利用現代信息技術與化學學科深度融合的研究

王曄

【中圖分類號】 G64.23 【文獻標識碼】 A 【文章編號】 2095-3089（2018）07-00-01

一、現代信息技術與學科教學融合的含義

信息技術與課程融合，并不僅是通過課件演示來輔助課堂教學，而是指現代信息技術手段與課程的“融合”。信息技術不再只作為演示媒體或工具，而是應該成為一種處處存在的基本素養。

如何將信息技術與化學教學進行融合，以信息化帶動教育現代化，發揮信息技術的優勢，探索新的教學模式，提高師生教學效率，是教育現代化中廣大教師們普遍關注的問題。隨著初中課程改革的進行，現代信息技術必將在化學教學中發揮更大的作用。利用現代信息技術，使一些在課堂上難以講清的化學概念、化學規律的形成過程、復雜的化學反應和一些生產、生活中的實際問題能利用圖片、動畫等清楚地展示出來。這種融合增強了學生的學習興趣，有利于教師講清所傳授的知識，從而提高了課堂教學效率，同時可以轉變學生學習方式，促進各學科之間的相互滲透，把傳統意義上的“學習”化學改變為“研究”，為培養學生的創新能力開辟廣闊的天地。結合學校化學教學的改革、實踐，教師可以從以下幾方面將現代信息技術與化學教學深度融合。

二、現代信息技術與激發學生學習興趣的融合

子曰：“知之者不如好之者，好之者不如樂之者.”信息技術的運用，能使許多抽象的化學概念、化學規律，復雜的化學反應環境由靜態變動態，無聲變有聲，抽象變具體，不僅能大大增強表現力而且易于提高學生的學習興趣，對學生學習動機的激發有著極高的價值，從而促使學生更好、更快、更準、更深入地把握教學中的重點和難點。例如在教學第一節化學課時，教師緊扣教材，不僅演示酚酞變色、鎂帶燃燒、鋅和稀硫酸產生氫氣、氫氧化鈉和硫酸銅產生藍色沉淀幾個現象明顯的化學實驗，還可以再播放“燒不壞的手帕”、“魔棒點燈”“水火相容”等興趣實驗，激發學生的好奇心，引導學生進行思考，從而激發了學生學習化學的興趣。演示實驗讓學生親身感受奇妙的化學，體現了化學是一門以實驗為基礎的學科；實驗和信息技術相結合增大了課堂的容量，增強了課堂真實感和表現力，激發了學習興趣。又如，教師在講授第十一單元第一節《化學與能源開發》——清潔高效的氫能時，課前先讓學生看一段《氫動力燃料汽車》的視頻，學生看完后都迫切地想知道為什么用氫氣能代替汽油來做燃料。學生帶著興趣和疑問，教師就因勢利導，把學生拉進了課堂。

三、輔助優化實驗教學，加深印象

調查表明，無論教師演示實驗還是學生實驗都或多或少存在著一些問題：①抽象的內容不易設計實驗；②演示實驗無法面向全休學生；③危險性較大；④實驗耗時較長、反應裝置規模大小不適合等因素造成無法開設相關實驗。現代技術的廣泛應用則可以有效地幫助教師克服教學中的諸多問題，面向全體，保證演示實驗的安全性，時效性，激發學生學習興趣，提高教學的效率。

（一）輔助模擬實驗，使課堂內容生動形象

化學是一門以實驗為基礎的學科，掌握基本的實驗技能體現了中學生發展的核心素養。在第一單元和第二單元《到實驗室去：化學實驗基本技能訓練》課堂上，每一個實驗每一個學生只有一次親自操作實驗的機會，學生很難達到操作規范的程度。教師利用優教班班通或鴻合i學中的化學虛擬仿真實驗室，有條件的學校可以在計算機教室兩人一組，一名學生親自在虛擬仿真實驗室形象地演示每一個實驗過程，另一名學生查找這位同學做得不對的地方，如果操作還不熟練還可以在家里使用電腦進行仿真實驗練習。使用化學虛擬仿真實驗室不僅增強了課堂趣味性，有效地突破了教學難點，還提升了教學效果。

化學學科中不僅研究宏觀的物質組成，還要分析一些微觀的物質構成，更有很多抽象的物質或化學反應，如分子構成以及各種化學反應。而學生對抽象的反應有些理解不清，這個時候多媒體就不可或缺了。比如在第二單元第三節《原子的構成》中“核外電子排布”，雖然我們可以通過課本上的照片來解釋，也可以用相關模型進行直觀教學，但實際效果并不理想。前者由于缺乏動感而使學生誤以為電子的運動有一定的規律，后者則會讓學生認為原子是一些實心的幾何體。而多媒體課件則可以很直觀的展示出原子的構成和核外電子的運動。再比如，在講解第八單元第二節第二課時《溶解度》時，教師利用了優教班班通相應的素材，動畫演示：《硝酸鉀溶解度曲線的繪制》、《溶解度曲線的應用：查溶解度》找一名學生親自在虛擬動畫中形象地演示溶解度曲線的繪制的過程，查找不同溫度下不同物質的溶解度，其余學生觀察這位同學做得不對的地方。使用動畫演示增強了課堂的直觀性，有效地突破了教學難點。

