探究如何將信息技術融入高中化學實驗課

葉華東

【摘要】將當前先進的信息技術融入到高中化學實驗課的教學中，不僅能夠克服實驗條件帶來的限制，保障實驗的安全性，還能夠激發學生的學習興趣，培養他們的實驗動手能力，豐富學生的實驗知識。因此，本文首先探討了將信息技術融入到高中化學實驗課中的優勢，在此基礎上對信息技術融入高中化學實驗課的實踐進行了分析，最后研究了相關的注意事項，希望能夠促進信息技術在高中化學實驗課中發揮出其更大的作用。

【關鍵詞】信息技術 高中化學 實驗課 優勢 實踐 注意事項

【中圖分類號】G632 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）01-0019-03

一、緒論

化學課程是一門以實驗為基礎的重要學科，其主要針對微觀結構進行探索以及宏觀現象進行研究，尤其在高中階段，化學實驗在高考中所占有的比例也是較大的，在平常的教學過程中，如果教師仍然采用傳統的教學方法，由于化學實驗本身的特性所決定的，學生很難對化學實驗現象和本質進行理解。不過隨著當前信息技術的飛速發展，將其融入到高中化學實驗課程教學中成為了可能，而且目前已經在很多高中階段的化學實驗教學中獲得了應用，取得了良好的教學效果。基于信息技術手段下的高中化學實驗課程教學中，能夠對抽象的化學知識進行展現，使學生能夠更加接受和理解，基于此，本文對相關的內容進行了探討。

二、將信息技術融入到高中化學實驗課中的優勢

1.改進傳統實驗弊端，發揮虛擬實驗優勢

在傳統的高中化學實驗中，往往會受到空間、時間等一些不可控因素的影響，導致學生在觀察實驗過程中有可能出現現象不明顯的現象，即使有些經驗的老教師在實驗中采用加快反應速度、放大實驗現象的手段來改進弊端，但是由于課堂時間的限制，所取得的效果往往難以如愿。而通過信息技術中的虛擬實驗，可以避免實驗過程中有可能會出現的失誤。

采用虛擬實驗的方式，能夠有效彌補傳統實驗可能會產生有毒、有害物質對環境造成污染或者給師生帶來傷害的不足，比如，可以在虛擬實驗下對硫酸的工業制法以及氮氣的實驗室制法等進行模擬。而且在虛擬實驗之下，教師完全可以對實驗進度進行把控，尤其對于反應快而且不容易控制的實驗采取定格或者慢速播放的方式，向學生反復播放化學實驗的關鍵之處，可以讓學生從多個角度對實驗現象進行清晰的觀察

2.采用微觀呈現技術，突破教學重點難點

在傳統的教學模式下，教師很難通過有效手段向學生呈現化學中的一些微觀現象，而化學中微觀現象所占有的內容比例也是非常大的，比如原理的結合過程、晶體結構等等，同時學生也難以形成直觀的認識。而在信息化的教學手段之下，能夠通過多媒體設備向學生展現化學微觀的失誤，使學生能夠更加理解和掌握化學的微觀變化。

在化學課程中，概念一直都是教學的重點和難點問題。學生在課堂學習中往往較為重視對概念的記憶，而忽視了對概念的正確理解。而對于以實驗為主線的概念教學，教師需要正確地把握教具、學具以及現代教育手段的運用，變抽象為形象，以有效突破化學實驗教學中的重點和難點問題。

3.提升實驗教學效率，培養學生實驗能力

通常情況下，化學實驗對操作規范和步驟都有著一定的要求，一旦在操作過程中出現了某些失誤，就會引起實驗的失敗，更有甚者還會造成實驗事故的發生，學生也往往會帶著恐懼的心理進行試驗，不僅影響了學生學習化學的興趣，而且還極大地限制了化學實驗教學的有效性與效率。而通過采用現代化的網絡技術，應用典型的軟件資料，對操作容易出錯的結果進行模擬，讓學生掌握正確和不正確操作的理解，之后在進行實驗，將大大提升化學實驗的有效性。

在信息技術下的化學實驗教學中，學生通過實際動手與多媒體教學展現相結合的方式，能夠顯著增強學生的實驗動手能力，以加深對化學知識的理解，從而形成加深理解，形成概念，探索規律，糾正錯誤，完善認識，優化認知結構。

