“數(shù)字化實(shí)驗(yàn)班”在化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用分析

趙麗佳

【摘 ?要】隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展多媒體技術(shù)走進(jìn)校園，數(shù)字化實(shí)驗(yàn)班也應(yīng)運(yùn)而生為課堂服務(wù)。為高效的服務(wù)課堂，分析數(shù)字化實(shí)驗(yàn)班的特點(diǎn)和在學(xué)科上的應(yīng)用是十分有必要的，因此文中是以“數(shù)字化實(shí)驗(yàn)班”為載體對其在化學(xué)教學(xué)上的應(yīng)用進(jìn)行分析。

【關(guān)鍵詞】數(shù)字化實(shí)驗(yàn)班;化學(xué)教學(xué);信息化

在信息化高速發(fā)展的今天，多媒體教室早已走入到校園為教學(xué)服務(wù)，數(shù)字化實(shí)驗(yàn)班在學(xué)校里生根發(fā)芽，數(shù)字化實(shí)驗(yàn)班用信息化手段有效的提高教學(xué)質(zhì)量，完成教學(xué)目標(biāo)。探究其特點(diǎn)、淺析其在課堂上的應(yīng)用是十分必要的。本文以“數(shù)字化實(shí)驗(yàn)班”為載體，探討數(shù)字化實(shí)驗(yàn)班在化學(xué)教學(xué)上的應(yīng)用。

1.數(shù)字化實(shí)驗(yàn)班的特點(diǎn)

所謂數(shù)字化實(shí)驗(yàn)班是指把傳統(tǒng)課堂信息化、小班化。數(shù)字化實(shí)驗(yàn)班中的平板教學(xué)、微課制作和小班化教學(xué)得到了廣泛的應(yīng)用，總結(jié)起來數(shù)字化實(shí)驗(yàn)班有著以下特點(diǎn)。

1.1小班化教學(xué)——短小精悍

與傳統(tǒng)的班級相比，數(shù)字化實(shí)驗(yàn)班是名副其實(shí)的“小班化教學(xué)”。數(shù)字化實(shí)驗(yàn)班人數(shù)經(jīng)過嚴(yán)格的控制，在高一起始年段為每個班35人，高二文理分科后根據(jù)學(xué)生興趣和愛好再對其進(jìn)行分班，每個班最多42人，小班化的優(yōu)勢在數(shù)字化實(shí)驗(yàn)班有所體現(xiàn)。例如教師上課的觀察范圍有限，不可能關(guān)注到每一個學(xué)生，而數(shù)字化實(shí)驗(yàn)班人數(shù)較少，學(xué)生均分到教師的關(guān)注度較高;在教學(xué)過程中教師能夠和班級內(nèi)大多數(shù)同學(xué)進(jìn)行有效的互動;關(guān)注學(xué)生對所教授知識的掌握情況。以上優(yōu)勢是傳統(tǒng)教學(xué)中“大班化教學(xué)”無法比擬的。

1.2資源豐富——百花齊放

數(shù)字化實(shí)驗(yàn)班資源豐富，不僅有普通班常見的多媒體教學(xué)設(shè)施設(shè)備如：電腦、大屏幕顯示屏等，還另外為每個同學(xué)配備了平板電腦、較為快速的網(wǎng)絡(luò)資源和平臺、360度環(huán)繞顯示屏、可拆卸小組討論桌等相應(yīng)信息化設(shè)備，為教學(xué)提供物質(zhì)基礎(chǔ)。在教學(xué)形式上，數(shù)字化實(shí)驗(yàn)班可以采用“平板教學(xué)+微課資源+信息化教學(xué)”的教學(xué)方式，能夠?qū)崿F(xiàn)探究教學(xué)和自主學(xué)習(xí)的有機(jī)結(jié)合。真正做到教學(xué)無定法，教學(xué)資源豐富，百花齊放。

2.數(shù)字化教學(xué)在化學(xué)課堂上的應(yīng)用

數(shù)字化教學(xué)這里指的是利用學(xué)生手中的平板、教師或?qū)W生自主創(chuàng)作的微課資源、豐富的網(wǎng)絡(luò)資源共同協(xié)作的教學(xué)活動。