（二）保證演示實驗的安全性

化學實驗中有些還是很危險的。例如，在教學第六單元第一節《燃燒與滅火》——探究氫的燃燒與爆炸時，有氫氣爆炸實驗。實驗操作熟練并且自制有氫氣爆炸實驗裝置的教師可以演示該實驗，學生印象深刻；但是一些年輕教師特別是一些女教師做起來有危險，教師就應采用微視頻來解決這個問題，甚至還可以補充優教班班通提供的素材《粉塵爆炸實驗》，有條件的教師還可以利用虛擬仿真實驗室讓學生來“親自點燃氫氣”使其爆炸，這樣學生在比較安全輕松的環境中認識到了點燃不純可燃性氣體可能發生爆炸，并且點燃粉塵也可能發生爆炸。

另外，在第一單元的《到實驗室去：化學實驗基本技能訓練》中，學生有些不規范操作會帶來嚴重的后果，如加熱液體時試管口朝向人、用試管加熱液體量過多造成噴濺、酒精燈用嘴吹滅……但是，部分學生對此卻不以為然，為了讓學生能直觀認識化學實驗中規范操作的重要性，可將這些錯誤的實驗用錄像或動畫形式播放給學生看，讓他們體會到這樣做的后果，這樣一來就能夠加深學生印象，從而在他們自己動手做實驗時，能盡量避免錯誤及不必要的傷害。

（三）保證實驗開齊開足，提高實驗的效率

有一些化學實驗因為實驗耗時較長或者反應裝置規模大小不適合等因素造成無法開設相關實驗，我們可以采用微視頻或虛擬仿真實驗室，通過互動式多媒體一體機將其展示給學生保證實驗開齊開足，提高實驗的效率。例如第九單元第一節《常見的金屬》——探究工業煉鐵的化學原理，因為一氧化碳有毒，實驗過程可能發生爆炸，實驗裝置不合適的因素，許多教師采用微視頻或虛擬仿真實驗室呈現給學生。再如第九單元第三節《鋼鐵的銹蝕與防護》——探究影響鋼鐵銹蝕的因素，這個實驗因為耗時較長很適用于利用微視頻課件給學生呈現。

四、改變學生的學習方式，變被動接受為自主學習

與傳統教學方式相比，運用信息技術教學讓學生擁有了更大的自由空間，為他們的自由探索、大膽嘗試和創新提供了有利條件。教師在教學中，可以結合教材，引導學生運用各種學習資源和方法進行自主學習。如在講授第四單元第一節《空氣的成分》關注空氣質量時，為了讓學生了解空氣質量報告、空氣污染的類型、空氣污染產生的原因及其危害，理解保護空氣資源的意義，從而激發學生的環保意識。可讓學生通過因特網獲取有關空氣污染的資料，學生通過網絡瀏覽器查詢各種信息，調用網上的資源來自學，同時通過QQ群等形式參加有關問題的討論或請示教師的指導。通過這些渠道，學生會了解到歷史上比較嚴重的污染事件的嚴重后果。

在互聯網的帶動下，微課已經成為全新的教學輔助資源，作為新型學習方式被廣泛用在教學中。微課以靈活、短小、多樣、精悍等優勢，廣受大眾喜愛。讓微課和初中化學有機的融合在一起，不僅能彌補傳統教學的不足，還能提高學習積極性與自主性，以此改善初中化學教學質量。比如在學習第二單元第三節《原子的構成》時，因為原子、分子肉眼是看不見的，學生很難理解。借助微課動畫的方式，引領學生感受原子、分子，帶領學生直觀的感受移動硅原子形成“中國”文字。將微課視頻應用到這個知識點中，可以讓抽象的原子有活力，在有趣的情境中得到相關知識，以此達到提高教學質量與效率的目的。針對已經掌握該知識點的學生，還可以借助微課提升、鞏固知識點。這種復習方式將單邊活動變成雙邊活動，以此提高復習效果，對于突破教學重難點，對提高復習效率發揮了很大作用，它能讓不同層次的學生都有所提高。

五、有助于教師的教學觀念和教學模式的轉變

通過對化學教學與信息技術融合的探索，使教師對信息技術的認識有了很大的提高，深深體會到了其在引發學生興趣，培養學生發現問題和探究問題的能力，提高學生的思維品質，增加教學密度，加大教學信息量，短時高效等方面的優越性，促使教師更好精編教案，精選素材，有力提高了教師在課堂教學中運用信息技術的素養和具體操作能力，也進一步促進觀念的轉變。

六、信息技術促進化學學科與其他學科滲透的融合

中學化學教材內容與其他各學科有著許多的聯系，如氧氣制作實驗、分子特征等與物理知識有關；酸雨的形成等與地理知識有聯系。所以，教師在平時的教學過程中，必須注重：①各學科內容的滲透、交叉與綜合；②理論和實際結合，學以致用；③人與自然、社會協調發展的現代意識；④關注社會熱點、焦點問題。網絡技術在教學中的應用必然打破單一學科知識的結構，對學科知識進行新的融合，并且現代信息技術提供高速、大容量的信息匯聚，也為跨學科的滲透和綜合學習提供了可能。

總之，現代信息技術與化學教學的融合，不僅僅是一種教學方法的更新，更重要的是把信息資源引入化學教學活動中，合理、機動地運用信息技術，把學習空間還給學生，給學生提供視覺和聽覺感受，豐富學生的想象，有效地培養學生自主學習、主動發展的意識和能力，充分挖掘學生的創造潛能。有利于發揮學生的主體作用，提高教學質量。