應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)，優(yōu)化高中化學(xué)教學(xué)

摘要：信息化時代的到來，不僅促進(jìn)教育信息化設(shè)備的更新升級，還為學(xué)科教學(xué)與信息技術(shù)深度融合搭建了新的平臺。本文從創(chuàng)設(shè)問題情境、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)、化抽象為形象、創(chuàng)新多元化評價方式等方面闡述了高中化學(xué)教學(xué)中現(xiàn)代信息技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢，反思了教學(xué)中存在的問題，并針對信息資源的融合、課堂教學(xué)的優(yōu)化提出了一些建議。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代信息技術(shù)；優(yōu)化；化學(xué)教學(xué)

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》明確指出：應(yīng)鼓勵運(yùn)用信息技術(shù)提高課堂教學(xué)效率和質(zhì)量，強(qiáng)化信息技術(shù)與化學(xué)教學(xué)的深度融合，促進(jìn)教師教學(xué)方式和學(xué)生學(xué)習(xí)方式的改變[1]。高中化學(xué)具有的知識瑣碎、概念抽象、反應(yīng)復(fù)雜、實(shí)驗(yàn)危險等特征，使得不少學(xué)生對學(xué)習(xí)化學(xué)感到困難，更提不起興趣。現(xiàn)代信息技術(shù)憑借生動的動畫、豐富的學(xué)科資源、交互的學(xué)習(xí)環(huán)境等優(yōu)勢吸引著學(xué)生的眼球，無疑為枯燥乏味的化學(xué)教學(xué)注入了生機(jī)與活力。

一、運(yùn)用信息技術(shù)，發(fā)揮應(yīng)用優(yōu)勢

（一）優(yōu)選導(dǎo)課短片，創(chuàng)設(shè)問題情境

托爾斯泰曾說過：“成功的教學(xué)所需要的不是強(qiáng)制，而是激發(fā)學(xué)生的興趣。”音頻技術(shù)創(chuàng)新了情境嵌入方式，帶給學(xué)生真實(shí)的情感體驗(yàn)，有效激發(fā)學(xué)生的求知欲望，催生學(xué)生積極探索的意愿，從而大大提高課堂教學(xué)效果。如在開展“一種重要的混合物——膠體”教學(xué)時，采用學(xué)生最熟悉的“棗莊鳳鳴湖燈光秀”短片導(dǎo)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(chǎn)生的？帶著這個問題展開這節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生很快進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)。又如在“氮的循環(huán)”教學(xué)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(shí)的生活情境引入課堂，發(fā)人深思，學(xué)生利用所學(xué)的知識對大自然的現(xiàn)象進(jìn)行解釋，雷電作用下，氮?dú)獍l(fā)生一系列的轉(zhuǎn)化：

莊稼在雷雨過后之所以瘋狂生長，是因?yàn)榇笞匀粸槠涫┝艘淮蔚省＿@樣既有技術(shù)含量又貼近生活的小短片無形中激發(fā)了學(xué)生探究化學(xué)的欲望。

（二）借助投影、視頻、交互式一體機(jī)，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)

化學(xué)是一門建立在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的學(xué)科，化學(xué)教學(xué)離不開實(shí)驗(yàn)，通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)的性質(zhì)，解釋反應(yīng)的原理，熟悉物質(zhì)的分離和提純方法，從而激發(fā)學(xué)生的求知欲望，增強(qiáng)問題解決能力和探究意識。