三、信息技術融入高中化學實驗課的實踐分析

1.微觀展現實驗現象，形象解說實驗原理

化學作為一門對原子、分子以及核外電子等微粒運行進行研究的科學，其中微觀粒子的運動用肉眼是觀察不到的，而且用手也觸摸不到，在傳統的教學中只能通過模型或者掛圖結合教師的講解，才能夠使學生理解，在該種教學方式下，其實學生并不能對微觀粒子的運動變化過程進行充分展示，比如，化學實驗中水的通電作用分解，僅僅依靠高中生的感知能力，很難全部對該部分知識進行掌握，而通過多媒體課件對其分開和結合的過程進行模擬，則可以很直觀清晰地揭示化學反應中分子重新組合的實質。

另外，通過信息技術手段還可以對化學實驗原理進行有效解釋和說明，比如，在學習“質量守恒定律”時，教師可以先引導學生從實驗的角度出發，讓他們先做“氫氧化鈉溶液與氯化鐵溶液反應前后質量測定”的實驗，并且讓他們做好實驗數據的記錄，這樣讓學生親自參與了化學反應與質量的關系，從而明白了化學反應前后各物質總量保持不變這一中心問題。此時我們已經從實驗角度引出了定律，就可以結合信息技術手段從理論實質上來對其進行分析，此時可以制成課件，以動畫的形式演示水分子通電電解如何分成原子，原子又如何構成氧分子和氫分子。學生通過動畫可以很清楚地觀察到分子分成原子、原子又重新結合成新的分子的過程，從而完美實現了對“質量守恒定律的解釋”。

2.模擬易錯難做實驗，加深學生記憶理解

在化學實驗教學中，如果操作失誤往往會存在一些危險的因素，比如我們在初中階段都已經知道，在氫氣的制備實驗時，進行固定藥品加熱時，需要將試管口向下傾斜，當氫氣收集完畢后先移出導管再熄滅酒精燈，如果錯誤將會產生什么樣的結果，在傳統的教學中，教師會告訴學生，會出現冷凝水回流、試管爆裂的現象。而此時教師的反復情調雖然能夠增加學生的一時記憶，但是印象肯定不會深刻，而如果采取信息技術對這一錯誤操作進行模擬，讓學生親自觀看到錯誤操作的危險，可以更加加深他們的認識和理解。

同時，在高中化學中，由于受到時空以及其他條件的限制，有機化學反應和無機化學反應部分還存在著不少利用現有條件難以完成的實驗，從而不利于學生進行理解和掌握。如果單獨依靠教師的解說，不僅不能激發學生的學習興趣，更不能使得學生形成正確和持久的認識。比如，在高中化學“金屬的電化學腐蝕和防護”一課來說，雖然學生在生活中可能有著類似的經驗，但是在實驗課堂上卻很難對金屬的銹蝕過程進行展示，而如果將相關的內容做成短片則不僅能夠擴寬學生的知識面，而且能夠在學生的腦海中留下深刻的印象。

3.多種信息手段并用，激發學生學習興趣

在信息技術在高中實驗教學中的應用中，存在著多種手段，比如化學實驗視頻播放、演示實驗的投影展示等等，這些都能夠使得傳統枯燥的化學實驗課堂變的更加生動形象，從而能夠更好地為學生所接受。多媒體實驗視頻中包括了視頻、音頻、圖像等為一體，具有圖文并茂的突出特征，很容易受到學生的喜愛，通過化學多媒體視頻，能夠對化學實驗中各類現象、原理進行生動的展示。比如，在視頻中展示展示氯酸鉀加入糖塊生成具有魔幻色彩的煙火以及鎂在干冰塊間燃燒等試驗等，是學生喜聞樂見的教學形式。

還有這樣一些化學實驗，其對技能水平以及實驗條件都有著較為嚴格的要求，經常會因為外界的條件影響而導致實驗失敗，再加上部分藥品的成本比較高以及部分實驗現象不明顯需要近距離觀察，若采用傳統的演示方法，學生無法對試驗現象的本質進行理解，從而對學生的分析和解決問題能力的發展帶來了限制。因此，可以通過投影展示的方法讓學生對實驗效果進行觀察，而且利用投影展示手段還能夠對角度進行改變，讓學生從側視、俯視等方位對試驗現象進行觀察，從而使實驗能夠更加完美地展現給學生。

