現代信息技術在化學課堂教學中的應用

摘 要：隨著科學技術的發展，現代信息技術以其獨特的優勢廣泛地應用于各個學科的教學中。本文從化學實驗，化學中的微觀世界，化學與生產、生活的聯系，化學史教育四個方面陳述現代信息技術在化學課堂教學中所起到的畫龍點睛作用，從而有效地優化課堂教學。

關鍵詞：現代信息技術 應用 課堂教學

隨著現代科技的迅猛發展，現代信息技術正走向課堂。應用現代信息技術，可以把文字、聲音、圖象等傳播媒體集于一體，有機結合，靈活運用，賦予教學信息傳播以交互式功能。它可以幫助每位教師運用生動活潑、富于變化的動態形象，動聽、悅耳的聲音，滲透著飽滿情感的語言、文字進行教學，使教學活動中的師生交流、教學信息的及時反饋、教學進度的及時調整有保證，因而能最大限度地調動學生學習的積極性、主動性，大大提高教學信息的傳送效率，保證教學質量和教學效率的提高。

在化學課堂教學中運用不同的信息技術可以打破時間、空間上的限制，能夠讓學生清楚地看到事物發展的全過程，化靜為動，化繁為簡，化虛為實，使枯燥的知識趣味化，抽象的概念形象化。課堂中利用信息技術輔助教學能提高化學學科教學內容的表現力和感染力，它不但能激發學生的學習興趣參與熱情，突破教學的重難點，激發學生的內心情感，還有利于學生加深對知識的理解、鞏固和記憶，提高教學效率和教學質量。

下面從筆者化學課堂教學的實踐中，針對教學目的（為什么教）、內容（教什么）、策略方法和教學手段（怎樣教），綜合起來考慮，談談對現代信息技術的選擇和使用。

1 利用現代信息技術演示、觀察和設計化學實驗

1.1 利用視頻播放疑難實驗增強學生的感性認識

在化學實驗教學中經常會遇到一些受學校的實驗條件（如儀器、藥品）限制不能做，或實驗結果不理想、不明顯，或不適于課堂演示，更不適于學生操作的實驗，這些實驗暫且叫做疑難實驗。在實際教學中就存在一些教材不要求的疑難實驗，但它們對學生整體知識的理解又是不可缺少的。這時，教師可以到網上查找，用攝像機將這種疑難實驗拍攝下來，再轉換成計算機視頻的文件，課前將文件制作成適合課堂使用的課件。例如，講授蘇教版必修2專題一第一單元《元素周期律》歸納同主族元素性質的遞變規律時，傳統的做法是在課堂中完成鈉、鉀與水反應的實驗，然后教師口頭用語言描述銣、銫與水反應的劇烈程度。這樣處理學生雖然能從理論上推導或想象銣、銫與水反應的情景，但始終無法獲取感性認識。借助現代信息技術后，教師可先讓學生在課堂中自主完成鈉、鉀與水反應實驗，然后用計算機逐一播放銣、銫與水的實驗錄像，最后在大屏幕的四個方向上同時播放鈉、鉀、銣和銫與水反應的實驗視頻。將疑難實驗做成計算機視頻文件在課堂上播放，從聽覺、視覺等不同的角度刺激學生的大腦神經，有利于激起學生的學習興趣，增強其感性認識，可獲得良好的教學效果。

1.2 利用實物演示臺投影實驗提高學生觀察的積極性

化學教學中教師的演示實驗和操作示范都是課堂教學中必不可少的。目前我們的教學班級規模較大，中后排、邊座學生往往難以清晰地觀察到實驗的操作、現象和示范動作，大大損傷了這些學生對實驗觀察的積極性。使用實物投影儀可以使學生當場看到教師的現場演示及“實況直播”，既可保證實驗的真實性，又可放大空間，增大可見度，讓細微變化清楚地展示在學生面前。如，講授蘇教版必修1專題二第一單元《氯氣的生產原理》時，教材中采用的是U形管實驗裝置，通電實驗后碳棒上產生的氣泡不僅體積小且量又少（實驗前在U形管中的液面上已加入少量的洗滌劑），檢驗氣體用的KI-淀粉試紙變色明顯，但中后排的學生由于距離遠幾乎什么現象都觀察不到，學習激情明顯降低。為了解決這一難題，使學生更清楚地觀察到實驗現象，筆者將整個實驗裝置用實物演示臺投影，實驗裝置連同現象被放大，觀察條件大大改觀，提高了課堂演示效果，改善了大班上課教學資源占有不均的狀況。

1.3 利用實驗軟件設計實驗培養學生的設計能力

應用現代信息技術，培養學生的實驗設計能力，體現在利用計算機提供一定的實驗設計環境，讓學生自主、創造性地設計實驗。在高三《二氧化硫的性質》復習課上，當學生對二氧化硫的性質進行了回憶與再現，再用實驗分析二氧化硫使含酚酞的NaOH溶液褪色的原因，比較了二氧化硫與氯氣的漂白原理后，筆者設計了這個學生活動：設計一套實驗裝置生成SO2并證明SO2有氧化性、還原性和漂白性。由于是復習課，難免存在內容多、課堂容量大的問題，又由于是元素化合物知識的復習，實驗設計和現象重現十分重要，重做實驗又會花費大量寶貴的課堂時間，所以筆者的做法是利用實驗設計軟件預先設置一些與實驗操作有關的程序，提供一些化學實驗常用的儀器、藥品以及化學試劑等，要求學生按照要求設計實驗，將儀器進行連接并進行必要的操作。當學生通過鼠標拖動各種儀器，進行儀器的組合時，計算機即給出操作正確與否的反饋信息，從而使學生及時糾正錯誤。利用實驗設計軟件不僅發揮了學生的創造性，還大大增強了學生的實驗設計能力。