演示實(shí)驗(yàn)必須現(xiàn)象明顯、便于觀察。學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，更直觀地感知內(nèi)容，經(jīng)過思考加工，實(shí)現(xiàn)對知識的深刻理解和認(rèn)識升華。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)演示是教師或個別學(xué)生在講臺上操作，其他學(xué)生在下面觀摩，受課堂布置所限，前面的學(xué)生還可以勉強(qiáng)看見，后面的學(xué)生基本一點(diǎn)也看不到，演示實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象無法直接清晰地展示在每個學(xué)生眼前。但如果把這些實(shí)驗(yàn)改用實(shí)物投影，就可以收到較好的預(yù)期效果。如“鈉與水的反應(yīng)”實(shí)驗(yàn)，把鈉直接投入滴有酚酞的水中，學(xué)生無法觀察到鈉在水中四處游動。若把此實(shí)驗(yàn)放在投影儀下完成，現(xiàn)象就能直接被觀察到，實(shí)驗(yàn)全過程清晰地呈現(xiàn)在學(xué)生面前，透過現(xiàn)象體會物質(zhì)變化過程、思考并總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論。實(shí)物投影強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)驗(yàn)觀察能力，提升學(xué)生的宏觀辨識和微觀探析能力，極大地調(diào)動了他們的學(xué)習(xí)熱情。

實(shí)驗(yàn)必須保證學(xué)生的安全。不論是課堂上的演示實(shí)驗(yàn)還是實(shí)驗(yàn)課中的探究實(shí)驗(yàn)，一般只能安排一些操作簡單、現(xiàn)象明顯的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，而那些較復(fù)雜、易污染、有毒害、危險系數(shù)高、成本昂貴的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生只能靠機(jī)械的記憶，嚴(yán)重制約了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果。而借助視頻錄像，則可以將這些實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)對學(xué)生的潛在傷害，更有利于激發(fā)學(xué)生興趣，促進(jìn)化學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。如“濃硫酸的稀釋”實(shí)驗(yàn)，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(shí)施演示的。借助實(shí)驗(yàn)視頻，學(xué)生目睹操作錯誤帶來的危險，強(qiáng)化學(xué)生對正確實(shí)驗(yàn)操作的重視，既可以保障課時進(jìn)度、保證學(xué)生的安全，又可以收到良好的教學(xué)效果。播放視頻錄像還可以規(guī)范學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作。對那些步驟繁瑣、操作較復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)，如“酸堿中和滴定” 實(shí)驗(yàn)，可利用定格酸式、堿式滴定管的構(gòu)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(gòu)造、強(qiáng)調(diào)關(guān)鍵的操作步驟、規(guī)范操作要領(lǐng)，使學(xué)生對實(shí)驗(yàn)操作既有感性認(rèn)識，又有理性的思維，達(dá)到加強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作規(guī)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(jī)，可以進(jìn)行復(fù)制、粘貼、拼接、拖拽、修改等操作。借助交互式一體機(jī)，可以讓實(shí)驗(yàn)教學(xué)變得簡潔、直觀、高效。 如在“氨氣的實(shí)驗(yàn)室制法”教學(xué)中，儀器的選擇、組裝和實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)較難理解，利用交互式一體機(jī)的拖拽、拼接功能，選擇合適的氨氣發(fā)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(jù)正確的順序組裝實(shí)驗(yàn)器材，模擬實(shí)驗(yàn)全過程。學(xué)生對儀器的選擇、正確組裝，實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題進(jìn)行直觀的分析、糾錯，對實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)進(jìn)行補(bǔ)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(dǎo)管要插入試管的底部；最后需要對尾氣進(jìn)行處理等。

（三）運(yùn)用計算機(jī)模擬，化抽象為具體

氯化鈉的晶胞模型、金剛石的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)、烷烴等有機(jī)化合物的空間構(gòu)型等微觀物質(zhì)結(jié)構(gòu)人眼是無法直接觀察到的，對學(xué)生而言過于抽象。但運(yùn)用計算機(jī)繪圖功能，將這些抽象、復(fù)雜不易弄清的結(jié)構(gòu)制作成課件，在屏幕上進(jìn)行微觀放大、多層面展示、多角度翻轉(zhuǎn)、不同角度切割等，有利于激發(fā)學(xué)生的空間想象能力、加深對微觀物質(zhì)結(jié)構(gòu)的認(rèn)識。借助計算機(jī)模擬動畫功能，將化學(xué)鍵的斷裂和形成過程、核外電子的繞核運(yùn)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(xué)重難點(diǎn)的突破。如在教學(xué)“電解氯化銅溶液”時，畫面上動態(tài)地呈現(xiàn)：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(fā)生氧化反應(yīng)，產(chǎn)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(fā)生還原反應(yīng)，使陰極的表面附著一層紅色的物質(zhì)Cu。外電路中，電子從陽極流出經(jīng)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(fā)生的反應(yīng)、外電路中電子流向等抽象的理論、復(fù)雜變化過程，以生動的形象、逼真的動畫展現(xiàn)在學(xué)生面前，加深學(xué)生對抽象的電解池工作原理知識的理解，構(gòu)建起電化學(xué)的認(rèn)知模型，以達(dá)到深入淺出體驗(yàn)感悟的境界。

