統(tǒng)的教學(xué)方式進(jìn)行融合，打造“信息技術(shù)+自主探究”的教學(xué)模式，更好地幫助學(xué)生學(xué)好知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)。

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（責(zé)編 李 唐）