應用現代信息技術，優化高中化學教學

摘要：信息化時代的到來，不僅促進教育信息化設備的更新升級，還為學科教學與信息技術深度融合搭建了新的平臺。本文從創設問題情境、優化實驗教學、化抽象為形象、創新多元化評價方式等方面闡述了高中化學教學中現代信息技術的應用優勢，反思了教學中存在的問題，并針對信息資源的融合、課堂教學的優化提出了一些建議。

關鍵詞：現代信息技術；優化；化學教學

《普通高中化學課程標準（2017年版）》明確指出：應鼓勵運用信息技術提高課堂教學效率和質量，強化信息技術與化學教學的深度融合，促進教師教學方式和學生學習方式的改變[1]。高中化學具有的知識瑣碎、概念抽象、反應復雜、實驗危險等特征，使得不少學生對學習化學感到困難，更提不起興趣。現代信息技術憑借生動的動畫、豐富的學科資源、交互的學習環境等優勢吸引著學生的眼球，無疑為枯燥乏味的化學教學注入了生機與活力。

一、運用信息技術，發揮應用優勢

（一）優選導課短片，創設問題情境

托爾斯泰曾說過：“成功的教學所需要的不是強制，而是激發學生的興趣。”音頻技術創新了情境嵌入方式，帶給學生真實的情感體驗，有效激發學生的求知欲望，催生學生積極探索的意愿，從而大大提高課堂教學效果。如在開展“一種重要的混合物——膠體”教學時，采用學生最熟悉的“棗莊鳳鳴湖燈光秀”短片導入新課。動感的音樂、繽紛的色彩、變幻多姿的水柱將燈、光、聲、水完美融合在一起，震撼過后不禁引人思索：夜空中美麗的燈柱是如何產生的？帶著這個問題展開這節課的學習，學生很快進入學習狀態。又如在“氮的循環”教學中，短片播放電閃雷鳴、雷雨交加，過后植物瘋狂快樂生長的畫面。把最真實的生活情境引入課堂，發人深思，學生利用所學的知識對大自然的現象進行解釋，雷電作用下，氮氣發生一系列的轉化：

莊稼在雷雨過后之所以瘋狂生長，是因為大自然為其施了一次氮肥。這樣既有技術含量又貼近生活的小短片無形中激發了學生探究化學的欲望。

（二）借助投影、視頻、交互式一體機，優化實驗教學

化學是一門建立在實驗基礎上的學科，化學教學離不開實驗，通過化學實驗探究物質的性質，解釋反應的原理，熟悉物質的分離和提純方法，從而激發學生的求知欲望，增強問題解決能力和探究意識。

演示實驗必須現象明顯、便于觀察。學生觀察實驗現象，更直觀地感知內容，經過思考加工，實現對知識的深刻理解和認識升華。傳統實驗演示是教師或個別學生在講臺上操作，其他學生在下面觀摩，受課堂布置所限，前面的學生還可以勉強看見，后面的學生基本一點也看不到，演示實驗的現象無法直接清晰地展示在每個學生眼前。但如果把這些實驗改用實物投影，就可以收到較好的預期效果。如“鈉與水的反應”實驗，把鈉直接投入滴有酚酞的水中，學生無法觀察到鈉在水中四處游動。若把此實驗放在投影儀下完成，現象就能直接被觀察到，實驗全過程清晰地呈現在學生面前，透過現象體會物質變化過程、思考并總結實驗結論。實物投影強化學生的實驗觀察能力，提升學生的宏觀辨識和微觀探析能力，極大地調動了他們的學習熱情。

