教育信息化背景下高中化學課堂教學的創新與變革探究

作者簡介：韓佃貞（1978～），女，漢族，山東濰坊人，安丘市青云學府，研究方向：化學教育。

摘? 要：信息技術的廣泛應用為學生提供了更加生動、形象、直觀的學習方式，能夠激發學生的學習興趣和積極性，促進學生的全面發展。文章探討了信息技術在高中化學教學中的應用現狀及其帶來的影響，闡述了信息技術在高中化學教學中應用的必要性和優勢。

關鍵詞：高中化學；信息技術；教學實踐

中圖分類號：G633.8+G434??? 文獻標識碼：A??? 文章編號：1673-8918（2024）14-0118-04

信息技術是21世紀最重要的發展方向之一，也是社會發展的動力。當今，信息技術已經滲透到人們生活的方方面面。隨著信息技術的日益發展和完善，越來越多的教育界人士開始探索其在教學中的應用。特別是在高中化學教學中，信息技術的應用不僅能夠增強教學效果，而且能夠促進學生的全面發展。

一、 信息化教學的特點與傳統化學課堂的局限

（一）信息化教學的特點

隨著信息技術的發展，教育也在不斷變化和進步。許多教育工作者和研究人員認為教育中應該合理利用信息技術工具，以提高教學效果和學習質量。第一，個性化教學。在傳統的課堂教學中，老師往往只能給所有學生講解同一內容，難以滿足學生不同的學習需求。而利用信息技術工具，可以通過自主選擇教學資源、定制教學內容和學習路線等方式，讓學生在自適應的教學環境下學習，滿足學生個性化的需求，提高學習效率。第二，互動性強。信息技術工具在教學中能夠提供多種互動方式。教師可以使用網絡教學平臺、視頻會議等多種方式進行遠程教學，學生也可以通過這些方式進行互動學習。同時，在教室中也可以利用電子白板、投影儀等工具，讓學生在教學中參與互動，營造良好的課堂氛圍，提高學生的學習興趣。第三，資源共享性強。利用信息技術，可以將教學資源上傳至網絡教學平臺或者在線共享平臺上，供更多的學生和教師使用，實現資源共享，提高教學效率。第四，反饋及時性。教師使用在線教學平臺，有助于學生在任何時間、任何地點進行學習，同時還可以及時地得到教師的反饋。在線作業和在線測試等方式可以及時反饋學生的學習情況，讓學生了解自己的學習狀況，及時調整學習方法和學習計劃，提高學習質量。利用信息技術工具教學的個性化、互動性、資源共享性和反饋及時性等特點，能夠增強教學效果，促進教育資源共享，同時滿足學生個性化需求，培養學生的自主學習能力和創新意識，是未來教育發展的重要方向。

（二）傳統高中化學教學存在的不足

第一，缺乏互動性和個性化學習。傳統高中化學教學通常采用聽課、筆記、復習的方式，學生對課堂內容的理解和掌握程度有限，而且課堂上的互動性也不足。相比之下，信息技術更注重個性化學習和互動性。通過多媒體教學軟件、虛擬實驗等，學生可以自主選擇教學內容、掌握知識的進度，同時也可以與教師和其他學生互動交流，促進學生對知識的深入理解和掌握。

第二，實驗條件和安全問題。傳統高中化學教學中，實驗是化學教學不可或缺的一部分。然而，在實驗條件和安全方面，傳統教學模式存在實驗室設備不足、實驗安全意識不強等問題。信息技術則可以提供虛擬實驗平臺，通過模擬實驗過程，大大降低了實驗操作的難度和風險，同時也可以使多方共享實驗數據和結果。

第三，教學資源的更新和共享。傳統高中化學教學教材和教學資源更新較慢，難以及時跟上社會和科技的發展。而信息技術則提供了更多的教學資源，如網絡課程、在線電子書、教學視頻等，這些資源更新及時、內容豐富，可以輔助教師講解、提高學生興趣和參與度。

第四，教學效果的評估和反饋。傳統高中化學教學往往主要通過考試衡量教學效果，而考試評估的方式不夠全面，評估結果不夠準確。信息技術則可以提供多種多樣的評估方式，如在線測試、作業反饋、課堂調查等，這些方式可以更全面、準確地評價學生的學習情況和教師的教學效果，同時也為教師提供了更多的數據支持和參考。

