科學利用信息技術 突破化學教學困境

張寅東

[摘? ?要]信息化高速發展的今天，以信息技術手段為特色的新型教育模式走入人們的生活，如何利用信息技術優化日常的學習生活成為每個人需要認真思考的關鍵問題。 文章所指的信息技術是一種集網絡知識、媒體技術、學科教學為一體的教學手段和方法，通過挖掘化學學科的內涵，立足化學實驗的視角，從目前的化學教學困境切入，嘗試采用化學教學過程與信息技術相結合的方式突破目前的化學教學瓶頸，探索提升化學教學質量的新型教學模式。

[關鍵詞]信息技術;化學教學;實踐創新

[中圖分類號]? ?G633.8? ? ? ? [文獻標識碼]? ?A? ? ? ? [文章編號]? ?1674-6058（2021）24-0041-02

與其他教學媒體相比，信息技術的交互性是促進師生之間溝通交流的重要基礎。教師通過與學生交流進行個別指導，讓因材施教變得更加具體。此外，多媒體技術能將靜止或抽象的知識變得更加生動、直觀，并且教師在教學過程中，還能將知識中所蘊含的問題和結論進行總結、對比、歸納，使學生查詢知識更加快速。與此同時，教師利用信息技術還能夠將教學的過程變得更加豐富有趣，如同游戲一般，使實驗的過程更加具體，如此一來，學生的學習效果也會更好。

一、信息技術在化學教學中的價值分析

1.通過虛擬實驗，做好預習復習

化學教學以實驗為基礎，實驗是讓學生主動獲取知識的方法，也是學生提升科學素質、提高化學能力的基本途徑。因此，師生都需要做好實驗預習和復習工作。多媒體的使用，能夠讓師生通過模擬實驗空間，使實驗預習和復習順利進行，取得良好效果。

2.利用虛擬實驗，降低預期危險

在傳統的化學課上，宏觀的、微觀的或者是變化速度極快、極慢的實驗是難以展示的，利用多媒體能有效解決這一問題。比如，硫酸的工業生產流程、合成氨、有機分子空間結構、金屬電化腐蝕等是較難向學生直接展示的化學實驗。因此，學生對相關知識沒有具體感受，導致沒有深刻印象，缺乏感知認識。如果教師利用信息技術進行模擬實驗，便可以打破時空限制，全面地反映化學實驗情景，使實驗變化的過程更加生動形象，從而達到提高學習自主性的目的，還能幫助學生深化對化學知識的理解和認識，提高化學學習能力。

二、信息技術在突破化學教學重難點中的價值

1.形象生動，圖文并茂

化學教學困難的根本原因是有的學生有學習障礙。因此，學生為了克服這個障礙，需要從人體的五個感覺器官出發。從記憶百分率來說，聽覺、視覺之和總共高達45%。在同樣的實驗條件下，如果能利用好視覺和聽覺的作用，將極大地提高記憶的效率。并且，經過實驗認證，學習效果與感官參與的數量呈正相關。因此在化學教學的過程中，教師可以鼓勵學生手腦并用。更重要的是，教師通過多媒體教學，采用現代教學手段，還可以幫助學生學習電腦技術，這對學生的終身發展是十分有益的。如此一來，學生通過對計算機技術的充分使用，在學習化學的過程中，由抽象思維和邏輯思維帶來的障礙能夠被突破，解決學習困難也會更加順利。

除此之外，利用信息技術的教學形式能夠給學生帶來耳目一新的感覺，學生學習的積極性也能夠得到提高。比如，在開展化學平衡原理這一重難點知識的教學過程中，教師就充分利用信息技術進行了輔助教學。平衡理論體系包含化學平衡、溶解平衡、電離平衡等多方面內容。通過這一章節的學習，可以加深學生對溶解平衡的理解，為學習水解平衡、電離平衡奠定基礎。但是這一章節的內容比較抽象，學習難度較大，有的學生較難理解和接受。尤其是動態平衡這一概念，對于普通學生來說難度已不小，對基礎差的學生來說，更是難上加難。信息技術的使用可以為這一章節的教學提供幫助，對溶解平衡、化學平衡等學生曾經學過的知識點進行分析和總結，使學生通過平衡移動圖像來深刻理解“動、等、定、變”的化學四大特性。教師以動畫來展示化學變化的過程，深入淺出地彰顯化學道理，使化學知識更加生動直觀。

2.易于啟發，輕松愉快

在科學實驗、工農業生產和國防建設中，硫酸都起到了重要的作用。化學教師向學生介紹接觸法制硫酸和所采用的設備時，要結合實際的化工生產過程進行講解，如果只是采用傳統展示標本、模型的教學方法，有的學生在學習過程中會覺得比較枯燥。反之，如果使用信息技術來開展教學，教師以逼真形象的畫面和優美動聽的音樂對學生進行展示，那么學生更具有學習的積極性。利用計算機教學軟件開展化學教學時，教學過程具有動感性，層次分明、畫面清晰、步驟嚴謹，更容易引起學生的注意，使學生在知識內容的提示、討論、總結等過程中利用圖像，進行更加形象直觀的學習。例如，沸騰爐沸騰起來生成的二氧化硫在熱交換器的作用下變成三氧化硫，然后進入吸收室，轉變為發煙硫酸。此外，教師還可以利用計算機教學軟件為學生提供課后練習和思考題，起到畫龍點睛的作用，幫助學生在輕松愉快的學習氛圍中深入了解工業制硫酸的全過程。

