高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)智慧教學(xué)模式設(shè)計(jì)與應(yīng)用

殷躍奇

（鎮(zhèn)江市丹徒高級中學(xué),江蘇 鎮(zhèn)江 212100）

一、分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)施智慧教學(xué)模式的必要性

實(shí)驗(yàn)教育是高中化學(xué)教育系統(tǒng)的重要組成部分，對學(xué)生的創(chuàng)造性思考的形成、知識的擴(kuò)展起著不可估量的作用。分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)是高中化學(xué)、化工、環(huán)境、生命類專業(yè)等方面的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室課程，學(xué)習(xí)的主要目的是讓學(xué)生掌握基本的操作技能，能從實(shí)驗(yàn)中獲得知識。讓學(xué)生學(xué)會分析問題并且能解決問題，還可以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和科學(xué)研究能力。因此，對于學(xué)生發(fā)展創(chuàng)新思維，實(shí)現(xiàn)知識的內(nèi)化與遷移具有舉足輕重的作用。但是分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)卻面臨著新的分析方法不斷涌現(xiàn)與授課學(xué)時(shí)不斷縮減的矛盾，以及學(xué)生化學(xué)知識基礎(chǔ)的不平衡與困難之間的矛盾。教師在獲得學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)度的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)上面臨著困難，他們沒有時(shí)間考慮學(xué)生的差異化和學(xué)生的個(gè)人需求。另外，他們對實(shí)驗(yàn)計(jì)劃也不太清楚，這樣培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力，解決問題的能力和實(shí)際解決問題的方法是不可能的，不能適應(yīng)新時(shí)代發(fā)展創(chuàng)新人才的要求，如何積極改造高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教育，轉(zhuǎn)變教育理念，適應(yīng)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的新時(shí)代，是教育改革試行中應(yīng)解決的重要問題之一。

智慧教學(xué)(intelligent teaching)是一種基于動態(tài)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)分析和“云平臺、互聯(lián)網(wǎng)和智能終端”等信息技術(shù)的現(xiàn)金科學(xué)的教學(xué)模式，其主要目的是以滿足學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)需要，以激發(fā)學(xué)習(xí)者的創(chuàng)新潛能為主要目標(biāo)，尊重每位學(xué)生的個(gè)體差異和個(gè)性化需求，智慧教學(xué)的核心教育理念是“以學(xué)生為中心”，其技術(shù)特點(diǎn)是“教學(xué)決策數(shù)據(jù)化、學(xué)情診斷精準(zhǔn)化、學(xué)習(xí)服務(wù)個(gè)性化、評價(jià)反饋即時(shí)化、交流互動立體化、資源推送智能化”。智慧教學(xué)堅(jiān)持信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合，對于轉(zhuǎn)變教育理念、推動高等教育內(nèi)涵式發(fā)展、提高人才培養(yǎng)質(zhì)量具有深遠(yuǎn)意義。因此，具有智能化、信息化特點(diǎn)的智慧教學(xué)是實(shí)現(xiàn)高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革跨越式發(fā)展的必然選擇。

基于信息技術(shù)的智能教育對高中化學(xué)教育教學(xué)有著很大的影響，在這樣的教育中提出了改革教育體制的道路，其中包括教育資源、教育方法、教育環(huán)境等領(lǐng)域、教學(xué)方法等，現(xiàn)在在理論教育中，智能教育模式被廣泛應(yīng)用。用于經(jīng)驗(yàn)數(shù)字資源、實(shí)驗(yàn)管理和模擬實(shí)驗(yàn)，關(guān)于智能學(xué)習(xí)，實(shí)驗(yàn)教育整體的應(yīng)用很少，根據(jù)實(shí)踐研究，如果在實(shí)驗(yàn)室的化學(xué)課上導(dǎo)入智能教育模式，可以為化學(xué)教育改革提出新的想法和思路。

二、分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)施智慧教學(xué)模式的基礎(chǔ)