4.構建仿真實驗平臺，培養學生動手能力

隨著當前信息技術與計算機網絡技術的飛速發展，也為師生之間構造一個學習、交流以及研究的仿真化學實驗平臺提供了可能。在構建的仿真化學實驗平臺中，學生能夠在其中對高中化學中各種化學反應以及操作方法進行模擬，為學生們提供了逼真的仿真實驗環境。而且計算機平臺也往往有著強大的交互功能，能夠使得原本枯燥乏味的實驗課堂變的生動有趣，可以有效激發學生學習的興趣，提高他們的參與度。在仿真實驗平臺中，學生只需要通過鼠標和鍵盤便可以實現對藥品的添加以及儀器的搭建，從而完成虛擬的化學實驗。

在構建的仿真實驗平臺中，學生可以明顯克服在傳統實驗教學中的恐懼心理，而極大地激發參與學習的興趣，在這種現狀下，他們便能夠積極主動參與到化學實驗中，在實驗過程中不必擔心由于錯誤帶來的安全性問題。在加上虛擬實驗不必考慮藥品、儀器的成本問題等，可以多次進行實驗，從而能夠顯著提升學生在化學實驗學習的實踐動手能力。

四、高中化學實驗課運用信息技術的注意事項

1.片面追求信息技術應用，忽視教師重要地位

正是由于信息技術中的多媒體課件所具有的生動形象、聲音悅耳以及圖文并茂的特征，學生的感官獲得了極大的刺激，從而極大地增強了教學效果，在該種情況下，很多教師都非常重視對多媒體課件的運用，而忽視了自身在教學中的重要作用。我們始終不能遺忘，教師才是整個教學過程中制定者和執行者，是整個教學過程中的靈魂。學生的主動性靠教師來激發，學生的活動由教師來設計安排，學生的才智與差異靠教師來培養和發現。學生在學習過程中遇到了疑問，仍然需要教師來解答疑問。總之，信息技術的運用仍然不能替代教師的重要地位，其只能作為一種輔助教學手段而存在。

2.切忌信息技術取代實驗，一味追求簡單省時

對于高中化學課程的實驗來說，其許多原理和概念的闡釋都是通過實驗來進行的，是一門實驗性很強的課程，教師不能因為信息技術的多種優勢而使用其完全對化學實驗進行取代。要知道，無論在信息技術下化學實驗模擬做的多么逼真，始終都只是仿真模擬而已，其不可能真實地對化學反應的過程和物質變化的過程進行再現，說服力和可信度欠缺，如化學反應過程是放熱還是吸熱，在化學實驗模擬中就很難進行展現，如果完全使用信息技術來取代化學實驗，則很難培養學生在實驗過程中的動手操作以及協作精神，更不用說培養學生的實驗精神與態度。

3.不能過于重視直觀形象，忽視學科內容特點

很多化學課件和網絡化教學都具有生動、直觀以及形象的特點，也是學生喜聞樂見的形式，因此，很多高中化學教師在制作化學課件時，都在過于重視對直觀形象的追求，其實這樣做就很容易會造成學生注意力的分散，使得他們從課堂教學的中心轉移到畫面的生動形象上來，而化學課程本身的教學目的、知識規律以及體系便不能得到很充分的體現，更不用說化學學科本身的特點得到展現。因此，教師在制作化學課件時，也需要講究適度、適當以及適時，而且在教學過程中也需要根據教學內容的特點，做到需要用時再用，不需要用則最好不用，從而讓信息技術能夠更加充分地發揮其效用。

五、結束語

綜上所述，將信息技術融入到高中化學實驗課教學中具有一系列明顯的優勢，不過我們仍然需要注意的是，不能單純過于重視信息技術的應用，而忽視了教師的重要地位以及化學實驗的學科特點，未來中我們可以進一步對該種教學輔助手段進行改進和完善，但是不能讓其完全取代化學實驗，而是需要有選擇性、有目的性地使用，只有這樣，才能夠更好地發揮其在高中化學實驗課教學中的作用，以提升學生的化學能力和水平。

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