2.1HPS教育

化學(xué)學(xué)科經(jīng)過幾百年的發(fā)展歷程，幾代化學(xué)家的辛勤付出努力鉆研，學(xué)生理應(yīng)在學(xué)習(xí)前輩總結(jié)的成果的同時，了解掌握化學(xué)發(fā)展的過程。HPS教育是把所學(xué)內(nèi)容和化學(xué)史、哲學(xué)相結(jié)合，知道科學(xué)知識產(chǎn)生的前因后果、未來的發(fā)展方向。利用化學(xué)實(shí)驗(yàn)史實(shí)引導(dǎo)學(xué)生了解化學(xué)概念、化學(xué)原理的形成和發(fā)展，認(rèn)識實(shí)驗(yàn)在化學(xué)科學(xué)發(fā)展中的重要作用。在數(shù)字化實(shí)驗(yàn)班的教學(xué)中就可以利用平板和微課結(jié)合的形式，為學(xué)生提供HPS教育的平臺。例如，在上《電解池》這一節(jié)內(nèi)容時可以用平板推送有關(guān)電化學(xué)發(fā)展史的內(nèi)容，讓學(xué)生感受電化學(xué)是物理學(xué)和化學(xué)交叉的一門科學(xué)，其中包含物理的電學(xué)和化學(xué)氧化還原反應(yīng)的內(nèi)容，找到交叉學(xué)科的交叉點(diǎn)有利于學(xué)生把零碎的知識系統(tǒng)化形成知識網(wǎng)絡(luò)，能更好的進(jìn)行知識的遷移和應(yīng)用。利用微課制作有關(guān)電解池發(fā)展的歷史和未來電池的展望，有利于學(xué)生對這一枯燥難懂的內(nèi)容產(chǎn)生濃厚的興趣，明白學(xué)以致用的道理。

2.2實(shí)驗(yàn)教學(xué)

化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，化學(xué)實(shí)驗(yàn)是學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)知識、掌握化學(xué)科學(xué)研究方法的重要方法和途徑。在高中教學(xué)中也是利用課本的演示和分組實(shí)驗(yàn)為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供親自動手實(shí)驗(yàn)的機(jī)會。但是由于高中課時較少的緣故，學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)很難讓學(xué)生反復(fù)操作，教師的演示實(shí)驗(yàn)由于學(xué)生較多、實(shí)驗(yàn)距離較遠(yuǎn)、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯或者實(shí)驗(yàn)比較危險無法操作等多方面因素，學(xué)生對于實(shí)驗(yàn)掌握的并不理想。

數(shù)字化實(shí)驗(yàn)班就可以針對以上問題錄制視頻反復(fù)觀看。例如，在老師做演示實(shí)驗(yàn)的時候，可以在實(shí)驗(yàn)班利用錄課設(shè)備對教師的演示實(shí)驗(yàn)全程錄制，教學(xué)結(jié)束后利用平板推送到平臺上，學(xué)生可以隨時下載重復(fù)觀看，并且可以調(diào)節(jié)速度，快進(jìn)或慢放。與此同時教師可以對重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)難以觀察的現(xiàn)象，用多媒體進(jìn)行放大和慢速播放的處理。這樣就解決了學(xué)生由于距離或者反應(yīng)速率過快而看不清實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的問題。對于比較危險不利于在班級里做的實(shí)驗(yàn)，教師可以在室外操作或者在準(zhǔn)備室通風(fēng)櫥中操作，把操作過程全程錄制，讓學(xué)生感受實(shí)驗(yàn)過程的同時也不會造成危險。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)或者反應(yīng)速度較慢的實(shí)驗(yàn)也可以留在課外利用平臺推送給學(xué)生，這樣也能有效的解決實(shí)驗(yàn)課時不夠等問題。

2.3宏微結(jié)合 探索微觀世界

數(shù)字化實(shí)驗(yàn)班可以利用微課和多媒體動畫技術(shù)，直觀形象的展示抽象的微觀世界，表示微觀粒子的變化歷程，把宏觀可觀察的世界和微觀抽象的變化很好的結(jié)合起來，幫助學(xué)生從根本上掌握化學(xué)反應(yīng)歷程。

例如在講授《原電池》這一節(jié)內(nèi)容時，按照課本所提供的內(nèi)容，學(xué)生從宏觀上能從Zn-Gu原電池的銅片上觀察到有氣泡生成，電流計指針有偏轉(zhuǎn)，產(chǎn)生電流。但是無法了解溶液中微粒流向、外電路電子的走向。教師可以用多媒體制作有關(guān)離子、電子走向的視頻和動畫，幫助學(xué)生從微觀的世界學(xué)習(xí)原電池工作原理。再例如，在學(xué)習(xí)化學(xué)鍵相關(guān)內(nèi)容時為幫助學(xué)生建構(gòu)共價鍵模型也可以利用多媒體制作微觀粒子模型，在學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)模型時為掌握原子共線、共面問題可以利用化學(xué)專業(yè)軟件讓學(xué)生“自由組裝”原子，直接在平板上拖動分子，直觀的“觀察”有機(jī)分子。在講解有機(jī)反應(yīng)歷程的內(nèi)容時，可以運(yùn)用微課動畫展示反應(yīng)物中微粒的碰撞或者斷鍵位置，例如在學(xué)習(xí)甲烷和氯氣在光照條件下和氯氣反應(yīng)這一知識點(diǎn)時，可以用微課動畫展示反應(yīng)歷程，把宏觀現(xiàn)象和微觀粒子變化結(jié)合起來;在學(xué)習(xí)乙醇在催化劑作用下生成乙醛這一反應(yīng)時，學(xué)生很難理解乙醇的斷鍵位置，結(jié)合多媒體可以直接在平板上展示?？偠灾ㄟ^數(shù)字化教學(xué)，學(xué)生從只能微觀想象的一維世界直接帶入到可以用手拖動、用眼觀察的多角度的三維世界，實(shí)現(xiàn)宏微結(jié)合，探究微觀的世界。