現(xiàn)在，高中的智能教育研究活動處于探索階段，尤其是關(guān)于革新在實(shí)驗(yàn)教育中的應(yīng)用，主要有一系列的因素，所以近年來云教室等科學(xué)的教育教學(xué)模式得到了廣泛認(rèn)可，但是云課堂的重點(diǎn)是理念教學(xué)，所以對實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面沒有太多的功能。此外，優(yōu)質(zhì)資源的支持不足，并沒有辦法實(shí)現(xiàn)課堂導(dǎo)入這個(gè)重要環(huán)節(jié)，有些重要的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容缺乏智能教學(xué)資源。

三、分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)施智慧教學(xué)模式的設(shè)計(jì)與實(shí)踐探索

本研究了分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)的智能化教育模式，實(shí)現(xiàn)學(xué)生的個(gè)體化發(fā)展，進(jìn)行相互智能分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，讓學(xué)生們能實(shí)現(xiàn)積極學(xué)習(xí)和自主學(xué)習(xí)，并且這種教育教學(xué)方法是以學(xué)生為中心，其顯著特征是動態(tài)評價(jià)，包括信息、通信技術(shù)（IT）和深刻的教育變革，是以教育過程、教育內(nèi)容、教育方法、評價(jià)等相關(guān)的教育過程模式，構(gòu)建以學(xué)生為中心的學(xué)習(xí)周期優(yōu)化系統(tǒng)，基于智能平臺的信息功能為學(xué)生提供個(gè)人指導(dǎo)，教育內(nèi)容方面，必須擴(kuò)大研究、革新、綜合活動注重創(chuàng)新、高水平、高難度的知識學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生深入思考、創(chuàng)新能力和精神。綜合運(yùn)用多個(gè)教育資源，激發(fā)起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，使學(xué)生從機(jī)械性的學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)榉e極探索，喚醒學(xué)生的思考和創(chuàng)造性的能力，培養(yǎng)學(xué)生的“尋方制藥”的能力，提高知識內(nèi)在性，讓學(xué)生進(jìn)行簡單的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，建立多階段的評價(jià)指標(biāo)體系和評價(jià)方法，全面分析實(shí)驗(yàn)教育的全過程評價(jià)，研究學(xué)生對學(xué)習(xí)的貢獻(xiàn)，從幾個(gè)階段分析學(xué)習(xí)成績和異質(zhì)性，多維促進(jìn)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)，提高學(xué)習(xí)熱情。

（一）創(chuàng)新教學(xué)模式，建構(gòu)循環(huán)優(yōu)化的智慧教學(xué)流程

借助移動智能化教育平臺，使實(shí)驗(yàn)教育向全面信息化、智能化邁進(jìn)學(xué)校，建立一種“課前導(dǎo)學(xué)-學(xué)情分析-設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容-隨堂測試-課中實(shí)時(shí)評價(jià)-個(gè)性化指導(dǎo)-課后電子報(bào)告-大數(shù)據(jù)分析-教學(xué)反思-導(dǎo)學(xué)內(nèi)容再設(shè)計(jì)”的循環(huán)優(yōu)化的智慧教學(xué)流程，上課前，教師們利用各種綜合性的數(shù)字教育資源，通過微錄像、虛擬實(shí)驗(yàn)、動畫、教室進(jìn)行智能化信息教學(xué)，教師通過智能學(xué)習(xí)平臺向?qū)W生提供智能教學(xué)，分析課程內(nèi)容，在教室里，通過實(shí)時(shí)評價(jià)功能測試，可以及時(shí)把握學(xué)生每個(gè)人的學(xué)習(xí)難點(diǎn)。基于學(xué)習(xí)內(nèi)容，和學(xué)生一起找出學(xué)習(xí)上的不足，能幫助學(xué)生及時(shí)進(jìn)行查缺補(bǔ)漏，指導(dǎo)學(xué)生的思想和學(xué)生對實(shí)驗(yàn)理論和標(biāo)準(zhǔn)操作。智能學(xué)習(xí)平臺提供動態(tài)分析數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)動態(tài)學(xué)習(xí)，讓學(xué)生了解一個(gè)人的學(xué)習(xí)情況和學(xué)習(xí)困難，讓教師能進(jìn)行正確的個(gè)人指導(dǎo)，確保有效的學(xué)習(xí)。為了培養(yǎng)學(xué)生關(guān)于“尋方制藥”的創(chuàng)造力，學(xué)生們在課后進(jìn)行公開實(shí)驗(yàn)，擴(kuò)大知識面的提高，通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)數(shù)據(jù)的發(fā)掘和分析，開發(fā)教育資源，提高學(xué)習(xí)效率，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)周期的優(yōu)化。

