信息化條件下核心素養(yǎng)STEM教育模式與高中化學(xué)實驗教學(xué)模式的結(jié)合

常建紅

摘 要：基于信息化條件下高中化學(xué)實驗教學(xué)模式，必須要堅持以人為本教學(xué)理念，引導(dǎo)教師及時更新教學(xué)觀念，能夠不斷創(chuàng)新課程教學(xué)方法，有效提高高中化學(xué)教學(xué)水平。新時期開展信息化教學(xué)，必須要實現(xiàn)教學(xué)過程的優(yōu)化發(fā)展，充分發(fā)揮其積極作用，開展新型高校的實驗教學(xué)活動，吸引學(xué)生積極踴躍的參與其中，從而取得良好的課程教育效果。所以本文從以下幾個方面分析探究當(dāng)前高中化學(xué)實驗教學(xué)現(xiàn)狀，并提出信息化條件下如何進行化學(xué)實驗教學(xué)模式創(chuàng)新改革，并提出具體的教學(xué)對策。

關(guān)鍵詞：信息化;高中化學(xué);實驗教學(xué)模式;學(xué)習(xí)興趣

引言：在傳統(tǒng)的化學(xué)教學(xué)過程中，大部分教師雖然在逐步探索創(chuàng)新應(yīng)用科學(xué)教學(xué)方法，但是化學(xué)實驗教學(xué)部分卻并未進行，充分重視教師習(xí)慣為學(xué)生灌輸理論知識，學(xué)生處于機械被動的學(xué)習(xí)狀態(tài)，無法取得良好的課程教育效果，導(dǎo)致學(xué)生逐步失去了化學(xué)學(xué)習(xí)興趣和信心。基于此背景下，學(xué)生對于化學(xué)知識的理解能力較差，學(xué)優(yōu)生與學(xué)困生之間的差距也會越來越大部分學(xué)生雖然能夠解答簡單的化學(xué)習(xí)題，但是卻難以將所學(xué)知識進行靈活應(yīng)用。傳統(tǒng)的化學(xué)實驗教學(xué)模式無法滿足不同階段的人才培養(yǎng)目標(biāo)，由于學(xué)生的認知發(fā)展有所差異，所以也難以科學(xué)合理的落實各項實驗教學(xué)活動，這是當(dāng)前高中化學(xué)實驗教學(xué)質(zhì)量難以提升的重要影響因素。所以在信息化條件下，高中化學(xué)教師必須有效掌握好教育改革發(fā)展機遇，從眾多角度入手，應(yīng)用先進的技術(shù)手段，構(gòu)建生動高效的課堂教學(xué)，為實驗教學(xué)活動的創(chuàng)新與發(fā)展提供強有力的支持，切實激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進化學(xué)教育事業(yè)的深入發(fā)展。

一、信息化教學(xué)概述

（一）信息化教學(xué)特點

傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中教師往往“一支粉筆一堂課”，通過灌輸式講解方式讓學(xué)生理解所學(xué)知識，尤其是在高中階段，學(xué)生面臨著高考壓力，教師更傾向于用講述的方式讓學(xué)生理解所學(xué)知識，并且通過大量的習(xí)題練習(xí)鞏固所學(xué)內(nèi)容，這樣的方式能夠在一定程度上幫助學(xué)生掌握應(yīng)試技巧，使學(xué)生提高學(xué)習(xí)成績，但這種教學(xué)方式也導(dǎo)致學(xué)生難以對知識靈活運用，難以培養(yǎng)良好的綜合素養(yǎng)，與新課程改革的理念背道而馳。而將信息化教學(xué)方式應(yīng)用于學(xué)科教學(xué)中，能夠?qū)⒙曇簟D片、視頻等豐富的元素組合在一起，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)生動活躍的課堂氛圍，同時將抽象的學(xué)習(xí)內(nèi)容具體化，以利于學(xué)生理解，從而有效提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率。在高中化學(xué)實驗教學(xué)中運用信息技術(shù)教學(xué)，教師可以依托信息技術(shù)為學(xué)生直觀的展示實驗現(xiàn)象，讓學(xué)生在探究的過程中培養(yǎng)觀察能力、理解能力等等，使學(xué)生有效掌握知識的同時培養(yǎng)化學(xué)綜合素養(yǎng)。