（四）創(chuàng)新多元化評價方式

當(dāng)堂反饋是課堂教學(xué)的重要組成部分，更是評價學(xué)生學(xué)習(xí)效果的方式。當(dāng)堂反饋多采用教師提問、學(xué)生應(yīng)答這種雙向交流模式，通過觀察學(xué)生應(yīng)答時的動作、語音、表情等獲取反饋信息，及時了解學(xué)生對知識的理解和掌握情況，適時調(diào)整教學(xué)方式和教學(xué)內(nèi)容。由于高中化學(xué)教學(xué)課程緊、任務(wù)重，課堂提問只能集中在少數(shù)學(xué)生身上，不能面面俱到。當(dāng)堂反饋演變成對某幾個學(xué)生的反饋，教師無法及時、準(zhǔn)確地掌握全班學(xué)生的整體學(xué)習(xí)情況，反饋效果不理想。隨著科技的發(fā)展、數(shù)據(jù)統(tǒng)計的引入，學(xué)生的學(xué)習(xí)情況可以被快速、高效地反饋，學(xué)生的學(xué)情診斷與教學(xué)評價體系向更加多元化的方向邁進(jìn)。比如，對于一些客觀性的習(xí)題，利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)讀取匯總、統(tǒng)計分析，教師可以快速獲取反饋信息，根據(jù)反饋結(jié)果及時調(diào)整課時進(jìn)度和教學(xué)方案，針對學(xué)生的問題開展有效的教學(xué)。對于一些主觀性的問題，采取學(xué)生自評、互評、教師點(diǎn)評等方式，引導(dǎo)學(xué)生探尋解決方案、優(yōu)化解題思路，也便于學(xué)科核心素養(yǎng)的滲透。基于化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的評價不僅要關(guān)注化學(xué)的基礎(chǔ)知識、基本概念和實(shí)驗(yàn)技能的形成性評價，還要關(guān)注整個學(xué)習(xí)過程中學(xué)生的表現(xiàn)，如：關(guān)注學(xué)生獲取化學(xué)知識和實(shí)驗(yàn)技能的真實(shí)體驗(yàn)，關(guān)注學(xué)生解決復(fù)雜化學(xué)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(xué)生的學(xué)習(xí)情況，也可以利用信息技術(shù)監(jiān)測和跟蹤學(xué)生學(xué)習(xí)的全過程，記錄學(xué)生的課前預(yù)習(xí)、課堂表現(xiàn)、作業(yè)反饋等，分析學(xué)生歷次考試成績，并對得分點(diǎn)及易錯點(diǎn)進(jìn)行匯總，建立學(xué)生校內(nèi)校外學(xué)習(xí)和活動的成長檔案，創(chuàng)新多元化評價方式，發(fā)揮評價的激勵和調(diào)節(jié)功能。