（二）創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容，增加探究性、創(chuàng)新性和前沿性內(nèi)容，豐富課程內(nèi)涵

知識傳遞的過程是在學(xué)校前自主學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，上課的時(shí)候，重點(diǎn)講授創(chuàng)新能力的頭腦風(fēng)暴教學(xué)活動和實(shí)際操作方法。在教室里，從實(shí)驗(yàn)性的說明到實(shí)驗(yàn)室的研究內(nèi)容發(fā)生了變化，我們深入分析了實(shí)驗(yàn)參數(shù)和條件對結(jié)果的影響，并改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的方法。課堂介紹了相關(guān)的前沿和熱點(diǎn)，開闊了學(xué)生的科學(xué)視野，他們創(chuàng)造性的思考和研究的潛力正在發(fā)展，在思考、分析、解決問題的同時(shí)，注重課堂上的思想政治教育，鼓勵學(xué)生通過學(xué)科的前沿滲透來學(xué)習(xí)化學(xué)動力，使化學(xué)分析教育充滿活力，具有感染力和現(xiàn)代性，培養(yǎng)學(xué)生和化學(xué)、科學(xué)、感情、價(jià)值觀相關(guān)技能的提高，實(shí)現(xiàn)課程目標(biāo)。

（三）創(chuàng)新教學(xué)方式方法，實(shí)施多種教學(xué)舉措，促進(jìn)自主學(xué)習(xí)，達(dá)成能力培養(yǎng)目標(biāo)

為了激發(fā)和提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，我們根據(jù)不同的學(xué)習(xí)要素，進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐研究、進(jìn)行課堂演示和網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)，基于問題的學(xué)習(xí)、情景教學(xué)、隨堂測試和任務(wù)驅(qū)動等多元教學(xué)方法，介紹了“一對一”操作內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)原理的教學(xué)視頻。通過互聯(lián)網(wǎng)微視頻原理，微視頻實(shí)驗(yàn)演示、虛擬實(shí)驗(yàn)、知識轉(zhuǎn)移等，讓學(xué)生在課前自主學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，其實(shí)驗(yàn)方案和實(shí)驗(yàn)原理在國際奧委會平臺的視頻和講座中有詳細(xì)介紹，在流動教育平臺上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)講座。實(shí)驗(yàn)操作演示微視頻具有視覺特征，學(xué)生很容易完成實(shí)驗(yàn)技能培訓(xùn)，這種學(xué)習(xí)方法是非常有效的，為了提高操作技能的學(xué)習(xí)效果，使學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)的方法和步驟，我們在上課前組織了一個(gè)虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，為了促進(jìn)學(xué)生在課堂上的學(xué)習(xí)，對其進(jìn)行測試，以學(xué)習(xí)理論和實(shí)踐的結(jié)果。一方面，網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)可以培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，形成持續(xù)學(xué)習(xí)意識，另一方面，可以培養(yǎng)學(xué)生以信息為基礎(chǔ)解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)。

為了在學(xué)生提高認(rèn)識的過程中達(dá)到學(xué)習(xí)目的，采用了教學(xué)的再教育方法，根據(jù)課堂的難點(diǎn)、教育的重點(diǎn)和學(xué)生經(jīng)常出現(xiàn)的問題，制定課程，組織討論會，通過思考、討論、研究、分析、交流等方式總結(jié)知識，根據(jù)學(xué)生表現(xiàn)出的認(rèn)知缺陷，靈活調(diào)整討論內(nèi)容和進(jìn)度正確解讀討論內(nèi)容和進(jìn)展，及時(shí)借用先進(jìn)學(xué)科，繼續(xù)擴(kuò)大學(xué)生的知識，激發(fā)起學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)和科學(xué)體驗(yàn)，讓學(xué)生們都能知道“科學(xué)思考比知識更重要”。在知識爆發(fā)的時(shí)代，在學(xué)生通過積極自主學(xué)習(xí)獲得新知識，克服困難和勇于發(fā)現(xiàn)的過程中，為了達(dá)成對基礎(chǔ)理論的深刻理解，教室可以在這個(gè)過程中引入對應(yīng)的教育方法，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，創(chuàng)造與生活密切相關(guān)的環(huán)境，適當(dāng)展示代表科學(xué)前沿的教學(xué)資源，讓學(xué)生感到化學(xué)知識有用，激發(fā)學(xué)習(xí)的自豪感。教師還要鍛煉學(xué)生的批判性思維能力，提高自信心和學(xué)習(xí)能力。這些教育措施使學(xué)生從被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)向積極學(xué)習(xí)，建立和諧的教師和學(xué)生關(guān)系，從而進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生內(nèi)在學(xué)習(xí)動機(jī)鼓勵自主學(xué)習(xí)。

