運用現代信息技術培養高中學生化學能力的研究

全永龍

【摘要】本文從理論和實踐兩個方面闡述了化學教學領域恰當運用現代信息技術培養學生的化學觀察能力、實驗能力、創新思維能力、化學審美能力、獲取化學實驗知識的能力，提高學生的創新素質，以發揮信息技術應有的作用，從而提高化學教學質量。

【關鍵詞】信息技術;觀察能力;實驗操作能力;創新思維能力;審美能力

把現代信息技術應用于化學教學領域，可以彌補傳統教學中的一些不足，培養學生的化學觀察能力、實驗能力、創新思維能力、審美能力和獲取知識的能力，提高學生的創新素質。這有利于學生全面發展，為他們未來的發展奠定基礎，使他們終身受益。在此過程中可體現現代教學手段的優越性。本文著重談談筆者在教學實踐中的一些做法和探索。

一、運用信息技術培養學生的化學觀察能力

在初中化學實驗中，許多實驗都伴著放出氣體、產生沉淀和發生變色等現象，這些現象不能僅靠教師在講臺上進行演示，否則學生會忽略相關的實驗細節。但若教師利用攝影儀或攝像探頭實地攝影，然后再通過大屏幕顯示出來，一下子就能使全班學生清晰地看見實驗現象，從而可以提高學生的觀察能力。

例如，在操作CuCl2?溶液的電解實驗時，用U型管裝著CuCl2?溶液，電極材料用石墨來進行電解實驗演示時，通過安放攝像探頭對反應細節進行實時播放，在顯示屏上可以清晰地看到陽極有氣泡產生，所產生的氣體可以使淀粉碘化鉀溶液變為藍色，所以斷定該氣體為氯氣;陰極表面所覆蓋的紅色物質為析出的銅。在進行該實驗的操作演示時，教師若不運用現代信息技術，這些可見度低的細微現象就不能被學生觀察到。因此，運用現代信息技術，可以彌補常規教學的短板，進而有助于教學質量的提高。

二、運用信息技術培養學生的化學實驗能力

在化學實驗操作技能的教學中，教師熟練規范的操作再配以用計算機制作的實驗操作練習題，不僅能使正確的實驗操作形象化，便于學生學習和掌握，而且能讓學生自覺學會規范的操作，調節心理狀態和鞏固操作技巧。因此，在化學實驗教學中，教師要重視并發揮演示實驗的獨特作用，也要善于運用計算機進行網上總結和訓練，這是提升實驗教學質量的有效方法。比如，在做中和滴定實驗時，學生盡管做了該實驗，但不能很好地掌握操作要領和誤差分析，所以在考試中容易失分。這時教師如果通過計算機進行圖文并茂的實驗模擬和演示分析，就能使學生找到這個實驗產生誤差的根本原因。

三、運用信息技術培養學生的化學創新思維能力

演示實驗是化學教學中應用最廣泛、最有成效的一種教學形式。在其眾多的教育功能中，恰當運用信息技術，更能培養學生的創新思維能力。例如，氯化氫噴泉實驗是一個典型的演示實驗，但通常的教學形式使學生缺乏創新思維的訓練。運用信息技術，通過計算機教學平臺投影出探索性、創新性問題，可引導學生思考：