2.4教學(xué)重難點(diǎn)突破

教學(xué)重、難點(diǎn)往往是一節(jié)課中教師花費(fèi)時間最長的一部分內(nèi)容，合理利用微課資源可以做到有的放矢、讓課堂更加高效和緊湊。有限的時間內(nèi)讓課堂節(jié)奏更加緊湊同時保證課堂質(zhì)量一直是教師想達(dá)到的目標(biāo)，但是對于一些比較復(fù)雜抽象的知識點(diǎn)，學(xué)生很一蹴而就。比如，選修4中有關(guān)化學(xué)平衡、水溶液中微粒的行為和沉淀溶解平衡等內(nèi)容學(xué)生很難用一節(jié)課或者幾節(jié)課的時間就能夠?qū)W以致用。由于課上時間有限、教師資源有限。所以教師無法反復(fù)、重復(fù)的講解知識點(diǎn)，學(xué)生下課后對于沒有弄清楚的知識點(diǎn)，也很難及時復(fù)習(xí)。這時如果教師把課上的重難點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行“濃縮”，留下“精華”制作成微課，發(fā)布到平臺上，就能供學(xué)生及時的復(fù)習(xí)。同時集中備課組教師的力量，一起制作多個微課，做到小知識點(diǎn)的“同課異構(gòu)”，學(xué)生選擇適合自己的微課，并且 “取長補(bǔ)短”，攻克教學(xué)重難點(diǎn)。利用數(shù)字化平臺和數(shù)字化實(shí)驗(yàn)班課堂結(jié)構(gòu)特點(diǎn)學(xué)生可以隨時分小組討論解決課上遇到的問題，做到有問題及時有效的解決。

2.5有利于整合知識點(diǎn)

高中化學(xué)學(xué)習(xí)有著知識點(diǎn)覆蓋廣、細(xì)節(jié)性強(qiáng)的特點(diǎn)。在教學(xué)中不僅要讓學(xué)生掌握主干內(nèi)容，更應(yīng)該注意細(xì)枝末節(jié)。利用網(wǎng)絡(luò)平臺、微課平臺可以讓知識點(diǎn)整合成網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)建知識框架。微課的內(nèi)容應(yīng)該是一個知識點(diǎn)、一種解題方法或某一領(lǐng)域相關(guān)內(nèi)容的介紹。微課的教學(xué)目標(biāo)單一，指向明確，主題突出，可以更好地服務(wù)于學(xué)生的個性化需求。在魯科版高中教材中，學(xué)習(xí)必修2有機(jī)部分時，學(xué)生依次學(xué)到甲烷、乙烯、苯、乙醇和乙酸，生活中常見的有機(jī)物。學(xué)生學(xué)習(xí)的知識點(diǎn)是獨(dú)立的、散碎的，需要教師很好的幫助學(xué)生形成網(wǎng)絡(luò)，并且關(guān)注每一類有機(jī)物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。教師在復(fù)習(xí)課中把多節(jié)內(nèi)容利用5-10分鐘微課“串”起來，從一個更高更系統(tǒng)的角度分析有機(jī)物，幫助學(xué)生形成自己的知識網(wǎng)絡(luò)。教師可以用錄制微課視頻的方式，圖文并茂幫助學(xué)生回顧化學(xué)鍵的重難點(diǎn)，理清脈絡(luò)，再建有機(jī)物知識體系。

3.結(jié)束語

數(shù)字化實(shí)驗(yàn)班作為信息時代的產(chǎn)物，對于各個學(xué)科各個年段的教學(xué)都具有很大的意義，為了提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率，教師應(yīng)該更為深入的尋找課本知識與數(shù)字化信息的融合點(diǎn)，設(shè)計質(zhì)量較高的教學(xué)環(huán)節(jié)，讓信息資源為課堂為教學(xué)服務(wù)。當(dāng)然這樣的教學(xué)資源和學(xué)習(xí)模式也存在這些問題還需要我們進(jìn)一步在教學(xué)實(shí)踐中不斷探索和總結(jié)。

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（廈門實(shí)驗(yàn)中學(xué)，福建 廈門 361000）