試分析高中化學實驗教學中信息技術的應用

摘 要：互聯網的快速發展推動了計算機技術、信息技術、人機交互技術的不斷成熟，信息技術滲透到了社會生活和生產的方方面面，也與教育教學工作產生了千絲萬縷的關系，推動了教育教學工作的變革。信息技術發展迅猛，為高中化學實驗教育教學開展提供了新的模式和新的切入點。本文以信息技術的概念為切入點，分析了高中化學實驗教學中信息技術的應用價值，概述了高中化學實驗教學現狀，充分解析了高中化學實驗教學中信息技術的應用原則，結合高中化學實驗教學案例分析了高中化學實驗教學中信息技術的應用方式。

關鍵詞：高中化學；實驗教學；信息技術；應用

近些年來，信息技術發展迅猛，給教育教學帶來的影響相當深遠。對高中化學實驗教學而言，信息技術的不斷發展致使知識傳播速度和更新速度越來越快，新的科研成果、教學模式、教學思路等不斷出現，傳統的實驗教學模式已經逐步不再能適應當今的教學要求。因此，化學實驗教學中信息技術的應用成為當下教育教學過程的主要趨勢，同時這也是信息技術發揮教育價值和輔助價值的重要渠道。

一、信息技術的概念

信息技術作為“互聯網+”時代之下的產物，屬于信息、數據或者物質的承載，涵蓋了大數據技術、視頻技術、音頻技術、云計算技術、信息儲存技術等內容。對教育教學而言，信息技術的運用主要依托信息承載或者信息傳輸，其包括音視頻資料、語言文字、數據信息等內容。因此，教育教學過程中信息技術主要是通過教育承載信息的直觀生動展現，搭建極具視聽特色、信息特色的教學環境，推動教學的可視化和高效化。此外，依托信息技術，教育教學能夠實現人機交互的信息交流[1]。

二、高中化學實驗教學中信息技術的應用價值

（一）構建高中生化學思維

高中化學教學傳統模式下，教師側重于理論教學，化學實驗教學難免呈現出“機械式”“灌輸式”。這樣，高中生在化學實驗過程中只能對化學現象、化學實驗、實驗操作進行“生硬”理解，很難通過化學實驗實現對化學知識的理論掌握。通過信息技術的應用，學生可以直觀、生動、清晰了解化學實驗過程，依托化學實驗過程和化學實驗現象對化學概念、化學理論進行全面客觀的認識，理解“化學知識如何形成”“化學實驗如何操作”等問題，促進了高中生化學思維的構建和強化[2]。

（二）強化高中化學理論教學

高中化學知識體系較為復雜且理論概念的邏輯性和抽象性強。所以，高中生在高中化學學習過程中對化學概念和化學理論的理解和掌握較為困難。高中化學實驗教學中信息技術的應用，使學生能夠通過視覺感知、細心觀察，實現化學知識理論學習，以及完成從“視覺”到“感性”、從“感性”進階到“理性”、從抽象到具象的化學認知，進而讓高中生透徹理解和掌握化學知識[3]。所以，高中化學實驗教學中信息技術的應用，有著強化高中化學理論教學的重要價值。

（三）培養高中生化學核心素養

化學是一門基于實驗研究的基礎性學科，而實驗教學是高中化學教學的核心部分。《普通高中化學課程標準》提出，高中化學需要通過實驗激發高中生的化學學習興趣，提高學生的實踐能力，培養學生創新意識、創新能力和思維能力，逐步構建高中生的化學學科核心素養。高中化學實驗教學中信息技術的應用，教師可以憑借信息技術創新教學模式和教學手段，最大限度拓展和延伸化學實驗教學內容。所以，在高中化學實驗教學中信息技術的應用過程中，學生的化學學習視野得到了拓寬，化學實驗思維、化學創新思維、化學學習思維等核心素養得到了有效培育[4]。

三、高中化學實驗教學中信息技術的應用原則

（一）科學性原則

高中化學教師務必提高對多媒體信息技術的運用能力和理論素養，不斷提升高中化學實驗教學中多媒體的運用水平，進而保障高中化學實驗教學中多媒體的運用不會出現偏差，既發揮多媒體信息技術特色和優勢，又結合高中化學實驗教學要求實施教學。這樣，高中化學教師才能在高中化學實驗教學中多媒體的運用過程中，讓高中化學實驗教學內容準確無誤以視聽狀態呈現出來，引導學生逐步養成運用音視頻教學資源進行實驗操作、實驗現象記錄和實驗現象思考，同時讓高中生在多媒體構建的高中化學實驗教學模式之中完成自我探究和自我思考，進而提升高中生的化學學科綜合素養[5]。

