信息技術與高中化學深度整合的探索*

◎福建省閩侯縣第三中學 汪錦龍

信息技術與高中化學深度整合的探索*

◎福建省閩侯縣第三中學 汪錦龍

日益發展的信息技術，以其多樣的表現形式、強大的交互功能為課堂教學提供了新動力、新視角。結合實踐案例探索如何實現信息技術與高中化學的深度整合，探討了如何在課堂教學中適時恰當地應用動畫技術、電子終端、教學微視頻，最大限度地優化課堂教學，營造快樂高效的化學課堂，發揮學生的主動性、積極性、創造性，實現自主學習、合作學習、探究學習。

信息技術；化學；深度整合

隨著信息技術的快速發展，信息技術廣泛地應用在課堂教學中，信息技術與化學教學的整合日趨成熟，正不斷影響著教師的教與學，為化學課堂引入了鮮活的生命力，進一步提升了學生的主體地位，真正落實了“自主、合作、探究”的學習模式，對提升教與學的效率提供了有利的保障。筆者結合教學實踐對信息技術與高中化學深度整合進行了深入探索。

一、利用動畫技術創設探究學習的氛圍

動畫最大的特點是可以形象、生動地把化學知識展現給學生，把動畫技術與高中化學進行整合可以化靜態為動態，變枯燥為趣味，化抽象為形象，活躍了課堂氛圍，激發了學生學習化學的興趣，在有限的課堂時間內使學生更好地學習到化學知識。如《乙烯》教學中，筆者在不同探究學習階段多次使用動畫，收到了立竿見影的效果。

1.引發探究階段

學生在初中對有機物常識有了初步了解，而對乙烯的認識卻是空白的。如何讓學生認識并進入乙烯探究學習，教學中以“神奇的物質——乙烯”為情景引入新課，展示了水果被催熟的Flash動畫：畫面上展現了一只萌態十足、直立行走的小狗，將盛在噴水壺中的乙烯利，噴向一堆青澀、未成熟的香蕉，香蕉慢慢變黃。這種趣味的故事動畫，因卡通狗的可愛、香蕉顏色的漸變過程呈現在學生面前，使學生的興趣瞬間迸發，讓學生深刻感受到學習化學的輕松感與趣味性，消除了學生對乙烯的陌生感，播完動畫后，教師追問：“乙烯利是什么，香蕉為什么變黃？”，提煉出動畫的精髓，激發了學生探究乙烯的欲望，為主動探究乙烯性質打下良好的基礎。

2.深入探究階段

乙烯這節課的重點內容是乙烯分子結構和乙烯加成反應，由于高一學生對分子的空間結構理解能力有限，對乙烯分子結構的認識和乙烯加成反應原理的探究存在一定困難，使得這部分內容成為本節探究學習的難點。難點的突破，僅憑語言的講解很難使所有學生都能很快掌握。為此，筆者制作了把乙烯微觀結構直觀展現出來的動畫，在學生面前呈現了極具立體感、夢幻般的乙烯分子模型，學生只要輕輕移動鼠標，它就會靈活翻轉，可從多角度欣賞乙烯分子，吸引了全部學生的注意力，在潛移默化中學生掌握了乙烯分子結構。接下來的加成反應探究過程中，為了直觀感受“乙烯碳碳雙鍵中的一個鍵不牢固，易斷裂。”，利用Flash動畫展示乙烯和溴動感十足的加成反應過程，形象地演示了反應中化學鍵的變化，使學生輕松領悟加成反應的實質，解決本節探究學習的重點和難點。

3.升華探究階段

通過實驗、動畫探究，學生有了加成反應的初步認識。如何使學生深入掌握加成反應，筆者設計了乙烯加成聚合反應的動畫：展示一群雙手抱胸、站成一排的卡通娃娃（即乙烯分子），各自的雙臂緩緩張開，牽住相鄰的兩個娃娃的手，形成長鏈，之后進行聚合反應的動畫過程的展示。這些通俗易懂的動畫，促進了學生對加成反應知識的理解和運用，加深并輕而易舉地突破了難點和強化了重點，使學生對乙烯結構的認識達到一個更高水平，進一步開發了學生的空間想象能力，為今后繼續學習有機知識奠定更為扎實的基礎。

在探究引發、深入、升華階段適時適當地呈現動畫會給教學帶來意想不到的效果，實現抽象概念、理論、反應機理等化學知識的形象化，微觀結構和微觀粒子的運動過程的直觀化，契合學生的思維發展，改善學生的探究學習氛圍，提高教學效果。

二、依托電子終端搭建合作學習的平臺

步入信息化社會的今天，電子終端（指電子白板、智能手機、網絡教室等）在教學中的不斷推廣與應用，正不斷推進教與學方式變革。通過無線網絡，智能移動終端（如幾乎人手一部、便于攜帶的智能手機）與課堂教學的有機整合，就可以實現隨時隨地隨心上網學習及便捷的多向溝通與合作；交互式電子白板整合了傳統黑板的互動性及多媒體教學的豐富性的優勢，具有可以隨意書寫、畫圖、批注、搶答、隨機提問、多方位展示、隨時保存等功能，學生之間通過回答、討論、探究、評價等多種形式可以實現多邊交流與高效的合作學習，筆者認為依托電子終端搭建合作學習的平臺的條件逐步走向成熟，并進行了嘗試。