（二）信息化應(yīng)用于化學(xué)實驗教學(xué)的優(yōu)勢

首先，能夠用新穎的教學(xué)方式激發(fā)學(xué)生的興趣，高中階段的學(xué)習(xí)中，教學(xué)活動始終圍繞高質(zhì)高效進行，學(xué)生也全身心的投入到學(xué)習(xí)活動中，這樣的教學(xué)氛圍較為緊張，在高中化學(xué)實驗教學(xué)中，大多數(shù)教師為了教學(xué)效率，往往會將探究實驗轉(zhuǎn)為演示實驗，導(dǎo)致學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)的參與感，難以提高學(xué)習(xí)的有效性和積極性。通過信息化的方式進行化學(xué)實驗教學(xué)，能夠以全新的角度為學(xué)生呈現(xiàn)化學(xué)實驗的步驟、現(xiàn)象等等，學(xué)生在這種新穎的教學(xué)方式下能夠激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，進一步激發(fā)學(xué)生的積極性，能夠使學(xué)生更加投入的進行化學(xué)學(xué)科的學(xué)習(xí)。

其次，信息化教學(xué)在化學(xué)實驗教學(xué)中能夠創(chuàng)設(shè)輕松愉悅的學(xué)習(xí)氛圍。教師在課堂上通過信息化的方式為學(xué)生呈現(xiàn)探究實驗的內(nèi)容及步驟，然后讓學(xué)生根據(jù)實驗步驟進行操作，在此基礎(chǔ)上自主記錄實驗過程，觀察實驗現(xiàn)象，有效提高了化學(xué)實驗教學(xué)的效率，同時學(xué)生也能在這種輕松的學(xué)習(xí)氛圍中有效理解化學(xué)實驗中所包含的化學(xué)知識。

最后，將信息技術(shù)運用于化學(xué)實驗教學(xué)中，能夠進行模擬實驗，提高化學(xué)實驗及相關(guān)操作的安全性。高中階段的化學(xué)實驗中，一些實驗在操作的過程中具有一定的危險性，針對這類實驗，大多數(shù)教師在實驗過程中往往采取演示的方法進行，避免學(xué)生因操作不當(dāng)帶來危險。但在演示實驗中由于學(xué)生難以親身參與到實驗環(huán)節(jié)中，導(dǎo)致學(xué)生難以集中精力學(xué)習(xí)。將信息技術(shù)應(yīng)用于演示實驗中，不僅能夠提高實驗課程安全性，也能夠為學(xué)生創(chuàng)設(shè)良好的實驗情境，加強學(xué)生在演示實驗中與教師的互動，從而有效提高演示實驗教學(xué)的有效性。

二、信息技術(shù)應(yīng)用于高中化學(xué)實驗教學(xué)的重要性

互聯(lián)網(wǎng)和信息技術(shù)的不斷發(fā)展，在高中化學(xué)教學(xué)中有了新的用武之地，為教學(xué)活動增添了新的活力。將信息技術(shù)應(yīng)用于高中化學(xué)實驗教學(xué)中，能夠使實驗現(xiàn)象更加直觀具體，幫助學(xué)生理解實驗現(xiàn)象，并且透過實驗現(xiàn)象深入研究化學(xué)原理，從而加深學(xué)生對知識的理解。另一方面，將信息技術(shù)應(yīng)用于高中化學(xué)實驗教學(xué)中，能夠?qū)⒃倦y以在課堂上操作的化學(xué)實驗進行演示，提高實驗教學(xué)的質(zhì)量和效率。在化學(xué)實驗教學(xué)過程中，教師還可以利用信息技術(shù)為學(xué)生創(chuàng)設(shè)豐富的實驗情境，通過教學(xué)活動的引導(dǎo)，使學(xué)生在化學(xué)實驗探究的過程中培養(yǎng)多方面的能力，同時，利用信息技術(shù)可以將抽象復(fù)雜的實驗原理變得更加簡單具體，降低了化學(xué)學(xué)習(xí)的難度，也增強了學(xué)生對化學(xué)學(xué)習(xí)的自覺性和積極性，教師在教學(xué)過程中依據(jù)實驗內(nèi)容提出相應(yīng)的探究性問題，能夠使學(xué)生在探究問題的過程中培養(yǎng)化學(xué)綜合素養(yǎng)，使學(xué)生通過化學(xué)學(xué)科的學(xué)習(xí)促進自身的全面發(fā)展，為今后的深層次學(xué)習(xí)奠定堅實基礎(chǔ)。