二、基于化學(xué)教學(xué)，融合信息資源

（一）明確目標(biāo)、把握學(xué)情，制作優(yōu)質(zhì)課件

盡管現(xiàn)代教育技術(shù)能生動直觀地呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容，但教學(xué)效果取決于學(xué)生對知識的感知和理解。學(xué)生是鮮活的人，存在明顯的個體差異，這就要求教學(xué)課件必須與學(xué)生的知識基礎(chǔ)、興趣需要、認(rèn)知水平、學(xué)習(xí)能力等相吻合。否則，將會嚴(yán)重阻礙教學(xué)活動的實(shí)施。由此可見課件的質(zhì)量直接影響著整堂課的質(zhì)量。在制作課件之前，教師應(yīng)充分備好課。一方面應(yīng)明確教學(xué)目標(biāo)，明確教學(xué)目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)有效教學(xué)的關(guān)鍵，教師要依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)，確立合適的教學(xué)目標(biāo)，充分發(fā)揮目標(biāo)的引領(lǐng)和導(dǎo)向作用。另一方面要勤與學(xué)生交流，對學(xué)生的學(xué)情進(jìn)行全面了解和精準(zhǔn)把握，根據(jù)學(xué)情鋪設(shè)知識臺階，步步深入，循序漸進(jìn)。優(yōu)選教學(xué)軟件，合理安排教學(xué)活動，預(yù)設(shè)教學(xué)過程中可能出現(xiàn)的問題，并不斷反思、改進(jìn)。

當(dāng)今信息化時代，科技發(fā)達(dá)、網(wǎng)絡(luò)便捷。豐富的新鮮資訊和精彩的網(wǎng)絡(luò)視頻為課堂教學(xué)提供了良好的素材，教師要對其進(jìn)行精心選材、高效加工、知識處理，然后生動地展示在學(xué)生面前，既有豐富的信息容量，又保證了課堂質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)與信息技術(shù)的最優(yōu)組合。

（二）堅持適切性原則，發(fā)揮信息技術(shù)與傳統(tǒng)教學(xué)的優(yōu)勢互補(bǔ)

現(xiàn)代信息技術(shù)的應(yīng)用，為課堂教學(xué)提供了趣味性和科學(xué)性，為教師施展才華提供了契機(jī)。信息技術(shù)逐步演變成公開課、展示課的標(biāo)配，缺少它的教學(xué)變成了異類。這樣盲目強(qiáng)調(diào)多媒體教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)、片面追求多媒體效應(yīng)的做法是不可取的。在實(shí)際教學(xué)中要結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)，從教學(xué)內(nèi)容入手，把握好適切性原則。使信息資源適時、適當(dāng)、適度地融入到化學(xué)教學(xué)中去，力求教學(xué)效果最優(yōu)化。

課件容量大，知識內(nèi)容只能按照預(yù)先設(shè)計好的方式呈現(xiàn)，嚴(yán)重制約了教師的隨意發(fā)揮，減弱了學(xué)生思考、發(fā)現(xiàn)、知識建構(gòu)過程。而板書可以給學(xué)生一種思維的緩沖，也有助于他們消化吸收所學(xué)的知識，從而突破整堂課的知識重難點(diǎn)，化被動聽課為主動參與、探究知識建構(gòu)過程。學(xué)生在教師的板書提示下能更好地開展學(xué)習(xí)。因此我們倡導(dǎo)傳統(tǒng)的粉筆黑板與現(xiàn)代信息技術(shù)的優(yōu)勢互補(bǔ)，更好地為課堂教學(xué)服務(wù)。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(xué)生跟著教師的講解，步步深入，建構(gòu)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(shù)，求出H+濃度，最后計算pH。

化學(xué)實(shí)驗(yàn)是真實(shí)存在的，通過實(shí)驗(yàn)學(xué)生可以感受到化學(xué)學(xué)科的真實(shí)性、可信性、科學(xué)性和嚴(yán)密性。實(shí)驗(yàn)過程中，我們需要觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析、思考實(shí)驗(yàn)本質(zhì)，探究、得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。由于外界因素的影響，有些實(shí)驗(yàn)難以產(chǎn)生預(yù)期的效果，有些實(shí)驗(yàn)甚至?xí)霈F(xiàn)意想不到的現(xiàn)象，教師應(yīng)利用教學(xué)中生成的這種特殊情景，及時引導(dǎo)學(xué)生對異常現(xiàn)象進(jìn)行思考、分析，探尋、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案。從而培養(yǎng)學(xué)生的問題意識和創(chuàng)新思維，另外通過動手實(shí)驗(yàn)，可以體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)的樂趣，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和探究欲望。虛擬實(shí)驗(yàn)是一種理想狀態(tài)，它在教學(xué)中只能起到輔助教學(xué)的作用，絕不能用虛擬實(shí)驗(yàn)來代替真實(shí)的實(shí)驗(yàn)操作，否則化學(xué)教學(xué)將成為無源之水。