3.多維展示，激發興趣

黑板板書難以構建起空間結構，使有的學生較難理解有機化學中烷烴的同分異構體這一內容。但是，如果采用CAI來多角度展示烷的結構，便可以有效地開展教學。比例模型、球棍模型、變換角度旋轉、對比與復原……教師可通過比較鑒別和主體畫面，牢牢吸引學生的注意，再在化學規律的總結和指引之下，使學生的求知欲望達到頂峰。

三、信息技術培養學生化學學科能力的路徑

1.強化形象思維，加深認識理解

中學化學教學過程中一些復雜抽象的概念，在形象思維的作用下，實現了從具體到抽象，再從抽象到具體循環反復的認知和學習。理性思維在形象思維的影響下，能夠進行具體表達，使學生的理解更加全面和深入。

2.規范實驗操作，提高觀察能力

教師熟練、規范的實驗操作和鎮定自若的實驗態度是進行化學實驗教學的必備條件。教師在實驗操作過程中利用Flash來設計練習題，使學生能夠學習并熟練掌握正確的操作技術，使操作更加靈活。這樣學生在具體的操作過程中能夠自覺規范行為，調節實驗時的心理狀態。教師必須高度重視形象思維的獨特優勢，比如，在中和滴定實驗的教學過程中，不僅要進行具體實驗操作，還要及時幫助學生規范操作要領，觀察學生的操作過程，找出失誤處進行分析，使學生了解自身在實驗操作過程中容易出錯的地方。與此同時，教師還需要組織學生利用多媒體進行模擬實驗，通過電腦圖文并茂地演示和分析實驗，使學生在操作和觀察中徹底領悟進行滴定實驗時容易產生誤差的原因，找到減少誤差的方法。

3.運用信息技術，提升審美水平

化學是一門極具美感的學科，集抽象性與直觀性為一身、奇異性與和諧性為一體，實現復雜性與多樣性的高度統一。但是想要體現化學的美感，不僅需要用標本、模型、非語言行為來展示，還需要利用實驗計算機、電視等教學媒體通過特定的創作方式進行實驗再現。化學學科包含情感、創造、形象等諸多要素，它與形象思維密切相關。在化學教學的過程中，教師通過展示化學學科的美感，可以增加學生對學習化學的向往，增強學生對化學的新奇感、向往感等感受。因此，教師需要充分利用信息技術，通過展現化學知識的美的形象，塑造出充滿激情與活力的化學教學課堂，將化學知識與師生的審美水平進行融合，發生共振，使人產生共鳴，從而讓學生在化學學習過程中形成正確的審美觀，最終在美的情境中獲取知識技能、塑造人格、培養高尚的審美情操。

4.提高自學能力，實現教學目標

個別化、業余化的化學自學將隨著電腦和人工智能技術的發展而變得普遍，程序化學課將構建出重要的自學形式。課程將教學內容分成多個框架，并根據學生的認知編成學習程序。學生通過計算機來完成學習和自測，如果最終結果符合標準，那么將自動進入下一個單元的學習，直到完成最終的學習任務為止。

步子小、難度小，是教材內容在程序化學課展示過程中的主要優點。學生在程序化學課的學習過程中，因為能夠及時獲得反饋，可以將自身薄弱點進行強化，從而降低學習錯誤率。除此之外，學生還可以自定步調。基礎扎實、成績較好的學生可以利用多媒體在短期內完成學習任務;基礎較差的學生可以根據自己的學習狀態，放慢學習的步伐，延長學習的期限。如此一來，教師才能克服在以往化學教學過程中“齊步走”“只顧中間，不顧兩頭”的缺點，使學生的自學能力以及自身的教學效率在此過程中得到不斷的提高。

綜上所述，教師將教學要素和教學資源進行有機結合，是化學學科和信息技術整合的有效手段，利用系統方法協調化學教學系統中學生、教師、教學內容、教學媒體之間的關系，在心理學、教育學等理論知識的科學指導下，使化學教學體系更加完善，在維持教學的過程中發揮聚集效應的優勢。教師要充分利用現有資源，發揮資源的最大優勢，使化學學科教學和信息技術的融合、推進更加順利，使當前我國中學化學教學工作的質量得到進一步的提高。

[? ?參? ?考? ?文? ?獻? ?]

[1]? 孫維國.信息技術與化學課堂教學的整合初探[J].成才之路， 2007（8）：18-19.

（責任編輯? ?黃諾依）