淺談智慧教育環境下信息技術在初中化學復習課的融合

潘愛娣

【摘要】初中化學復習能幫助學生鞏固和梳理所學化學知識，但不是簡單的知識重現和習題練習，而是在新的高度上對所學內容的再認識和深化，甚至是拓展遷移。隨著信息技術迅猛發展，智慧教育逐步成為現代教育的發展方向。智慧教育環境下信息技術融合到初中化學復習課堂，能創設互動、協作、開放、共享的教學環境，充分體現教師的主導作用和學生的主體地位，變革教學模式和創新學習方式。本文以“酸、堿、鹽的化學性質及復分解反應復習”為例，介紹智慧教育環境下信息技術在初中化學復習課中融合的探索。

【關鍵詞】智慧教育環境;初中化學;建構主義理論;VR技術

實踐表明，智慧教育環境下信息技術輔助初中化學復習，可活躍課堂氣氛，激發學生興趣和創造力，提升學習積極性，增大課堂容量，深化學生對知識的理解和運用，提升課堂復習效率。

一、設計背景

2018年4月，教育部發布《教育信息化2.0行動計劃》，首次提出“智慧教育”，要大力發展網絡教育及人工智能的優勢，改革教育教學方式。智慧教育是指教育發展的信息化，旨在利用互聯網、物聯網及現代化計算機等信息技術，實現教育領域的數字化、自動化，以及智能化發展，從而有效激發教育的創新與活力，使其有效提升教育教學的交互性、開放性及共享性。作為新時代教師，必須與時俱進，主動自覺地轉變觀念，創設智慧教育環境，深化課堂教學改革，把信息技術深度融入到學科的課堂教學中，為學生提供可突破時空限制的充滿活力的師生及生生互教互學、互幫互學的高效互聯的學習天地，激發學生學習興趣和創造力，為培養適應社會發展的終身學習型、創新型人才打好基礎，為人才強國作貢獻。

九年級化學知識點多、碎、雜，學生上課時覺得簡單，但做題時無從下手，存在“易學難用”現象。化學復習課能幫助學生鞏固知識，在新的高度上對所學化學內容的系統化再認識和理解，深化知識，形成技巧，能幫助學生學習新知識儲備知識和技能。然而，教師總結本單元的知識點，講解例題、練習及評講的傳統復習課模式講解速度慢、容量小、效率低，不符合因材施教的原則，且知識在新授課中已學過，學生對這種簡單的重復沒有興趣，且學生主體地位得不到發揮，復習效果差強人意。而互聯網、人工智能等信息技術支持的智慧教育環境下的復習課模式可解決傳統復習課的弊端。智慧教育環境下信息技術輔助初中化學復習課，可摒棄傳統教學模式，發揮新時代高科技的教學優勢，將多種能創設互動、協作、開放、共享教學環境的信息技術與合適的教學手段相結合，能發揮整體教學優勢，吸引學生學習的積極性和持續性，培養學生學習的自主性和創造性，帶動一場具有時代特色的教學改革。

二、理論支撐

21世紀初，建構主義理論已成為教育技術領域的核心理論。建構主義理論要求以學生為中心，以學為中心，強調學生在一定的情景及環境下，借助教師、學習伙伴或學習媒介的幫助，對知識主動探索，實現知識的更新和主動構建。學生是知識加工的主體和主動構建者，而教師是學生知識構建的幫助者、促進者。

在這種教育理念的導向下，智慧教育環境下信息技術對初中化學復習課的輔助具有明顯的優勢。智慧教育環境下，運用各種信息化手段，營造人機互動、師生互動、生生互動等開放式的多樣化的復習互動課堂，學生的積極性和主動性得到提高，學生成為學習的主動探究者，在復習過程中將已知概念和原理聯系起來，建立起知識點間的關聯，整合成網，從而引起對知識的新理解，能長期保持和遷移運用，提高學生運用知識解決問題的能力，既保證課堂教學復習效果，又有利于促進學生學科素養的發展。

三、融合實踐設計

本文以“酸、堿、鹽的化學性質及復分解反應復習”為例，探討智慧教育環境下如何利用希沃白板、粵教翔云平臺、VR技術等融合進初中化學復習課，嘗試研究學生對酸、堿、鹽知識的掌握情況，學生積極主動參與程度，學生課堂復習動態和復習效果的捕捉，學生知識的梳理、深度和廣度上拓寬等問題。本節復習課，學生課前接收并完成教師通過粵教翔云平臺推送的課前測和學習資源，課中圍繞教師通過希沃實時投屏的魔術作為主線在粵教翔云平臺層層引出三個實踐活動（活動一解密鹽化學性質及復分解反應微觀本質，活動二解密酸化學性質，活動三解密堿化學性質）展開學習。學生通過平板電腦粵教翔云App上傳各個實踐活動的實時答案，一步步被教師引導歸納酸、堿、鹽化學性質，且逐步建構酸、堿、鹽化學性質和離子間反應網絡圖，最后通過希沃游戲鞏固知識，粵教翔云平臺即時推送小測檢測課堂效果。課后，教師再批紙質學案，再次查漏補缺，布置作業進一步鞏固提升。智慧教育利用多種信息技術手段，創造了“線上+線下”的混合教學新模式，具體教學實踐如下：

