信息技術與高中化學教學融合的應用實踐
——以“弱電解質的電離”教學為例

福建省寧德市高級中學 賴雅花

一、信息技術與高中化學教學融合的內涵分析

“信息技術”是主要用于管理和處理信息所采用的各種技術的總稱。融合，從物理意義上來說，是像將固體加熱熔化那樣融成一體。從心理意義上來說，不同個體或群體在經過一定的碰撞或接觸之后，不同的認知、情感或態度傾向融為一體。信息技術與教學的融合，按照程度可分為三個層次，即簡單結合、中度整合和深度融合。“簡單結合”是在傳統教學中簡單添加或利用信息技術元素，如利用信息技術查閱資料進行備課，上課時投影儀器圖片、播放化學實驗視頻，利用電子平臺為學生布置作業等。“中度整合”是將信息技術嵌入教學中，將信息技術處理材料用于教學，如根據教學內容制作課件或者微課，課中利用flash實現微觀物質結構可視化，或者利用一些軟件搜集學生學習數據，并進行學生知識掌握情況的分析。“深度融合”是將信息技術融入高中化學教學，基于教學的生成本質，讓信息技術的功能、思維與教學中的教師、學生、教學內容等要素相互滲透，形成高層次的融合，實現信息技術在教學中的恰切呈現。如通過在智能化學習環境下實現師生、生生、人機互動和團隊合作的課堂等。

二、信息技術與高中化學教學融合的應用優勢

信息技術的不斷革新和發展為學科融合教學提供了積極支持。巧妙融合運用信息技術對整合信息化、數字化教育教學資源，創新設計多元化的課堂方式，實施激趣教學，加強學生學情管理，推進精準有效的學科教學等具有鮮明的應用優勢。

（一）提供豐富的教學資源，激發學習興趣

傳統的教學資源較單一，主要是教材、教師用書、練習冊。而在教育信息化背景下，學生可以利用信息技術尋找相關學習資源，開闊視野，這也有利于學生養成勇于探索的科學精神。教師也可以從網絡上搜索各種情境素材輔助教學，塑造立體課堂，引導學生從化學原理等科學角度關注科學技術和人類社會文明，發展學生的化學學科核心素養。

（二）創設多元的學習方式，促進有效學習

信息技術作為一種新型的教學輔助手段，打破了傳統化學教學在時間、空間上的局限。圖片、視頻、VR技術、手持技術等將抽象的概念、原理具體化，使學生能夠輕松理解、吸收知識。希沃白板、希沃授課助手等交互智能設備實現了課件演示、視頻、音樂的隨意切換，教師不僅可以設置游戲活躍課堂，甚至還可以將學生練習實時上傳，有效促進生生互動、生師互動，激發課堂上學生的學習熱情，實現學生在課堂中的主體地位，從而更有效地提升學習效果。

（三）加強學情管理，推進精準教學

課前，教師可利用QQ、微信、曉黑板等軟件或App給學生推送相關學習素材，并布置學習任務，也可通過線上交流等多種渠道了解學生對新知識的認知障礙。在課堂中，教師對學生認知的重難點設置進階問題，可以利用雨課堂等系統統一配套的反饋器，立刻看到學生的答題情況，并根據反饋結果及時調整教學策略，從而增強教學有效性。班級優化大師則成功實現了對學生的多元評價，給學生全方位的評價和鼓勵，給學生信心。同時，該App可以通過打分記錄學生在校情況，家長也可看到同步數據，真正實現家校聯系。此外，智學網、課程幫常用于日常考試分析，針對錯題進行科學的診斷，能夠有效輔助教師評價，促進教師教學反思，進而因材施教，逐步實現精準教學。

三、信息技術與高中化學教學融合的課例實踐

筆者以“弱電解質的電離”為例，踐行《普通高中化學課程標準（2017年版2020年修訂）》中的要求，重視化學教材信息資源平臺的建設，提倡化學教材示范性地指導運用化學軟件處理數據等信息技術的應用。

（一）內容分析

本節課是魯科版選修4“化學反應原理”模塊第三章內容，該部分內容較抽象，是對第二章“化學平衡”的深化和應用。學生在高一階段已學習了“弱電解質”“電離”等概念，對物質微粒性有初步認識，知道弱電解質部分電離，在溶液體系中存在弱電解質分子和電離的離子，但對電離的動態平衡認識模糊。本節課對于發展學生宏觀辨識與微觀探析、變化觀念與平衡思想的化學學科素養有積極作用。

ABO血型在臨床接觸較廣，屬于常見遺傳學標志，有研究指出，ABO血型基因位點和冠心病疾病的形成存在密切關聯，且各血型間糖基轉移酶活性差異為該疾病發生的重要機制[3]。而進一步研究不同血型與心血管疾病的關聯性與作用機制，對日后防治心血管疾病以及評估預后方面具有重要意義。