三、信息化條件下高中化學(xué)實驗教學(xué)策略

（一）基于動態(tài)展示引導(dǎo)學(xué)生開展實驗操作

對于化學(xué)實驗而言，高中化學(xué)教材中的講解屬于平面的講解，在信息化時代下進行圖示展示，能夠使學(xué)生了解相關(guān)知識點的內(nèi)涵，在傳統(tǒng)的化學(xué)教材引導(dǎo)下，學(xué)生難以實現(xiàn)獨立的操作，所以在實踐教學(xué)過程中，教師必須要充分重視信息化條件的有效應(yīng)用，有效應(yīng)用各類先進技術(shù)展示實驗動態(tài)，應(yīng)用多媒體方式播放flash視頻，能夠刺激學(xué)生多重感官，學(xué)生也能夠構(gòu)建清晰完整的實驗學(xué)習(xí)框架。教師也可以應(yīng)用多媒體記錄并展示學(xué)生的實驗操作狀態(tài)，通過展示規(guī)范操作的實驗案例，引導(dǎo)學(xué)生優(yōu)化教學(xué)中相關(guān)知識點的有效講解，能夠幫助學(xué)生培養(yǎng)良性競爭意識，并且將信息技術(shù)融入的化學(xué)實驗教學(xué)之中，有助于提高實驗教學(xué)效果，為學(xué)生以后的學(xué)習(xí)與發(fā)展打下夯實的基礎(chǔ)，從而促進學(xué)生核心素養(yǎng)全方位發(fā)展。

（二）基于互聯(lián)網(wǎng)教育資源豐富實驗教學(xué)層次

由于互聯(lián)網(wǎng)具有不同階段不同學(xué)科具有緊密關(guān)聯(lián)性的課程資源局信息化條件下開展高中化學(xué)實驗教學(xué)教師必須要將設(shè)置內(nèi)容合理的，逐步優(yōu)化教學(xué)資源的科學(xué)應(yīng)用。在此過程中，教師應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生從多角度的進行知識探索，例如帶領(lǐng)學(xué)生開展?jié)饬蛩嵝再|(zhì)以及硫酸根離子檢驗實驗活動時，可以要求學(xué)生進行互聯(lián)網(wǎng)資料搜集，使學(xué)生能夠了解與本節(jié)實驗相關(guān)的知識點，教師也結(jié)合優(yōu)秀資源制作成教學(xué)課件，并且滲透入各個教學(xué)環(huán)節(jié)。在此過程中，學(xué)生能夠從多個角度加強對于濃硫酸性質(zhì)的檢驗，也能夠培養(yǎng)學(xué)生的思辨精神，增強學(xué)生的舉一反三能力，所以在實踐教學(xué)過程中，教師開展實驗教學(xué)活動，必須有意識地引入課外知識點，也可以將實驗中的知識點進行有效的拓展，既能夠有傳統(tǒng)的實驗單一教學(xué)功能，朝著多元化發(fā)展，也能夠逐步豐富化學(xué)實驗教學(xué)的層次性。

（三）進行虛擬實驗操作教學(xué)引導(dǎo)

虛擬實驗教學(xué)主要是利用化學(xué)仿真實驗平臺以及虛擬信息技術(shù)，對化學(xué)實驗中操作復(fù)雜，并且具有一定危險性的實驗進行動態(tài)展示，虛擬實驗教學(xué)方法，以信息化軟件為支持，通過搭建虛擬操作平臺引導(dǎo)學(xué)生進行實踐操作，通過模擬實驗，正常環(huán)境鼓勵學(xué)生能夠在網(wǎng)絡(luò)平臺上進行操作，有效規(guī)避實踐操作中存在的風(fēng)險，既能夠保障安全性，也能夠體現(xiàn)出仿真性。所以在教學(xué)過程中，教師必須要通過音頻和視頻營造栩栩如生的實驗環(huán)境，切實發(fā)揮好仿真實驗平臺的重要作用，增強學(xué)生的直觀感受，豐富學(xué)生的操作體驗。教師也應(yīng)當(dāng)發(fā)揮自身的引導(dǎo)作用，根據(jù)學(xué)生的實踐情況進行必要的操作指導(dǎo)，重視引導(dǎo)學(xué)生深入理解化學(xué)實驗知識點。