（一）課前

1.教學內容及學情分析

學生在第十、十一章學習了常見酸、堿、鹽和復分解反應相關知識，基本了解酸、堿、鹽的概念及其性質，復分解反應的定義。但內容多又雜，難以理解和記憶，對酸堿鹽間的化學反應只停留在表面，常胡亂編造化合物間的反應。此節復習課旨在通過解密魔術訓練讓學生對零散的酸、堿、鹽化學性質進行系統歸納，更進一步理解酸、堿、鹽間的相互反應，更深層次理解復分解反應的條件和微觀本質。引導學生對知識系統化、網絡化、規律化掌握，且能應用到實際問題中，培養一個較為清晰的思維過程，培養學生的思維能力和解題能力。

2.課前任務

基于以上的學情分析，教師利用粵教翔云平臺提前推送課前測，小測卷包括10道選擇題，內容涵蓋酸、堿、鹽的化學性質及復分解反應的知識點，布置學生在平板電腦的粵教翔云App進行自我復習后完成小測。教師在學生全部完成后查看課前測反饋，了解每道題的得分情況。發現課前測中得分率最低的兩道題是關于各化合物能否反應，能反應的現象判斷和離子共存問題。教師重點講解得分率較低的題目，且在第二天的復習課中把其相關知識作為重難點突破，做到有的放矢。

3.教學重難點分析及解決措施

課前測反饋，教師歸納重難點：（1）酸、堿、鹽的化學性質及其知識網絡化。（2）復分解反應條件及微觀本質。（3）離子間反應網絡化。（4）引導學生能積極主動地利用酸、堿、鹽的化學性質解決實際問題，能善于理清解題思路和總結。再根據重難點設計出解決措施：通過魔術導入創設情境，層層引出活動一、二、三解密魔術，一步步復習酸、堿、鹽的化學性質，復分解反應的條件和微觀本質，引導學生歸納總結，使酸、堿、鹽的化學性質和離子之間的反應知識成網，使知識系統化、規律化。同時，通過VR實驗演示復分解反應生成水、氣體、沉淀的微觀過程，讓學生肉眼觀察到離子減少的微觀本質。

（二）課中

1.魔術導入

希沃一體機實時投屏把魔術實驗清晰投屏，吸引學生注意力，使坐在后面的學生也能清晰觀察到，一定程度上激發學生學習興趣和熱情。且此魔術是為下面的各項任務服務的，貫穿于整堂課，是此課的主線。

2.活動一：解密魔術，解密鹽化學性質及復分解反應

教師利用粵教翔云平臺推送活動一：根據現象推測酒杯中的A、B、C、D可能是什么物質？學生小組討論、填寫紙質學案、平板平臺上答案拍照上傳，派代表匯報，自評和互評。教師評析后引導學生歸納鹽的化學性質，形成鹽化學性質網絡圖。然后過渡提問，若A為K2CO3，B為HNO3，D為CaCl2溶液，A與B，A與D相互反應的現象，化學方程式，減少的離子，屬于什么基本反應類型？教師巡查，并在平板上拍照上傳典型答案，希沃一體機粵教翔云平臺實時展示，抽學生自評和互評，有效激活課堂學習氛圍，促進課堂交流，增進師生的感情，提高課堂質量。

教師評析后安排學生代表使用Zspace設備VR資源展示K2CO3與HNO3反應， K2CO3與CaCl2反應的微觀過程，建立“宏微符”三重表征的獨特思維視角，讓學生真正理解化學反應微觀本質。最后，引導學生歸納復分解反應定義、條件及微觀本質，且歸納出部分離子間反應網絡。

3.活動二：解密酸化學性質

教師利用粵教翔云平臺推送活動二：請根據提供的試劑（B溶液，H2SO4，NaOH，石蕊溶液，酚酞溶液，鋅粒，CuO，CaCO3），學生小組思考、討論、設計并填寫兩個實驗方案，動手實驗，驗證B溶液呈酸性。請小組長在粵教翔云平臺答案拍照上傳。教師用希沃一體機的粵教翔云平臺展示各小組實驗方案，對學生答案快速歸整，歸納酸化學性質，在鹽化學性質網絡圖上擴展酸化學性質，在離子間反應的網絡圖上擴展H+的離子間反應網絡。

4.活動三：解密堿化學性質

教師利用粵教翔云平臺推送活動三：已知D液體是Ca（OH）2和CaCl2溶液兩者混合物，請設計實驗方案證明溶液中同時存在Ca（OH）2和CaCl2。學生小組思考、討論、填寫，請小組長歸整后在粵教翔云平臺完成活動三，拍照上傳，進行自評和互評。教師評析后引導學生歸納堿化學性質，最終完成酸、堿、鹽的化學性質網絡圖和離子間反應網絡圖。學生代表再次使用Zspace設備VR資源展示學生部分方案中的Ca（OH）2與Fe（NO3）3反應，Ca（OH）2與Cu（NO3）2反應微觀過程，把生成有顏色的沉淀形象化，更利于學生理解化學反應的微觀本質。

