信息技術與高中化學學科整合模式探討

董海波

【摘 要】化學是研究物質的組成、結構、性質和用途的科學，也是以實驗為基礎的自然科學。它實驗性強，并宏觀和微觀相結合等特點。在化學教學中，運用信息技術不僅可以很好的激發學生的學習興趣，而且還能增強課堂教學實效性。

【關鍵詞】高中化學 信息技術

中圖分類號：G4 文獻標識碼：A DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2014.05.007

一、運用信息技術講解化學概念，便于突破教學重點增強學生理解能力

化學概念和化學原理的邏輯性、概括性和抽象性都較強，常規教學通常用掛圖或投影片、模型等媒體示意，由于其僵化、固定而缺乏直觀的效果，學生難于理解和掌握。通過信息技術可以變抽象為具體，也可以模擬看不見的化學反應歷程和微觀粒子的運動過程，克服了傳統的演示實驗、實物、模型的可見度低的缺點，使教學過程形象和直觀，便于學生理解和掌握。

例如：《離子晶體》一節的教學難點是離子晶體的結構及微粒的空間排列方式，這些知識點比較抽象，要求學生從陌生的微觀世界來分析問題，得出相應的概念。若只用傳統的教學模式，學生往往較難理解。為了突破這些教學難點，使學生能直觀地看到微觀世界的變化，可設計CAI教學課件和利用晶體的模型來進行教學，效果顯著。

①將課本上的氯化鈉、氯化銫模型用計算機顯示出來，用不同的顏色表示不同的離子，用計算機將一個氯離子（或鈉離子，銫離子）周圍的帶異性電荷的離子用變色顯色，甚至將它們一起從晶體內部移出來，使學生很清晰地看到離子晶體內部的有序排列，通過離子間的連線等動畫模擬，學生對晶體的結構有較清楚地了解。

②將晶體模型讓學生直接觀察，通過自己觀察總結出晶體中微粒排列的規律，將現代教育技術手段和傳統教學有機結合在一起，使學生在愉快的氣氛中獲得知識。

二、運用信息技術講解化學結構，便于學生直觀感受不斷提高認知水平

高中化學既涉及宏觀結構，也涉及微觀世界，像有機物與無機物的分子組成，傳統的教具在使用起來并不理想。教師應充分發揮信息技術主導作用，在講解中可用CAI動畫輔助教學，將板書與CAI教學課件有機的結合起來，會大大提高學生的學習興趣，達到事半功倍的教學效果。

如在學習《苯酚》的性質時，可讓學生觀看計算機動態演示的苯酚分子結構模型，再根據苯酚的結構，討論苯酚有哪些化學性質？學生被苯酚的動態模型所吸引，討論熱烈，他們在討論中以所學的知識為基礎再通過聯想和類比，認為苯酚分子中含有苯基，應具有苯相似的性質，可能發生鹵化、磺化、硫化、還可能具有可燃性；又因為苯酚分子中含有羥基，應具有與醇相似的性質，可能發生氧化反應，取代反應以及與活潑金屬（如鈉）反應。再提出同學們能否自己設計實驗方案呢？討論又達高潮，有的學生提出：將金屬鈉與苯酚直接混合加熱，有的學生考慮到固體物質間接觸面小，于是想先配成苯酚的水溶液或苯酚的乙醇溶液，有的學生討論出苯酚溶解在苯或甲基中配成濃溶液，學生討論熱烈，討論出的內容既源于教材又高于教材，最后借助實物投影儀演示實驗全過程。學生的思維能力在實踐中也得到一次升華。

三、運用信息技術應用實驗教學，便于模擬真實情景增強實驗教學效果

實驗是化學學科的基礎，也是實驗探究法實施的前提，其重要意義勿庸置疑。然而，傳統的課堂演示實驗存在著一些不易克服的矛盾：①反應裝置規模小而課室范圍大，多數學生觀察現象模糊；②許多化學變化瞬間即逝，學生注意力難以集中在應當著重觀察的重點上，因而感官刺激強度不足；③一些化學實驗需要較長些的時間才能完成，而課堂教學時間有限，無法直接觀察結果；④演示實驗時教師既要自己動手或指導學生操作，又要調控整個教室的學生注意力，因而無法組織他們同步思考討論，所以，邊實驗邊探究的氣氛不濃；⑤一些實驗危險性較高，不益于在課堂上演示；⑥工業生產裝置規模大，根本無法在課堂內演示。那么，怎樣解決這個在化學教學中帶有普遍性的難題呢？

借助計算機穿插實驗錄像的技術，采用MPEC壓縮卡，將視頻信號轉換成電腦可處理的視頻文件（MPC格式），并結合VCD編碼系統制作VCD視盤的方法。使用時可以通過按鼠標或鍵來選擇任何一個實驗的畫面，邊觀察、邊思考，明顯地提高了實驗引導探究的效果。但對那些反應速率過慢的實驗（如氯水分解反應速度非常慢，課堂上難以演示）、變化太快的實驗（如Na與H2O反應實驗，通過投影實驗能使全體學生基本看清，但反應太快，學生完整描述實驗現象有困難），借助計算機穿插實驗錄像的技術，效果也不佳。這時可將該實驗的視頻文件反復播放，并通過幀數控制定格在幾個特殊階段，這樣學生就能將實驗的整個過程看得十分清楚。對污染性大的實驗（如氧化汞分解等）、容易出現錯誤操作，而錯誤操作又可引致高危險的實驗（再如濃H2SO4的稀釋時錯誤地將水倒入濃H2SO4，會帶來什么后果呢？），不宜用實驗來演示給學生看。但都可通過動畫模擬及伴音得到解決。對那些發生比較困難，甚至不能實現的實驗、在課堂的空間和時間上不可能觀察到的生產和生活中的種種化學變化以及不能看到的自然界中豐富多彩的那些化學現象、工業生產中的實際過程等等，就只能用計算機一一模擬出來，通過不同顏色的塊、線條、逼真的爆炸等，把實驗過程中氣體的流動、引致實驗失敗的原因、后果很直觀地展示出來。

總之，信息技術是不斷發展豐富的，化學教學與信息技術必須是有機地結合，整合是動態的、變化的、發展的。整合要互相結合、互相滲透、互相補充和完善。化學教師應該用現代教育理論武裝自己的頭腦，努力提高自己的信息素質，適應信息時代對教師的素質要求，在化學學科教學中，積極開展信息技術整合，才能發揮學生的主動性，提高教學質量和效率。

參考文獻

[1]吳旭如.淺談信息技術與高中化學教學的整合《新校園》2013年第4期.

[2]李玉南.運用信息技術提升高中化學教學探究《高中數理化》2013年第8期.

[3]王永麗.現代信息技術在高中化學實驗教學中的應用《大觀周刊》2012年第52期.endprint