（1）形成噴泉實驗的原理是怎樣的？

（2）若實驗失敗，其主要原因可能是什么？實驗成功的關鍵是什么？

（3）噴泉實驗對氣體和溶液有什么要求？下列哪組試劑能形成噴泉？為什么？說明理由。

①氯氣與飽和氯水

②氯氣和氫氧化鈉溶液

③氯化氫和氫氧化鈉溶液

④二氧化碳和氫氧化鈉溶液

（4）噴泉裝置中膠頭滴管有什么作用？若裝置的其他地方沒變，不用膠頭滴管，噴泉是否可以形成？如果可以形成，要怎樣進行操作？

學生在思考和回答這些由淺至深的問題的同時，便可訓練自身的創新思維能力和培養創造能力。

四、運用信息技術培養學生的化學審美能力

奇特復雜但又和諧統一、抽象但又直觀，是化學科學的美。而要展示化學美，需要借助圖像、模型、標本和計算機等化學教學媒體并借用藝術創作的表現手法及技巧，而這些正是以形象、情感、創造為特征，與形象思維密切相連的。為了讓學生可以生動形象地理解物質性質并掌握化學反應的原理，在教學活動中，教師可以用文學藝術中的擬人手法，把枯燥的化學知識賦予人的情感和思想，讓學生可以直觀地理解物質的本質。例如，在演示焰色反應實驗后，可運用計算機投影播放一段節日晚上燃放的五彩繽紛的焰火，讓學生觀看各種鮮艷的色彩，培養他們的美感和審美能力。

在教授化學實驗時，教師可使用信息技術表現出化學的美，塑造具體直觀的化學審美形象，讓學生向往新奇的化學美，并和教師產生共鳴，從而讓學生在美的意境中學習基礎知識和掌握實驗技能，進而樹立崇高的審美理想。

五、運用信息技術培養學生獲取化學實驗知識的能力

由于受各方面的限制，有些化學實驗不能按照常規方法進行演示，但可以借助計算機模擬演示的方法，讓學生容易掌握和理解，從而達到較好的教學效果。

（1）模擬中毒過程。學生是無法感知如Cl2、CO等有關有毒、有害物質的，但教師可以用計算機輔助設計小白鼠中毒死亡過程的三維動畫片，去演示這些有毒物質的毒性，讓學生謹防煤氣中毒。

（2）模擬化工生產過程。絕大部分學生，對接觸法制硫酸、氨氧化法制硝酸等這些化工生產過程，缺乏感性認識，但教師可以用多媒體計算機對每一步的生產過程向學生進行形象、逼真的展現，從而加深學生對這些過程的了解。

（3）模擬化學反應過程。通過計算機模擬，學生可以直觀地看到反應過程中化學鍵的斷裂和重新組合成鍵的反應歷程。比如，在高中二年級所涉及的酯化反應中，對于羧酸是提供羥基還是提供氫原子，學生依據自己過往的學習經驗，容易把酯化反應同中和反應進行類比，覺得在酯化反應中，醇提供羥基而羧酸提供氫原子。為了解決這一教學難點，教師可以用計算機輔助模擬，用18O標記的醇羥基跟羧酸進行酯化反應，得到含有18O標記的酯這一反應過程，證明醇提供氫原子而羧酸提供羥基。

信息技術通過各種表現手法可以將本質的內容加以凸顯，同時可以拋開一些非本質的因素。比如，教師可以利用信息處理和圖像輸出等手段，對難以觀察的實驗現象和抽象的概念進行微觀放大，宏觀縮小，這樣可以快速調動學生的多種感官去獲取動態的信息，讓他們有直白的感性認識。這樣不僅能調動學生的積極性，也能激發學生的學習興趣，從而可大大提高課堂教學效率。

信息技術在化學教學中的作用是積極和不容忽視的，但它作為教學輔助是服務于教學的，所以不能用信息技術完全代替化學實驗操作及教師的分析講解。許多教師在使用信息技術進行實驗教學時，經常主次顛倒，放棄了教師的課堂主導作用，讓自己成為課堂上的“放映員”，而學生也成了“觀眾”，失去了課堂主體者的地位。所以在教學中，教師應因人因地，根據學生對知識的理解程度，隨時對教學內容進行補充和調整，而不能千篇一律靠計算機媒體程序去顯示，對多媒體技術的應用應該從學生的“內需”出發，幫助學生掌握知識和實驗技能，使其做到“善用”和“慎用”。教師只有將信息技術教學和自己的講解、板書、演示等手段進行完美融合，才能充分維護學生的學習主體地位和發揮教師的教學主導作用，也才能更好地實現信息技術在培養學生化學能力中的價值。

【參考文獻】

[1] 高劍南，王祖浩. 化學教育展望[M]. 上海：華東師范大學出版社，2001.