比如：高中化學教師在信息技術應用過程中，必須秉承科學性原則，透徹掌握高中化學實驗課程教學的目標和任務，同時對實驗內容做到全方位多角度分析，積極尋找實驗過程中能夠運用信息技術的切入點，便于教學過程可以利用信息技術將化學實驗重難點內容呈現出來。

（二）融合性原則

高中化學實驗教學中信息技術的應用需要滿足融合性原則，即教師不能片面地將所有教學內容都承載于信息資源和信息技術之上，要在充分了解中學生的學習能力、認知能力、思維能力、媒介素養和邏輯能力的基礎上開展教學[6]。

比如：高中化學教師在信息技術在高中化學實驗教學中的應用過程需要結合學生實際情況、學習需求以及實驗教學重點內容，巧用媒介教學資源，讓不同的實驗內容匹配不同的多媒體教學資源，且同時匹配不同學習水平的學生，讓教學過程能夠通過信息技術和化學實驗教學融合。

（三）篩選性原則

高中化學實驗教學中信息技術的應用需要教師對網絡教學資源、網絡信息資源進行不斷的挖掘、甄別、篩選。只有保證網絡教學資源與高中化學實驗教學內容相互融合、相互滲透，才能讓高中化學實驗教學內容完美呈現，學生才能更好地利用網絡信息資源和信息技術進行學習[7]。因此，高中化學教師在進行教學資源挖掘、甄別、篩選、運用的過程中，需要樹立嚴謹的科學態度，切忌直接照搬網絡教學資源的內容。尤其是部分實驗教學的操作關鍵、操作步驟等，除了保證網絡教學資源準確性以外，還需要通過反復查驗和反復比較確保教學資源的匹配度。

四、高中化學實驗教學中存在的問題

（一）重視理論輕視實驗

受應試教育和高考壓力的影響，現階段高中化學的教育教學依然是以應試教育模式為主，這種教學模式下教師為了確保學生能夠具備應試能力，往往采取的是“機械式”“灌輸式”的教學方式，且教學內容偏重于理論教學，這就造成高中化學教學的內容以概念和理論為主，實驗教學所占比重較小。但是，高中化學又是一門需要通過實驗驗證理論知識和概念內容的課程。所以，忽視實驗教學不僅影響了高中化學的整體教學質量，還讓學生的學習流于表面[8]。

（二）實驗教學主體混亂

由于長期以來的教育教學手段禁錮和教育教學主體不明確，使得現階段高中化學的實驗教學，學生依然處于被動地位。當下大部分高中教師對化學實驗教學的重視程度不夠，在教學過程中缺乏教學教法創新，依然將實驗操作教學的主體定位在自身，學生在實驗教學過程中處于被動地位，大多數時間在觀察實驗過程，這就導致學生參與度低，學生實驗學習興趣低下。

（三）實驗教學缺乏互動

由于學生在整個化學實驗教學中長期處于被動地位，因此對化學實驗缺乏參與性，實驗過程中師生之間、學生與學生之間的互動交流也較低。學生很難通過實驗教學開展討論獲得化學知識。而且由于缺乏教學互動，高中化學實驗教學實踐活動驟降，其教學意義不僅沒有得到發揮，還不利于促進中學生探究精神、創新意識和團隊意識的培養，與高中化學學科教育教學目標的初衷背離。

五、高中化學實驗教學中信息技術的應用方法

（一）課堂教學模式優化

高中生的探索欲和好奇心依然處于強烈階段，高中化學實驗教學中信息技術的應用需要教師依托高中生的身心發展特征優化教學模式。首先，課堂教學中實驗課程的設計必須符合高中生的認知，積極利用信息技術、網絡教學資源加入一些有趣的實驗課題，用于激發高中生的學習興趣。其次，高中化學課程中科學知識和科學現象較多，則需要教師依托信息技術引入一些豐富生動的教學方式方法，讓學生可以在化學實驗操作過程中對化學現象進行觀察、記錄和探索，激發他們的實驗探究熱情。