（二）設計思路

1.基于素材，初建概念

（1）布置課前任務，上傳“曉黑板”App。首先，搜集“電離學說”的發展歷史，并做成思維導圖；其次，根據“比較0.1mol·L-1鹽酸和醋酸的導電性”實驗視頻，要求學生填寫表1，并畫圖表示溶液成分，解釋鹽酸溶液的燈比醋酸亮的原因。

表1 比較0.1mol·L-1鹽酸和醋酸

（2）教師上傳優質微課，供學生學習“電離平衡常數”和“電離度”等相關概念。這樣，利用課本素材，借助App應用支持，通過搜集相關學習資源，觀看實驗視頻，完成好實驗表格，從而使學生初步掌握了鹽酸和醋酸的相關概念。

2.基于實驗，分析問題

（1）反饋課前任務。首先，教師展示優秀的“電離學說”的發展史思維導圖，幫助學生進入微觀世界的探析；其次，邀請學生解析導電性差異的表格和圖片，幫助學生鞏固弱電解質溶液中微粒的種類及數目等知識。

（2）建構“弱電解質的電離平衡”模型，利用數字化pH計測定CH3COOH溶解過程中的pH變化情況，完成表2。

表2 CH3COOH溶解過程中各微粒濃度變化情況表

播放視頻：CH3COOH在水中電離過程微觀動畫。

思考與交流：用v（電離）和v（結合）分別表示醋酸電離過程中的正向速率和逆向速率，請結合視頻并類比化學平衡的建立過程，畫出醋酸電離過程中的速率與時間關系圖。

①借助數據探討濃度對電離平衡的影響。根據表3數據及勒夏特列原理，完成表4。

表3 醋酸電離達到平衡時各種微粒的濃度（25℃）

表4 濃度對電離平衡的影響表

②借助手持技術演示實驗探討溫度對電離平衡的影響，完成表5。

表5 溫度對電離平衡的影響表

3.基于分析，解決問題

（1）利用hiteach系統對學生本節課學習效果進行測定，了解學生的思維誤區。

（三）效果評析

1.教學情境多元化

學生在課前積極查閱“電離學說”的發展歷史，利用化學史料，發揮想象力，將“電離學說”發展史制作成思維導圖，促進學生有效建立起知識體系，養成良好的學習習慣。在學習過程中，學生建立了“電離學說”發展過程中科學觀念的重要轉變，并以史為線，激發學生探索學習化學的興趣，建立科學態度。學生從化學的過去看到現在，并展望化學科學發展的未來。課堂例題則采用實驗室常見的甲基紅、生活中的螞蟻叮咬，使學生從生活世界走向化學世界，帶著所學知識回歸現實的生活中，在探索解決實際問題的同時有效培育起社會責任感。

2.實驗教學探究化

在本節課教學中，教師注重應用實驗探究來指引學生逐步得出科學結論。例如，在實驗教學中，借助圖表、圖片、視頻等多樣化的教學資源，幫助學生實現宏觀與微觀結合的探究，透過宏觀化學現象探析微觀本質。同時，還借助pH計、手持技術等實驗儀器來測定物理量變化，通過證據推理得出科學結論，促進學生建立形成結論與證據之間的邏輯關系。在整個弱電解質電離平衡的學習中，學生深刻認識了化學的動態變化和平衡思想，強化了化學核心素養的培養。

3.教學手段信息化

教師在本節課教學中巧妙將信息技術教學手段貫穿于課堂教學始終，如在課前適時利用“曉黑板”進行學情分析，了解學生的學習思維誤區；在課中又積極利用了希沃白板，為學生提供生動直觀的課堂環境，促進了高效的課堂互動交流；hiteach等信息技術手段則為教師提供了數據反饋，便于教師實時掌握學生的課堂探究學習情況，及時調整教學進程，真正實現因材施教。這些信息化教學手段為優化高中化學教學創造了新穎、便捷的教學環境，提供了有效的輔助教學工具，為培養學生的化學綜合能力和核心素養奠定了基礎。

隨著信息技術不斷發展，一線教師也應深刻意識到，比技術更重要的是教師對待信息技術的開放理念。在信息化2.0的推動過程中，學校應鼓勵將信息技術常態化，使教師接受并嘗試對信息技術的應用。而教師對信息技術的應用也應逐步由簡單結合提升到中度整合，最后實現深度融合。在未來的信息化進程中，信息技術手段將更加豐富，教師可在實際教學中根據學科、課型、學段等要素選擇合適的技術手段輔助教學，并進一步實現信息技術在高中化學教學中的精準高效融合。