信息化技術(shù)在化學(xué)實驗中的應(yīng)用效果評價

楊雷波

(山西興新安全生產(chǎn)技術(shù)服務(wù)有限公司，山西 太原 030024)

引 言

化學(xué)學(xué)科屬于自然學(xué)科，而化學(xué)實驗是學(xué)生獲得化學(xué)知識的主要途徑，也是驗證相關(guān)化學(xué)成果的主要形式。隨著信息化技術(shù)的發(fā)展，其在各個學(xué)科中的應(yīng)用大大提升了效果。基于信息化技術(shù)可打破傳統(tǒng)化學(xué)實驗中的局限性，提升學(xué)生的對化學(xué)學(xué)科的興趣，從而起到事半功倍的效果[1]。總之，將信息化技術(shù)應(yīng)用于化學(xué)實驗中，形成信息化技術(shù)與化學(xué)實驗相結(jié)合的模式，提升學(xué)生對化學(xué)實驗的興趣和化學(xué)成績。本文將著重闡述信息化技術(shù)在化學(xué)實驗的應(yīng)用效果。

1 信息技術(shù)在化學(xué)實驗中的應(yīng)用模式研究

對當前化學(xué)實驗開展現(xiàn)狀研究的基礎(chǔ)上，信息化技術(shù)在化學(xué)實驗中的應(yīng)用可表現(xiàn)為演示型化學(xué)實驗、指導(dǎo)型化學(xué)實驗以及模擬型化學(xué)實驗。

1.1 演示型化學(xué)實驗研究

演示化學(xué)實驗在普通化學(xué)實驗的基礎(chǔ)上將信息化技術(shù)應(yīng)用到其中，通過多媒體等設(shè)備可保證學(xué)生對化學(xué)實驗有直觀的視力和聽力的感受，主要包括有化學(xué)實驗的視頻、軟件動畫等。其具體優(yōu)勢可總結(jié)如下：

1) 基于信息化技術(shù)將課件、網(wǎng)絡(luò)資源等引入化學(xué)試驗中，為學(xué)習(xí)創(chuàng)設(shè)出相關(guān)情景。

2) 基于信息化技術(shù)對試驗儀器的運用和實驗的演示，可從多方面探究試驗規(guī)律，為學(xué)生提供感知實驗現(xiàn)象提供平臺。

3) 基于信息化技術(shù)中的多媒體手段可對化學(xué)實驗中的手段進行再現(xiàn)，從而強化學(xué)生的重難點知識點的掌握。

4) 基于信息化技術(shù)建立校園網(wǎng)絡(luò)資源強化其典型應(yīng)用，從而對化學(xué)實驗進行知識遷移和重新構(gòu)建。

1.2 指導(dǎo)型化學(xué)實驗研究

指導(dǎo)型化學(xué)實驗是指在化學(xué)實驗老師的指導(dǎo)下由其中一名學(xué)生對試驗過程進行講解，其他學(xué)生自主完成試驗的模式。基于指導(dǎo)型化學(xué)實驗由老師提出該試驗的相關(guān)要求，并由學(xué)生自己制定該試驗的解決方案，基于由學(xué)生通過信息技術(shù)手段對試驗過程進行講解，在熟悉實驗過程的同時，提升學(xué)生自主完成實驗的能力；最后，通過信息化技術(shù)的多媒體平臺對實驗過程進行總結(jié)并分析，從而得到本次實驗的規(guī)律[2]。

基于信息化技術(shù)的指導(dǎo)型化學(xué)實驗可對學(xué)生的團隊協(xié)作精神進行鍛煉，實現(xiàn)所有參與實驗學(xué)生的共同進步。

1.3 模擬型化學(xué)實驗研究

傳統(tǒng)化學(xué)實驗學(xué)生僅能夠在實驗課堂上感受實驗過程，鑒于條件限制無法對實驗過程進行復(fù)現(xiàn)。但是，基于模擬型化學(xué)實驗可通過計算機設(shè)備和化學(xué)實驗仿真軟件對化學(xué)實驗進行模擬，克服了傳統(tǒng)化學(xué)實驗對實驗室和實驗藥品的限值。模擬型化學(xué)實驗?zāi)Ｊ降牧鞒倘鐖D1所示。

圖1 模擬型化學(xué)實驗實現(xiàn)流程圖

2 信息化技術(shù)在化學(xué)實驗中的應(yīng)用實例

2.1 信息化技術(shù)在化學(xué)實驗中應(yīng)用方案設(shè)計

2.1.1 信息化技術(shù)在化學(xué)實驗中應(yīng)用方案設(shè)計原則

信息化技術(shù)在化學(xué)實驗中的應(yīng)用必須以試驗?zāi)康臑楹诵模蓚鹘y(tǒng)化學(xué)實驗中的被動接受著轉(zhuǎn)化為主動對問題進行研究的探究者。參與試驗的學(xué)生通過角色變化大大提升其對化學(xué)實驗的興趣和求知欲。

總的來說，信息化技術(shù)在化學(xué)實驗的應(yīng)用應(yīng)本著協(xié)作交流和主動探究的模式相結(jié)合，充分發(fā)揮學(xué)生在化學(xué)實驗課堂中的積極性[3]。

2.1.2 信息化技術(shù)在化學(xué)實驗中應(yīng)用方案的設(shè)計

基于上述方案設(shè)計原則，信息技術(shù)在化學(xué)實驗中的應(yīng)用應(yīng)以學(xué)生的自主探究為主，在課堂中學(xué)生為實驗的主體，而老師為指導(dǎo)者。以自主探究策略為主的實驗方案，制定如下流程：