在“測定純堿樣品（含少量氯化鈉）中碳酸鈉的質量分數”實驗復習教學中，討論通過測定二氧化碳氣體的質量來計算出碳酸鈉質量的實驗方案時，在白板上展示如圖1所示但未連接的實驗裝置圖，各小組經過討論，由一名代表上臺借助白板的拖曳功能在白板上選擇、組裝實驗裝置圖，并在圖上寫出選用的試劑，采用白板回放的功能將各個小組的討論做一個展示，師生共同參與評價、完善實驗方案。這個過程既減少學生繪裝置圖的時間又能直觀、動態地呈現實驗裝置圖的連接過程和人機互動。在討論“A處通空氣的目的”時，筆者讓前后座的4名學生形成一個討論小組，各小組準備好手機，課前要求將手機切換到飛行模式，進入班級QQ群，一會兒五花八門的答案在群聊界面上顯現。

圖1實驗裝置圖

教師通過多媒體設備，將各組學生的觀點投影到屏幕上，組內、組間交流討論，教師針對學生難理解、需拓展的答案，多方位引導與分析。如學生提到要排出裝置中的氣體，教師肯定了這部分學生的想法，提出：“排何種氣體，排何處氣體，何時排，為什么要排，怎么排”，又引導：“測定前先把系統中空氣里的二氧化碳排走，但也不能排到裝置B，如何改進？”，界面上又出現新的變化，甚至還有直接拍照上傳的改進裝置草圖。課后，筆者將討論內容及教師評價內容整理后上傳至空間，便于課后反思、部分學生復習鞏固。

電子終端所創設的民主、平等和內容可見的對話交流平臺，引發學生積極主動的交流、溝通和合作。所有解決問題的思路和方法在這里得到展示與啟迪，不同思維方式經過交流得到修正與提升，實現了不同學生對同一個問題的知識交融升華，促進了學生對知識的深入理解和交流，實現師生之間、生生之間互動、共建、共享的合作學習，也為教師留下了更多、更新穎、更有價值的教學資源。

三、借助教學微視頻打造自主學習的空間

教學微視頻可以認為是聚焦某個知識點或教學環節（如學習活動、實驗等）而制作的短而精的視頻資源。通過教師指引，結合自主學習任務單（任務單可以含學習指南、學習任務、困惑與建議等），學生在課前利用教學微視頻等資源進行自主學習相關知識，課中師生進行互動交流、答疑解惑和歸納拓展，在自主的環境下高效地完成知識的建構。

在高二化學《金屬的腐蝕與防護》教學中，筆者利用鋼鐵的腐蝕家庭小實驗的微視頻進行教學，錄制的微視頻中，首先展示實驗用品：畫面上展示出4支針筒注射器、4根無銹鐵釘、4個中性筆筆芯橡膠帽（用于封住注射器小口）、3個一次性紙杯、白醋、食鹽、花生油。其次，演示實驗準備過程：在標有食鹽水的紙杯中加入少量食鹽，加水溶解配成食鹽水，同樣配制稀醋酸溶液；在標有植物油的紙杯中加入花生油。隨后演示操作步驟：將4根無銹鐵釘分別裝入貼有稀醋酸、食鹽、植物油、干燥標簽的針筒注射器中，3支注射器分別抽取標簽上所注明的溶液，食鹽水、稀醋酸的液面浸到鐵釘的一半高度，調整注射器的活塞至其上端位置處于15mL刻度線處，標有植物油的注射器先抽取食鹽水至鐵釘高度，再抽取植物油覆蓋在上方，封住注射器口，將4支注射器靜置。然后展示實驗現象：第1天，浸在醋酸中的鐵釘表面生成少量氣泡，活塞位置由15mL移至15.5mL；第2天，浸在食鹽水中的鐵釘表面出現紅色鐵銹，活塞位置由15mL移至14.9mL；第3天，取出4支針筒內鐵釘，清洗后觀察鐵釘的生銹情況（浸在稀醋酸和食鹽水中的鐵釘都生銹，且位置都集中在鐵釘的一半高度）。最后，視頻分析了實驗現象，總結鋼鐵的吸氧腐蝕和析氫腐蝕的概念及原理，并結合圖片介紹鋼鐵的防銹意義及常見的防護方法。

課前還設計自主學習任務單：結合微視頻，個人或小組嘗試鋼鐵的腐蝕家庭小實驗，完成進階練習，知道金屬腐蝕的類型及吸氧腐蝕與析氫腐蝕原理，認識防止金屬腐蝕的重要意義及金屬防護的常用方法。

筆者提前一周將上述微視頻上傳到班級QQ群，將學習任務單、進階練習印發給學生，讓學生利用周末時間完成家庭小實驗，體驗鋼鐵的腐蝕，完成相關練習，科代表收集任務單后交教師匯總統計。課堂上，學生展示實驗成果，共同觀察實驗現象。學生以小組為單位進行交流，然后通過組內答疑、組間答疑、教師答疑，初步實現對知識點的掌握。各小組就自己對知識的理解進行匯報，教師結合從學生那收集到的一些信息，分析出學生的自主學習情況和存在的問題，對只有20%的學生掌握的難點及重要知識進行重點講解和適當的延伸拓展并對本節知識進行歸納總結。

微視頻的使用，課前可以實現導學功能，課中還可解決使用傳統教學方法費時費力、無法展示教學內容的問題，課后幫助學生梳理知識、復習鞏固。在學什么、怎么學的學習任務單指引下，通過微視頻的分析講解、啟發探究，學生能做到獨立自主學習，課堂成為學生展示、活動的陣地，調動了學生學習的積極性，激發了學生的主體意識，培養了學生的自主學習的能力。

（責任編輯：張賢金）

*本文系福州市教育科學研究“十二五”規劃課題“農村中學信息技術與學科整合的深度研究”（課題編號：FZ2014ZX065）成果。