（三）注重各種整合方式協(xié)調(diào)使用，優(yōu)化化學(xué)教學(xué)

信息技術(shù)與化學(xué)教學(xué)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(wǎng)絡(luò)的學(xué)生自主學(xué)習(xí)模式、交互性課堂教學(xué)模式[4]。

近幾年比較流行的翻轉(zhuǎn)課堂，正是基于網(wǎng)絡(luò)的學(xué)生自主學(xué)習(xí)模式展開的。它不僅成功打破了傳統(tǒng)的教師講授為主的課堂教學(xué)方式，還有效地促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，達(dá)到對其知識能力和情感素養(yǎng)的有效培養(yǎng)。課前，教師依據(jù)化學(xué)知識重難點(diǎn)錄制微課視頻，制作導(dǎo)學(xué)案，并推送給學(xué)生。學(xué)生利用課余時間，通過觀看教學(xué)視頻、查閱相關(guān)資料、完成導(dǎo)學(xué)案等實(shí)現(xiàn)自主學(xué)習(xí)，憑借自己的能力最大限度地解決學(xué)習(xí)中遇到的問題。課堂上，教師利用課堂時間高效地組織學(xué)生進(jìn)行合作探究、互動交流，有目的地解決學(xué)習(xí)過程中遇到的問題。由于教學(xué)時間是有限的，教師不可能在課上解答學(xué)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?shù)犬?dāng)下比較常用的交流軟件進(jìn)行交流答疑，及時解答學(xué)生的疑難問題。

遠(yuǎn)程教育是基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建的交互性課堂，具有資源內(nèi)容豐富、學(xué)習(xí)方式靈活、指向性強(qiáng)等特點(diǎn)，可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)班級授課的不足，拓展了化學(xué)課堂教學(xué)的時空范圍，使得化學(xué)課堂不僅僅是幾十分鐘，只要連接網(wǎng)絡(luò)，化學(xué)課堂就可以是隨時的。現(xiàn)在很多學(xué)校也開通了云教學(xué)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(xiàn)場教學(xué)和討論區(qū)，如果學(xué)生有疑難問題或有好的想法都可以借助云教學(xué)平臺與老師或同學(xué)進(jìn)行及時的溝通。從而加強(qiáng)了人與人之間的交流，開拓了學(xué)生的視野，實(shí)現(xiàn)資源共享。另外有條件的學(xué)校還配置了智慧教室（又稱未來教室）一種典型的智慧學(xué)習(xí)環(huán)境，它融合了多種新型的信息技術(shù)，主要設(shè)備有：Haboard互動電子白板，ezVision實(shí)物提示機(jī)和 IRS 即時反饋系統(tǒng)[4]。它為學(xué)生提供生動、互動、主動的學(xué)習(xí)環(huán)境，為更好地開展課堂教學(xué)助力。

三、結(jié)束語

綜上所述，現(xiàn)代信息技術(shù)應(yīng)用于高中化學(xué)教學(xué)，不僅能激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、突破重難點(diǎn)、擴(kuò)充課堂容量，還能優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)、豐富課堂教學(xué)模式、創(chuàng)新多元化評價方式。作為教師，要充分整合現(xiàn)有資源，發(fā)揮資源的最大優(yōu)勢，為優(yōu)化化學(xué)教學(xué)服務(wù)。

作者單位：焦傳玲 棗莊市薛城實(shí)驗(yàn)中學(xué)

參? 考? 文? 獻(xiàn)

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

[2]文慶城.化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究[M].北京：科學(xué)出版社，2003.

[3]黃曉東.試論信息技術(shù)與化學(xué)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(tǒng)在課堂教學(xué)中運(yùn)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(xué)一級教師，研究方向：高中化學(xué)教學(xué)研究、試題研究。