例如：在“光合作用”的實驗教學中，教師可以利用PPT、動漫教學資源、問答題軟件等設計實驗教學問題，如“為什么有的事物可以產生光合作用，有的不可以”“生活中有哪些事物可以產生光合作用”等，讓學生帶著問題進行化學實驗操作和實驗驗證。這樣既完成了問題提出，引導學生進行實驗探索和學習，也通過課堂教學的導入讓學生對光合作用實驗內容有所了解。

（二）實驗演示過程創新

實驗演示是化學現象直觀生動展示的最佳方式，也是激發學生實驗操作興趣和化學知識探索欲望的途徑。最為重要的是，實驗演示可以讓高中生在對原有化學原理或者化學知識理解的基礎上得到提升。所以，實驗演示過程利用信息技術進行創新是高中化學實驗教學中信息技術應用的重要方法。這就需要教師在嚴格按照實驗操作要求的前提下進行化學實驗演示，讓學生認識到實驗操作過程中的注意事項、規范流程以及安全問題等，進而保障實驗效果。同時，在掌握實驗教學內容的同時，依托網絡教學資源、信息化教學手段、視聽教學手段等積極優化和創新實驗方式，力求達到教學效果提升。

比如：高中化學“走進化學世界”部分的教學導入過程中，教師可以運用多媒體視頻、3D動態模型將學生生活中常見的金屬、礦物、水、空氣、溶液等展現出來，引導學生通過仔細觀察、認真對比和討論分析認識化學知識的基本結構體系。隨后教師可以碳酸氫銨的化學實驗為案例，通過3D動態模型、多媒體視頻將實驗流程呈現出來，讓學生掌握化學實驗儀器、步驟、流程、注意事項等。這樣，學生在開展碳酸氫銨化學實驗過程中就會明確實驗目的、實驗流程等，提升實驗操作質量。

（三）深度解讀化學理論

學生只有實實在在完成了實驗操作，才能真正了解化學原理。而且，讓學生完成化學實驗，不僅滿足了高中生的求知欲，也提升了他們的實驗參與度。所以，高中化學實驗教學中，化學教師還應當借助信息技術和網絡資源對實驗教學過程中的相關理論、操作方法、知識內容等進行深度解讀，讓學生在實驗操作過程中能夠自然形成實驗印象，提高實驗教學質量。

比如：高中化學教學中關于“氧氣制備”部分內容的實驗教學過程中，為了深度進行化學理論解讀，輔助學生進行化學實驗操作，教師可以利用網絡搜索引擎呈現氧氣制備的實驗流程、實驗原理、理論知識，讓學生的實驗操作和理論學習更好進行銜接；同時，借助計算機制作的思維導圖、化學圖形引導學生在化學理論、化學知識、化學實驗等內容的學習和感知過程主動思考、自主思維，并在教師引導下將難以解決的化學問題和難以操作的實驗歸納總結，形成有條理、有步驟、有技巧的思考過程。這樣，學生便會將這種思維發展意識轉化為思維拓展，化學實驗教學效率也就自然得到提高。

（四）教學評價信息化，強化教學效果

實驗教學評價是高中化學實驗教學過程中極其關鍵的一個環節，也是教師檢測高中生實驗操作行為、實驗學習效果，以及學生接受教師點評提升自信心的基礎。同時，依據實驗教學評價，教師還能針對高中化學實驗教學中信息技術的應用流程、教學方式進行優化。因此，化學教師需要將鼓勵學習、學習反思、情感體驗強化、學習信心增強、學習習慣點評、學習方式優化等指標納入評價體系，同時利用信息技術中的云計算、大數據、AI技術等輔助開展實驗教學評價，加強實驗教學評價的科學性、合理性。這樣，依托實驗教學評價的信息化，信息技術的應用效果得到了強化，應用成效得到了提高。

結束語

信息技術在高中化學實驗教學中的應用，改變了高中化學實驗教育教學模式，創新了教學觀點，提升了教育教學質量。但是，廣大高中化學教師也不能本末倒置，還是應當依托高中化學實驗學科特征，在了解學生化學學習實際情況下，科學合理地將信息技術、信息資源在高中化學實驗教學中進行應用。這樣，高中化學教師才能在貼合學科特性、學生特點下利用多媒體開展高中化學實驗的教學，實現高中化學實驗教學的提質增效。

參考文獻

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[5]鄭喜煥.信息技術與化學教學的整合研究[D].天津：天津師范大學，2019.

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[8]李玥姣.化學軟件在高中化學教學中的應用現狀及實踐初探[D].昆明市：云南師范大學，2013.