實驗必須保證學生的安全。不論是課堂上的演示實驗還是實驗課中的探究實驗，一般只能安排一些操作簡單、現象明顯的經典實驗，而那些較復雜、易污染、有毒害、危險系數高、成本昂貴的實驗，學生只能靠機械的記憶，嚴重制約了實驗教學的效果。而借助視頻錄像，則可以將這些實驗變得生動、直觀，化枯燥無味為生動有趣，有效地避免危險性和污染性的實驗對學生的潛在傷害，更有利于激發學生興趣，促進化學核心素養的培養。如“濃硫酸的稀釋”實驗，正確的操作是把濃硫酸加入水中，并用玻璃棒不斷攪拌。若加入順序錯誤則具有一定的危險性，課堂上是難以實施演示的。借助實驗視頻，學生目睹操作錯誤帶來的危險，強化學生對正確實驗操作的重視，既可以保障課時進度、保證學生的安全，又可以收到良好的教學效果。播放視頻錄像還可以規范學生的實驗操作。對那些步驟繁瑣、操作較復雜的實驗，如“酸堿中和滴定” 實驗，可利用定格酸式、堿式滴定管的構造，慢放滴定管的使用方法，倒放和重放中和滴定全過程等功能，突出滴定管的特殊構造、強調關鍵的操作步驟、規范操作要領，使學生對實驗操作既有感性認識，又有理性的思維，達到加強學生實驗操作規范性的目的[2]。

集圖片、視頻、書寫、存儲等功能于一體的交互式一體機，可以進行復制、粘貼、拼接、拖拽、修改等操作。借助交互式一體機，可以讓實驗教學變得簡潔、直觀、高效。 如在“氨氣的實驗室制法”教學中，儀器的選擇、組裝和實驗操作環節較難理解，利用交互式一體機的拖拽、拼接功能，選擇合適的氨氣發生裝置、凈化裝置、收集裝置和尾氣處理裝置所需要的儀器，依據正確的順序組裝實驗器材，模擬實驗全過程。學生對儀器的選擇、正確組裝，實驗中出現的問題進行直觀的分析、糾錯，對實驗注意事項進行補充完善。如加熱時試管口要向下傾斜；收集氨氣時，試管口需塞上棉花，導管要插入試管的底部；最后需要對尾氣進行處理等。

（三）運用計算機模擬，化抽象為具體

氯化鈉的晶胞模型、金剛石的空間網狀結構、烷烴等有機化合物的空間構型等微觀物質結構人眼是無法直接觀察到的，對學生而言過于抽象。但運用計算機繪圖功能，將這些抽象、復雜不易弄清的結構制作成課件，在屏幕上進行微觀放大、多層面展示、多角度翻轉、不同角度切割等，有利于激發學生的空間想象能力、加深對微觀物質結構的認識。借助計算機模擬動畫功能，將化學鍵的斷裂和形成過程、核外電子的繞核運動、氯化鈉的形成過程、電解池工作原理等，以生動的畫面，形象直觀地展示出來，化抽象不可視為形象可視，有利于教學重難點的突破。如在教學“電解氯化銅溶液”時，畫面上動態地呈現：電解槽中，-1價的氯離子小球向陽極移動，在陽極上失去電子發生氧化反應，產生黃綠色的氣體Cl2；+2價的銅離子小球向陰極移動，在陰極上得到電子發生還原反應，使陰極的表面附著一層紅色的物質Cu。外電路中，電子從陽極流出經過外接電源流向陰極。通過Flash動畫將電解池中陰陽離子定向移動、兩電極發生的反應、外電路中電子流向等抽象的理論、復雜變化過程，以生動的形象、逼真的動畫展現在學生面前，加深學生對抽象的電解池工作原理知識的理解，構建起電化學的認知模型，以達到深入淺出體驗感悟的境界。