5.小結

教師借助希沃課件的酸、堿、鹽的化學性質和離子間的反應網絡圖進行小結。

6.希沃白板游戲和課堂測

教師利用希沃白板推送關于酸、堿、鹽知識的競賽游戲，最先舉手的兩位學生上臺競賽。希沃游戲能抓住學生的注意力，且在玩中學、學中樂，在有趣的競爭活動中扎實掌握知識，激發熱情，為課堂小測熱身。接著，教師利用粵教翔云平臺推送課堂測，學生在平板上完成課堂測。粵教翔云平臺實時顯示學生完成情況并生成反饋。

（三）課后

教師批改學生紙質學案，再次借助粵教翔云平臺的課堂測反饋分析，及時了解學生掌握情況，布置相應作業進一步鞏固知識和查漏補缺，也可對后面的個性化教學提供依據。

四、實踐效果分析

（一）課堂測分析

教師設置課堂測考察學生對知識復習的掌握情況，前4題是學生課前測得分率低的4道類試題，后4題是系統知識拓展題。根據反饋，發現27.5%的學生正確率100%，52.5%的學生正確率87.5%，9%的學生正確率75%，6%的學生正確率62.5%，5%的學生正確率50%以下。即除學習態度欠佳的兩位學生外，不同層次的學生都有明顯進步。這證實了智慧教育環境下信息技術輔助初中化學復習課，能深化學生對知識的理解和運用，提高復習的課堂容量和效果。

（二）課堂觀察情況分析

通過課堂觀察發現，魔術導入部分，所有學生都能認真觀看教師的魔術演示，學生感受化學的神奇。在各個活動任務的思考、討論環節，絕大部分學生都能參與其中，教師刻板“灌輸式”授課時間減少，學生互動交流時間增多，每次的任務結果都能及時上傳，各小組組內討論激烈，組外也樂于自評和互評，課堂氣氛活躍。智慧教育環境下，教師通過粵教翔云平臺不斷推送活動任務，及時了解和推進學生的學習進度，進行適當的評析和引導，學生不斷通關完成任務，學生的學習參與度、學習自信心和興趣都得到提高，且大部分學生的學習態度和積極性都得到改善。

（三）訪談分析

課后對學生進行訪談，除學習態度欠佳的學生外，大部分學生認為，借助粵教翔云平臺、希沃白板、VR設備和學生平板等輔助的線上線下相結合的混合式復習課堂，能吸引學習注意力，提升學習興趣和參與度。在智慧教育環境下，通過教師的引導，學生有更多時間去思考、討論和總結規律，能進行有效率的個性化學習、協作及交流互動，讓學生獲得的知識更多、更深入、更全面，促進學生對知識的深化和遷移，達到更好的復習效果。且課上利用VR技術將酸、堿、鹽間的生成水、氣體或沉淀的化學反應三維化，立體化，反應前存在哪些離子，反應時減少哪些離子，反應后留下哪些離子，看得清清楚楚。微粒的三維存在及運動軌跡學生可隨時暫停、后退，反復觀看和操作。這樣能幫助學生突破學習重難點，提升想象力，逐步形成空間意識，理解微觀反應本質，建立“宏微符”三重表征思維方式，建立科學深刻的微粒觀，培養“宏觀辨識與微觀探析”的化學核心素養。

五、教學總結與反思

本節課是智慧教學環境下信息技術與化學深度融合的一節復習課，教師的主導作用和學生的主體地位得以淋漓盡致的體現。整個課堂注重學生的參與和互動，使學生的思維得到了發展，再通過教師的精煉總結，使學生對酸、堿、鹽的化學性質及復分解反應的相關知識有更加明確的認識，從而達到復習的真正目的。Zspace設備的VR資源展示酸、堿、鹽間化學反應的微觀過程，使學生能真正理解了復分解反應微觀本質。且在突破復習重難點的同時利于學生形成宏微符號三重表征的思維方式，使學生化學素養得以提升。通過小組討論、交流、合作，動手操作實驗及生生互評等的活動，培養語言表達能力，增強合作學習意識，培養認真細致的學習態度，體會將理論知識和實踐結合的過程和樂趣，形成學習化學的內在興趣，進一步激發學習化學的濃厚興趣和強烈探究欲望，養成勤于思考、敢于質疑、嚴謹求實、樂于實踐、善于合作、勇于創新等科學品質。本節智慧復習課，課堂更高效，學生參與度更高，更易達成復習目標。

初步的實踐效果，讓教師看到了學生對新學習方式的期盼，增強了將智慧教育環境信息技術與初中化學復習課堂教學融合的信心。信息技術在不斷更新，智慧教育環境將不斷完善，教師會在使用過程中不斷反思總結，讓信息技術與化學教學達到完美的深度融合，更好地提升課堂教學質量，提升學生的化學學科素養。

[本文系廣東省中小學教師信息技術應用能力提升工程2.0專項科研課題“VR技術在初中理化生微觀實驗教學中的應用與突破”（課題立項號：TSGCKT202009）的研究成果]

參考文獻：

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責任編輯 ?李海濤