1) 在實驗前期根據(jù)實驗任務(wù)自己制定實驗流程和實驗進度；

2) 學(xué)生根據(jù)實驗任務(wù)進行自我調(diào)節(jié)，及時對實驗環(huán)境對實驗進度進行調(diào)整；

3) 根據(jù)對實驗結(jié)果由學(xué)生對自己判斷是否完成預(yù)期實驗結(jié)果，并對整個實驗過程進行打分、評價。

2.2 信息化技術(shù)在化學(xué)實驗中的實施

通過信息化技術(shù)在化學(xué)實驗中方案設(shè)計研究，針對某一項化學(xué)實驗可通過分析、實驗任務(wù)的探究以及信息化技術(shù)應(yīng)用時機的選擇三個層面實施，具體闡述如下：

2.2.1 實驗前期分析

實驗前期分析為實驗進行之前的關(guān)鍵步驟，其包括有教材分析和學(xué)情分析。其中，學(xué)情分析指的是教師根據(jù)實驗類型及授課對象的實際情況制定最合理的實驗步驟；教材分析指的是接下來的實驗任務(wù)對其原理進行傳授；兩項均為實驗進行的基礎(chǔ)。

2.2.2 實驗任務(wù)的探究

實驗任務(wù)為授課教師根據(jù)實驗任務(wù)對本次實驗完成后學(xué)生的掌握知識的程度制定目標，確保實驗任務(wù)既不能太低以導(dǎo)致學(xué)生自滿情緒的產(chǎn)生，也不能太高打擊學(xué)生的積極性。因此，授課教師對應(yīng)充分根據(jù)實驗任務(wù)的難易程度對最終的實驗預(yù)期進行綜合確定[4]。

2.2.3 信息化技術(shù)的應(yīng)用方式的選擇

信息化技術(shù)在化學(xué)實驗中的應(yīng)用可直觀呈現(xiàn)實驗所涉及到的知識點，可實現(xiàn)授課老師與學(xué)生的直接互動，可打破傳統(tǒng)化學(xué)實驗在空間和時間上的局限性，為學(xué)生提供更多的選擇。授課老師根據(jù)不同的實驗類型選擇不同化學(xué)實驗?zāi)Ｊ剑唧w闡述如下：

當為化學(xué)實驗復(fù)習(xí)階段可選擇模擬型化學(xué)實驗；當所傳授的化學(xué)實驗簡單并且便于操作可選擇指導(dǎo)型化學(xué)實驗；當所進行的化學(xué)實驗具有一定的危險性可選擇演示型化學(xué)實驗。

3 信息化技術(shù)在化學(xué)實驗中的應(yīng)用效果分析

為驗證信息化技術(shù)在化學(xué)實驗中的應(yīng)用效果，本節(jié)將通過對學(xué)生對化學(xué)實驗的興趣和學(xué)生們化學(xué)成績進行對比。

3.1 化學(xué)實驗興趣對比

此項應(yīng)用效果采用問卷調(diào)查的方式完成，主要對信息技術(shù)在化學(xué)實驗中的應(yīng)用前和應(yīng)用半年后學(xué)生的興趣程度進行對比。參與本次調(diào)查的學(xué)生共有240名，最終回收的問卷調(diào)查有240份，并劃分為極其感興趣、感興趣、一般感興趣和不感興趣四個等級，結(jié)果如表1所示。

表1 化學(xué)實驗興趣對比

如表1所示，信息技術(shù)應(yīng)用后對化學(xué)實驗感興趣的學(xué)生比例極大的增加，對應(yīng)一般感興趣和不感興趣的人數(shù)減少。即，證明信息技術(shù)在化學(xué)實驗中的應(yīng)用可大大提升學(xué)生對化學(xué)實驗的興趣。

3.2 學(xué)生成績對比

學(xué)生成績?yōu)樽钪苯雍饬啃畔⒓夹g(shù)在化學(xué)實驗中應(yīng)用效果的直接體現(xiàn)，本文對兩個班的學(xué)生進行對比。其中一個班級在化學(xué)實驗中引入信息技術(shù)，另外一個班級采用傳統(tǒng)實驗方式開展化學(xué)實驗，對兩個班級的不同分數(shù)段的人數(shù)進行對比[5]。兩個班級的人數(shù)均為60人，對比結(jié)果如表2所示。

表2 化學(xué)成績對比

表2所示，采用信息化化學(xué)實驗的班級的成績明顯優(yōu)于采用傳統(tǒng)化學(xué)實驗的班級。尤其是，信息化技術(shù)在化學(xué)實驗中的應(yīng)用對應(yīng)班級中不及格任務(wù)僅為5人。

4 結(jié)語

化學(xué)為一門自然學(xué)科，化學(xué)實驗為化學(xué)學(xué)科中的一項重要內(nèi)容。從某種意義上將，信息化技術(shù)在化學(xué)實驗中的應(yīng)用可極大誘發(fā)學(xué)生對化學(xué)學(xué)科的積極性，從而提升學(xué)生的化學(xué)成績。信息化技術(shù)可打破傳統(tǒng)化學(xué)實驗在時間和空間上的局限性，并可根據(jù)不同情境設(shè)定不同的化學(xué)實驗?zāi)Ｐ秃筒襟E。本文對信息化技術(shù)在化學(xué)實驗中的應(yīng)用展開研究，并通過學(xué)生對化學(xué)實驗的感興趣程度和學(xué)生化學(xué)成績的提高量進行對比。經(jīng)研究可得：信息化技術(shù)在化學(xué)實驗中的應(yīng)用大大提升了學(xué)生對化學(xué)學(xué)科的興趣和成績。