信息化教學在高職基礎化學實驗中的應用

陳玉霞+曹國慶

摘 要：從信息化教學在實驗中的應用背景出發，結合課程特點與學生生源情況，剖析了信息化教學在實驗中的應用案例：由實驗視頻開展的討論式與探究式教學法、信息化環境下的自主探究，學案導學、利用應用軟件制作實驗報告，探討了信息化教學方法、信息化教學資源與高職基礎化學實驗的融合，為信息化教學在實驗課程中的應用推廣，為江蘇高校品牌專業建設工程以及高職信息化教育的可持續發展提供參考。

關鍵詞：基礎化學；實驗；信息化

本文以信息化教學在高職基礎化學實驗課程中的應用為例，通過多年的信息化教學改革實踐，從信息化教學在實驗中的應用背景出發，結合信息化教學在實驗中的應用案例，積極探尋信息化教學在課程實驗中改革的有效方法與途徑。

一、 信息化教學在實驗中的應用背景

高職基礎化學實驗是面向精細化學品生產技術等專業開設的實驗課程，主要包括四大化學實驗中的物質定量分析、有機合成、燃燒熱的測定、多組分相圖的繪制等實驗內容，實驗類型主要包括驗證性實驗、探究性實驗和應用性實驗，具備理論性強、儀器設備種類多、操作步驟復雜、實驗數據處理繁瑣等特點。然而在有限的課時情況下，面對多途徑入學的學生生源：既有文科生，又有理科生，既有高考入學，又有對口單招入學，此外，還有留學生。顯然，傳統的實驗教學模式難以通過指導學生操作來實現對基本原理和操作技能的掌握，以及能靈活運用所學理論知識指導實驗、理論聯系實際的能力。

目前，在大數據時代，信息化教學已經得到了廣泛應用，信息技術與化學實驗的整合是將信息技術應用于化學實驗的教學過程中，利用信息技術不僅可以大幅度地豐富教學資源，還可以優化對實驗的演示，激發學生對實驗的學習興趣，加深學生對知識的理解以及與對實驗的探究，再結合信息化的教學方法，就能夠大幅度地提高基礎化學實驗的教學效果。

二、 信息化教學在實驗中的應用案例

1. 結合實驗視頻開展的討論式與探究式教學法

討論教學法的具體環節設置為情節引入、明確探究任務、完成探究任務、總結與提升、自主探究實驗、學以致用。

教學內容選自《基礎化學》教材中的高錳酸鉀法，它的知識目標是掌握高錳酸鉀法的測定對象及其滴定分析方式，技能目標是能夠根據待測對象選擇適當的滴定分析方法和方式。在學習高錳酸鉀法之前，學生已經具備氧化還原反應、滴定分析條件等基礎，所以采取討論教學法，其中的知識與技能要求即為本節的重點難點。

實驗理論教學過程如下：

學生學習7分鐘左右的《高錳酸鉀標準溶液的制備及亞鐵鹽含量的測定》的實驗視頻；教師在此期間，與視頻同步，在黑板上板書下一步小組討論的問題。

小組討論20分鐘，教師通過點撥式和矯正式指導學生，引導學生對實驗中的三大步驟進行思考，使學生明確高錳酸鉀標準溶液制備的方法：其中試劑、儀器的選擇，注意事項的把握；掌握高錳酸鉀法的測定對象及其滴定分析方式的選擇；此外，在此過程中，還可以幫助學生構建起實驗設計的一般思路，培養了學生的團隊意識和角色意識。

總結提升（3分鐘），主要總結了高錳酸鉀法中都必須有的一步：高錳酸鉀標準溶液的標定條件，總結成“三度一點”，以及高錳酸鉀法滴定方式的選擇。該環節有助于學生掌握根據測定對象選擇合適的分析方法和滴定方式，突出了本節課的重點。

該環節設計了與專業課程相關的討論高錳酸鉀法測定水樣中化學耗氧量的方案（15分鐘）。在此期間，把活動交給學生，教師負責巡回指導、答疑解惑、規范要求。受時間限制，方案的完善與制定工作布置為課后作業。學生通過方案的設計達到了學以致用的目的，為專業的學習奠定了基礎，突破了本節課的難點，同時也激發了學生的環保意識：要愛護水資源。

探究性學習的基本流程為：情景—問題—探究。教師把情景作為產生問題的載體，讓學生在情景中感知、發現問題，學生根據問題的性質提出研究問題的方案或假設，驗證方案，應用多種手段和方法去探索、研究、證明，從而親身體驗知識和規律的發現過程，獲得積極的情感體驗和深層的內心感悟。

在上述高錳酸鉀法關于《高錳酸鉀標準溶液的制備及亞鐵鹽含量的測定》的實驗視頻的學習過程中，板書待探討的問題如下：

（1）為什么不能直接配制高錳酸鉀溶液？

（2）標準溶液標定中的注意事項是什么？

（3）除了可選用H2SO4來控制溶液的酸度，能否使用HNO3或HCl來控制酸度？

問題提出后，學生查閱資料，探討問題，最終獲得相應答案。通過問題的提出、資料的查閱及知識點的對比，學生學會了從反應條件中尋找問題，從反應原理上解釋問題，并加深了對高錳酸鉀法的認識，進而將知識延伸深化。通過問題的發掘、提出到解決的全過程，學生初步掌握了問題提出的思路和解決問題的方法與途徑。

關于高錳酸鉀法的實驗教學，從短短的7分鐘的實驗操作視頻出發，創設學習情景激發學生對實驗的探究，引導學生按照對實驗步驟有序進行探究，關注操作過程中的安全問題、注意事項、數據記錄等，為實驗的順利開展起到了良好的鋪墊作用。

2. 信息化環境下的自主探究，學案導學

我們關于信息化環境下的學案導學教學法是以老師的指導為主導，學生的自主學習為主體，網絡教學資源庫里的學案為載體，師生共同完成教學任務的一種教學模式。

在信息化環境下，學生在本學院教學資源庫網絡平臺中的自主學習目錄下，根據教師設計的學案（如下圖1所示），認真學習相關實驗資源，學生可以通過在線提問、問答中心提出自己的觀點、問題或見解，師生共同研究學習。這種教學模式不僅滿足了學生思維發展的需要，而且有助于學生根據自己的情況，進行充分的個性化實驗預習，避免了以往說到實驗預習，主要就是看看實驗教材，而對實驗原理、實驗步驟、注意事項認識不充分的弊端。自主探究，學案導學在實驗預習過程中的使用，不僅可以提高學生的自學能力，還可以提高他們分析問題、解決問題的能力。

3. 利用應用軟件制作實驗報告

學生運用化學軟件Chem Window繪制化學結構式、反應方程式、實驗裝置，學生可以制作電子版的有機合成的實驗報告，運用Origin、Excel軟件對實驗數據的處理，學生可以快捷地進行實驗數據處理與制圖。如圖2所示，是學生關于《完全互溶雙液系的平衡相圖實驗報告》中利用Origin軟件繪制的相圖。

三、 小結

信息化在高職基礎化學實驗課程中的應用，充分發揮了信息技術、網絡資源、多媒體媒介等優勢，改革傳統的實驗教學模式，實現了實驗教學環節的信息化，在提高學生實驗操作能力的同時，挖掘了學生的創造性思維以及創新性能力的潛質，培養學生終身學習的能力。

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作者簡介：陳玉霞，曹國慶，江蘇省南京科技職業學院應用化學系。endprint