2 利用現代信息技術幫助認識化學中的微觀世界

2.1 利用Flash軟件幫助學生形象地理解微粒間的作用

在比較抽象的化學理論課上描述肉眼看不見的微觀粒子時，教師很難用形象的語言描述，這時可以通過動畫進行模擬教學，把抽象的理論直觀地展現在學生眼前，可更好地處理教學難點，降低學生學習難度。比如，必修2專題一第二單元《微粒之間的相互作用——離子鍵》一課，在講解離子鍵是怎樣形成的、陰陽離子之間是如何通過靜電作用形成離子鍵時，學生很難去想象，教師也很難用實物模型或直接黑板作畫進行講解。筆者應用Flash工具制作出不同的粒子（按微粒半徑和屬性分別繪制不同的大小和色彩），根據反應的過程創建不同的幀，生成可控制的運動畫面，給學生展示了直觀形象化的離子鍵的形成過程。利用計算機的模擬手段使抽象化的理論知識與形象化的實際問題“對號入座”，降低了知識難度，便于學生理解。

2.2 利用3D Max軟件幫助學生認識分子的空間構型

正確地選擇并適時地應用信息技術，不僅能引起學生濃厚的興趣和想象空間，還可以加深學生對事物本質的理解和掌握，從而達到講解、傳授、突破知識難點的作用和目的。例如，高二化學第五章《甲烷》，向學生介紹甲烷的空間構型時，由于高二學生對數學中的立體幾何知識剛剛接觸，教師無論怎么分析講解，學生對甲烷分子的空間構型總是感到很模糊，難以理解，為此如何領會有機化學世界中的立體三維空間結構顯得尤為重要。鑒于此，筆者運用3D Max軟件制作了甲烷分子的空間構型，通過演示三維動畫勾畫出的正四面體構型形象，逼真地呈現于學生面前，變抽象為直觀感受，達到了深入淺出的教學效果。

3 利用現代信息技術加強化學與生產、生活的關系

新一輪課程改革大力提倡學生的研究性學習活動，對學生參與社會、生產、實踐的要求不斷提高，這點從新教材與老人教的對比中可以看出，新教材更增加了與化工生產和實際生活聯系的比重，新教材的設計就是圍繞從生產和生活實際入手，提出問題、解決問題來編寫的。為了不使學校教育與社會、生產、生活實際脫節，提高學生的綜合素質，課堂教學中教師可通過先進的教育技術，將許多學生不容易理解的新科技內容增加到教學內容中，使教學內容現代化。運用錄像介紹一些身邊的化學、生活中的化學、化工生產、世界與中國的科技成就等，可使教學內容更形象、生動、具體，有利于增強學生學習化學的興趣和信心。如，必修2專題一第一單元《同素異形現象》時，可以穿插播放C60足球烯和碳納米管的發現和發展前景的錄像。又如，必修2專題二第四單元《生物質能的利用氫能的開發與利用》中講授生物化學轉換時，筆者就選用了與教材知識結合緊密的有關沼氣池的建設和利用垃圾產生沼氣的的電視片，內容豐富詳實。影片介紹了沼氣是一種高效、廉價、清潔的能源，發酵生成沼氣后的殘余物還可以綜合利用作為飼料和肥料，工業發達國家生產沼氣還跟垃圾處理結合起來，變廢為寶，凈化了環境。短短的影片向學生輸送了新能源的開發利用與日常生活密切聯系的信息，使學生進一步認識到學習化學的重要性，增強了學生學習化學的自信心。

4. 利用現代信息技術挖掘化學史話的教育意義

新教材必修1和必修2結合不同的知識內容，有目的地引入了很多相關的化學史料，向學生介紹了化學發展史中許多著名的國內外化學科學家及其成就，如侯氏制堿法（侯德榜）、氯氣的發現（舍勒）、元素周期律的發現（門捷列夫）、苯的發現和苯分子結構學說（凱庫勒）等。在化學教學中，恰當地引入一些科學史內容，不僅可以增加教材的人文內涵，而且可以使抽象的科學知識生動起來，增加親和力，有利于提升學生的求知欲望。但教材中選用的化學史內容，往往受篇幅和文字限制，所載信息有限，或人文內涵隱含在字里行間，這些都有待于教師在教學中的拓展、挖掘和發揮。如，必修2專題一第一單元的《元素周期律》教材中有一“化學史話”——門捷列夫與元素周期律。學生對門捷列夫以及他的元素周期律發現史有了解的愿望，所以筆者課前先讓學生查閱圖書和網絡資源，搜集有關門捷列夫以及元素周期律發現史的資料。學生將自己收集的資料整理歸納發布到校園網的指定位置，教師將資料進行篩選整理，制作成交互性的計算機課件。課堂中學生通過電腦觀看資料，深刻地了解了元素周期律發現的社會背景，體會了元素周期律發現過程的艱辛，并受到了人文精神的啟迪。

眾所周知，任何東西都有利弊兩方面，關鍵在于能揚長避短，才能真正發揮其優勢。教學過程是人與人之間的交流過程。這個過程不只是傳授知識，還有方法的啟迪和技能的培養，更有人與人之間的感情交流、道德情操的陶冶等潛移默化的作用，這不是依靠現代信息技術就能達到和代替的。因此，在實際課堂教學中要在符合學科教學規律的前提下注意信息技術的切入點，恰當地使用，這樣才能優化課堂教學，提高課堂教學效率。

參考文獻：

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