（四）創(chuàng)新教學(xué)考評方法，管理教學(xué)全過程

擴(kuò)大對學(xué)生評價(jià)的時(shí)間跨度，變更基于實(shí)驗(yàn)結(jié)果報(bào)告的評價(jià)方法，建立多階段的評價(jià)指標(biāo)體系和評價(jià)方法，在教育的整個(gè)過程中擴(kuò)大評價(jià)，評價(jià)多維檢查學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)成績，這些舉措都非常重要。教師要加強(qiáng)學(xué)生對學(xué)習(xí)過程的管理和要求，實(shí)施學(xué)習(xí)過程的綜合控制，結(jié)合過程評價(jià)和最終評價(jià)，幫助改變學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度。教師可以利用流動實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺對學(xué)生的學(xué)習(xí)過程進(jìn)行實(shí)時(shí)評估，包括評價(jià)結(jié)果。鼓勵自主學(xué)習(xí)，加深思考，發(fā)具體的評價(jià)方法是交互的自我教育（10%）、實(shí)驗(yàn)操作（40%）、虛擬實(shí)驗(yàn)（5%）電子報(bào)告書（40%）和革新的思考研究（5%）的學(xué)習(xí)評價(jià)模型鼓勵學(xué)生。通過表現(xiàn)他們內(nèi)在的動力、自主的學(xué)習(xí)和積極的思考，將過程評價(jià)和最終評價(jià)結(jié)合起來，進(jìn)而補(bǔ)充多種教育方法。

結(jié)語：綜上所述，少年強(qiáng)則國強(qiáng)，青少年就是祖國的花朵和民族的希望，自從改革開放以來，我國的各行各業(yè)都在快速發(fā)展與創(chuàng)新，教育教學(xué)模式也在不斷地創(chuàng)新與提高。因此，學(xué)校和老師們也要緊跟時(shí)代創(chuàng)新的步伐，特別是在高中這個(gè)重要階段，高中學(xué)生的學(xué)習(xí)成績將直接影響到學(xué)生的高考，而高考又是人生一個(gè)重要的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，老師們需要不斷地研究與實(shí)踐。高中化學(xué)學(xué)科是高中生學(xué)習(xí)中一項(xiàng)很重要的學(xué)科，也是一項(xiàng)需要充分發(fā)揮學(xué)生邏輯思維能力的學(xué)科，同時(shí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)也是高中生考試中必考的知識點(diǎn)。因此，老師們要重視在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，積極地運(yùn)用實(shí)踐教學(xué)，來提高高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的準(zhǔn)確性和科學(xué)性，在移動智能學(xué)習(xí)平臺的化學(xué)教育分析實(shí)驗(yàn)改革的基礎(chǔ)上，結(jié)合信息技術(shù)和深度教育，提高了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和信息素養(yǎng)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，智能教育設(shè)計(jì)模式的研究也超越了時(shí)間、空間和內(nèi)容，為加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐和理論知識的提高，提高知識轉(zhuǎn)化能力，提供個(gè)性化的交互學(xué)習(xí)重要環(huán)境。智慧教育秉承“以學(xué)生為中心”的理念，充分利用了教育模式的信息化和智能化，通過整體教育過程讓學(xué)生們真正地理解化學(xué)知識，提高了學(xué)生的化學(xué)成績，也提高了學(xué)生的綜合能力。