（四）創新多元化評價方式

當堂反饋是課堂教學的重要組成部分，更是評價學生學習效果的方式。當堂反饋多采用教師提問、學生應答這種雙向交流模式，通過觀察學生應答時的動作、語音、表情等獲取反饋信息，及時了解學生對知識的理解和掌握情況，適時調整教學方式和教學內容。由于高中化學教學課程緊、任務重，課堂提問只能集中在少數學生身上，不能面面俱到。當堂反饋演變成對某幾個學生的反饋，教師無法及時、準確地掌握全班學生的整體學習情況，反饋效果不理想。隨著科技的發展、數據統計的引入，學生的學習情況可以被快速、高效地反饋，學生的學情診斷與教學評價體系向更加多元化的方向邁進。比如，對于一些客觀性的習題，利用網絡技術讀取匯總、統計分析，教師可以快速獲取反饋信息，根據反饋結果及時調整課時進度和教學方案，針對學生的問題開展有效的教學。對于一些主觀性的問題，采取學生自評、互評、教師點評等方式，引導學生探尋解決方案、優化解題思路，也便于學科核心素養的滲透。基于化學學科核心素養的評價不僅要關注化學的基礎知識、基本概念和實驗技能的形成性評價，還要關注整個學習過程中學生的表現，如：關注學生獲取化學知識和實驗技能的真實體驗，關注學生解決復雜化學問題所必備的知識和解決問題的能力等。

為了更全面地檢測學生的學習情況，也可以利用信息技術監測和跟蹤學生學習的全過程，記錄學生的課前預習、課堂表現、作業反饋等，分析學生歷次考試成績，并對得分點及易錯點進行匯總，建立學生校內校外學習和活動的成長檔案，創新多元化評價方式，發揮評價的激勵和調節功能。

二、基于化學教學，融合信息資源

（一）明確目標、把握學情，制作優質課件

盡管現代教育技術能生動直觀地呈現教學內容，但教學效果取決于學生對知識的感知和理解。學生是鮮活的人，存在明顯的個體差異，這就要求教學課件必須與學生的知識基礎、興趣需要、認知水平、學習能力等相吻合。否則，將會嚴重阻礙教學活動的實施。由此可見課件的質量直接影響著整堂課的質量。在制作課件之前，教師應充分備好課。一方面應明確教學目標，明確教學目標是實現有效教學的關鍵，教師要依據課程標準，確立合適的教學目標，充分發揮目標的引領和導向作用。另一方面要勤與學生交流，對學生的學情進行全面了解和精準把握，根據學情鋪設知識臺階，步步深入，循序漸進。優選教學軟件，合理安排教學活動，預設教學過程中可能出現的問題，并不斷反思、改進。

當今信息化時代，科技發達、網絡便捷。豐富的新鮮資訊和精彩的網絡視頻為課堂教學提供了良好的素材，教師要對其進行精心選材、高效加工、知識處理，然后生動地展示在學生面前，既有豐富的信息容量，又保證了課堂質量，實現課堂教學與信息技術的最優組合。

（二）堅持適切性原則，發揮信息技術與傳統教學的優勢互補

現代信息技術的應用，為課堂教學提供了趣味性和科學性，為教師施展才華提供了契機。信息技術逐步演變成公開課、展示課的標配，缺少它的教學變成了異類。這樣盲目強調多媒體教學的優點、片面追求多媒體效應的做法是不可取的。在實際教學中要結合學生的認知特點，從教學內容入手，把握好適切性原則。使信息資源適時、適當、適度地融入到化學教學中去，力求教學效果最優化。

課件容量大，知識內容只能按照預先設計好的方式呈現，嚴重制約了教師的隨意發揮，減弱了學生思考、發現、知識建構過程。而板書可以給學生一種思維的緩沖，也有助于他們消化吸收所學的知識，從而突破整堂課的知識重難點，化被動聽課為主動參與、探究知識建構過程。學生在教師的板書提示下能更好地開展學習。因此我們倡導傳統的粉筆黑板與現代信息技術的優勢互補，更好地為課堂教學服務。如講解“pH的計算”時，教師利用粉筆黑板邊講、邊寫計算過程，學生跟著教師的講解，步步深入，建構解題思路，課件展示pH計算的知識歸納：酸溶液，先算溶液中H+濃度，再帶公式算pH；堿溶液，先算溶液中OH-濃度，利用水的離子積常數，求出H+濃度，最后計算pH。