（四）應(yīng)用信息化手段實現(xiàn)與課堂的有效整合

教師在運用信息化手段進行化學(xué)實驗教學(xué)的過程中，要立足于信息技術(shù)應(yīng)用的原則，明確信息技術(shù)在化學(xué)實驗教學(xué)中的應(yīng)用最終目的是完成教學(xué)目標(biāo)，這要求教師在進行化學(xué)實驗教學(xué)的過程中應(yīng)當(dāng)杜絕本末倒置的情況出現(xiàn)，運用信息化手段進行化學(xué)實驗教學(xué)應(yīng)當(dāng)突出實驗中的重難點，更好的引導(dǎo)學(xué)生進行實驗操作，或者是學(xué)生在演示實驗中理解抽象的化學(xué)概念。依據(jù)這樣的理念，教師在應(yīng)用信息化手段進行化學(xué)實驗教學(xué)的過程中，可以利用信息化的方式為學(xué)生具體演示較為復(fù)雜的操作過程，這樣能夠避免學(xué)生因多次操作失敗而帶來的挫敗感，從而有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)自信。另一方面，應(yīng)用信息技術(shù)進行化學(xué)實驗教學(xué)是為了幫助學(xué)生突破實驗中的重點，使學(xué)生能夠通過實驗現(xiàn)象觀察到化學(xué)知識的本質(zhì)，因此，在運用信息化手段進行化學(xué)實驗教學(xué)的過程中，教師應(yīng)當(dāng)明確應(yīng)用信息技術(shù)應(yīng)用的原則。

（五）應(yīng)用信息技術(shù)實現(xiàn)實驗課程同步整合

應(yīng)用信息技術(shù)的過程中，教師還要發(fā)揮傳統(tǒng)課堂教學(xué)的優(yōu)勢，將信息技術(shù)與傳統(tǒng)課程優(yōu)勢結(jié)合起來對學(xué)生進行高效的化學(xué)實驗教學(xué)，這樣能夠培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，使學(xué)生在實驗探究的過程中針對教師提出的探究主題進行深入研究，從而將所學(xué)知識內(nèi)化，在探究的過程中學(xué)生也能夠培養(yǎng)多方面的能力。另外利用信息技術(shù)構(gòu)建化學(xué)實驗的翻轉(zhuǎn)課堂，使學(xué)生在課前自主預(yù)習(xí)的過程中明確實驗操作步驟，對實驗探究的主題有初步感知，在課堂教學(xué)中通過信息技術(shù)為學(xué)生呈現(xiàn)實驗步驟，讓學(xué)生在操作的過程中培養(yǎng)綜合能力。

結(jié)束語

結(jié)合上述內(nèi)容，我們能夠總結(jié)得出，高中化學(xué)教師在教學(xué)過程中必須要精心設(shè)置合理的實驗教學(xué)活動，有效應(yīng)用信息技術(shù)進行輔助教學(xué)，優(yōu)化課程教學(xué)環(huán)節(jié)，對于學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)效果以及效率提高有著極為重要的促進作用。在實踐教學(xué)改革之中，無論是教師還是學(xué)生都必須要及時有效的更新傳統(tǒng)觀念，將學(xué)習(xí)方法與信息技術(shù)有效整合，有助于提高實驗教學(xué)水平，也為學(xué)生的核心素養(yǎng)發(fā)展提供強有力的支持。

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此文章為甘肅省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃2020年度一般課題成果，課題名稱為：核心素養(yǎng)下STEM教育模式在高中教學(xué)中的應(yīng)用研究，課題立項號為：GS[2020]GHB1596