化學實驗是真實存在的，通過實驗學生可以感受到化學學科的真實性、可信性、科學性和嚴密性。實驗過程中，我們需要觀察實驗現象，分析、思考實驗本質，探究、得出實驗結論。由于外界因素的影響，有些實驗難以產生預期的效果，有些實驗甚至會出現意想不到的現象，教師應利用教學中生成的這種特殊情景，及時引導學生對異常現象進行思考、分析，探尋、優化實驗方案。從而培養學生的問題意識和創新思維，另外通過動手實驗，可以體驗實驗的樂趣，培養學生的實驗技能和探究欲望。虛擬實驗是一種理想狀態，它在教學中只能起到輔助教學的作用，絕不能用虛擬實驗來代替真實的實驗操作，否則化學教學將成為無源之水。

（三）注重各種整合方式協調使用，優化化學教學

信息技術與化學教學的整合方式主要有三種：以教師為主體的多媒體展示模式、基于網絡的學生自主學習模式、交互性課堂教學模式[4]。

近幾年比較流行的翻轉課堂，正是基于網絡的學生自主學習模式展開的。它不僅成功打破了傳統的教師講授為主的課堂教學方式，還有效地促進學生自主學習，達到對其知識能力和情感素養的有效培養。課前，教師依據化學知識重難點錄制微課視頻，制作導學案，并推送給學生。學生利用課余時間，通過觀看教學視頻、查閱相關資料、完成導學案等實現自主學習，憑借自己的能力最大限度地解決學習中遇到的問題。課堂上，教師利用課堂時間高效地組織學生進行合作探究、互動交流，有目的地解決學習過程中遇到的問題。由于教學時間是有限的，教師不可能在課上解答學生所遇到的所有問題。對此，課后教師可以充分借助微信、QQ、釘釘等當下比較常用的交流軟件進行交流答疑，及時解答學生的疑難問題。

遠程教育是基于互聯網技術構建的交互性課堂，具有資源內容豐富、學習方式靈活、指向性強等特點，可以彌補傳統班級授課的不足，拓展了化學課堂教學的時空范圍，使得化學課堂不僅僅是幾十分鐘，只要連接網絡，化學課堂就可以是隨時的。現在很多學校也開通了云教學平臺，平臺不僅具有非常豐富的題庫、錯題整理、篩選組題的功能，還具有現場教學和討論區，如果學生有疑難問題或有好的想法都可以借助云教學平臺與老師或同學進行及時的溝通。從而加強了人與人之間的交流，開拓了學生的視野，實現資源共享。另外有條件的學校還配置了智慧教室（又稱未來教室）一種典型的智慧學習環境，它融合了多種新型的信息技術，主要設備有：Haboard互動電子白板，ezVision實物提示機和 IRS 即時反饋系統[4]。它為學生提供生動、互動、主動的學習環境，為更好地開展課堂教學助力。

三、結束語

綜上所述，現代信息技術應用于高中化學教學，不僅能激發學習興趣、突破重難點、擴充課堂容量，還能優化實驗教學、豐富課堂教學模式、創新多元化評價方式。作為教師，要充分整合現有資源，發揮資源的最大優勢，為優化化學教學服務。

作者單位：焦傳玲 棗莊市薛城實驗中學

參? 考? 文? 獻

[1]中華人民共和國教育部制定.普通高中化學課程標準（2017年版）[S].北京： 人民教育出版社，2018.

[2]文慶城.化學實驗教學研究[M].北京：科學出版社，2003.

[3]黃曉東.試論信息技術與化學課程整合的三種模式[J].中國電化教育，2006（04）：58-59.

[4]黃曉鋒.論HiTeach 互動系統在課堂教學中運用[J].上海教研，2013（12）：65-66.

焦傳玲（1983.10-），女，漢族，山東棗莊，研究生，中學一級教師，研究方向：高中化學教學研究、試題研究。