二、 信息技術在高中化學教學中的應用意義及原則

（一）應用意義

信息技術已經深入我們生活的各個領域，包括教育領域。在高中化學教學中，信息技術的應用不僅可以豐富教學內容，提高學生的學習興趣，還可以強化學生對化學知識的理解和應用，具體如下：第一，提高教學效率。傳統教學方法主要依靠老師的講解和學生的聽講，很難做到針對每個學生的不同需求進行差異化教學。而信息技術可以根據學生的不同特點和需求，針對性地設計教學內容，比如通過制作教學動畫、圖像等多媒體教學資源，讓學生更直觀地了解化學知識，提高學習效率。同時，信息技術還可以通過互聯網等遠程教育手段，實現教學資源的共享和全球化教學，為學生提供更廣泛、多樣化的學習資源，提高教學效率。第二，增強趣味性和互動性。信息技術在高中化學教學中的應用，可以豐富教學內容，增強趣味性和互動性。在教學中，運用電子教案、教學游戲、在線課程等多媒體資源，有助于學生更好地參與到化學學習中，提高學習積極性和自主學習能力。此外，還可以借助化學模擬軟件、虛擬實驗室等互動工具，在模擬實驗中讓學生更直觀、更安全地了解化學實驗原理和操作技能，增強趣味性和實用性。第三，提高學生的知識整合和應用能力。高中化學教學應用信息技術，可以更好地提高學生的知識整合和應用能力。信息技術可以將各種不同的化學知識點和實驗技能相互聯系，形成更有層次、更完整的教學體系。通過制作教學PPT、知識圖譜等多媒體教學資源，讓學生在理解化學知識的同時，更好地理解知識之間的聯系，同時還可以讓學生在綜合應用化學知識的能力上得到提高。第四，拓展學生應用領域。信息技術的應用可以讓學生更廣泛地應用化學知識，擴展學生的應用領域。比如將化學知識應用于環境保護、工業生產等實際情境中，不僅可以強化學生對化學知識的理解和應用，還可以培養學生的實踐能力和創新思維。同時，信息技術還可以提供更多的實踐教學資源和現實案例，讓學生更好地理解和應用化學知識，為未來的生活和工作打下堅實的基礎。信息技術在高中化學教學中的應用具有非常重要的意義，不僅可以提高教學效率、增強趣味性和互動性、提高學生的知識整合和應用能力，還可以拓展學生的應用領域、培養學生的實踐能力和創新思維。相信在未來的高中化學教學中，信息技術的應用會越來越廣泛，進而為學生帶來更優質的教育體驗。

（二）信息技術在高中化學教學中應用原則

近年來，隨著科技的不斷發展，教育信息化已成為教育改革的重要方向之一。在此背景下，高中化學課堂教學也面臨諸多挑戰和機遇，具體如下：第一，突出實踐與應用。教育信息化時代，學生的學習方式和需求發生了很大的改變。因此，高中化學課堂教學應該更加注重實踐與應用，將理論與實踐相結合。通過實驗、實踐、探究等方式，讓學生深入了解高中化學知識的本質和實際應用，培養學生的實踐能力和創新思維。第二，多元化教學方式。在教育信息化背景下，高中化學教學應該注重運用多元化的教學方式。除了傳統的講解、演示、練習等方式，還應該結合現代化技術手段，如多媒體、網絡、虛擬實驗等，創造多樣化的學習場景，提升學生的學習興趣和參與度，促進其對知識的深入理解和掌握。第三，強化個性化教育。教育信息化時代，學生的個性化需求和特點得到了更多的關注，高中化學課堂教學也應該更加注重個性化教育。通過對學生學習特點的了解和分析，采用個性化的教學方式和手段，讓每個學生在學習過程中都能夠得到好的效果，真正實現全員覆蓋，讓每個學生都能夠實現人生價值的最大化。第四，多方參與教育。教育信息化時代，教育已不再是單向地傳授知識，而是多方參與的互動式教育。因此，在高中化學教學中，教師應該注重學生、教師、家長等多方面的參與。通過建立開放式教學平臺、社交網絡、互動式課堂等方式，讓學生和教師之間的互動更加緊密和有效，促進學校和家庭之間的聯系和合作，共同推動高中化學教育的發展。教育信息化背景下高中化學課堂教學需要遵循實踐與應用、采用多元化教學方式、個性化教育和多方參與教育四個原則。只有通過不斷探索和實踐，學校和教師才能夠更好地適應時代的需求，讓高中化學課程教育成為學生未來發展的重要基石。

三、 信息技術在高中化學教學中具體開展策略

（一）建立虛擬化學實驗室

虛擬化學實驗室可以為學生提供一個安全、便捷的學習環境，使學生能夠在課堂外親身體驗實驗過程。在高中化學教學中，建立虛擬化學實驗室可以幫助學生更好地理解化學實驗原理和實驗步驟，同時還能夠提高學生的實驗操作能力。高中化學教學中，建立虛擬化學實驗室是一種應用信息技術進行化學教學的方式。借助虛擬實驗室，學生可以在虛擬環境中進行化學實驗，模擬真實實驗情景，有助于提高學生的實驗技能和實驗操作能力，同時還可以降低實驗過程中的安全隱患和成本支出。

以“氧化還原反應”為例，首先，為了建立虛擬實驗室，需要使用專門的模擬平臺。在模擬平臺中選擇“氧化還原反應”實驗模擬，可以模擬出實驗物質的化學反應，包括反應物、生成物的種類、數量和狀態等，模擬實驗過程的各個環節和實驗數據的采集。其次，在教學中可以使用虛擬實驗室進行操作演示，通過展示實驗物質的特性、操作的流程和注意事項等，使學生更好地理解化學實驗的本質、規律和技巧。例如，銅和硝酸的反應，將銅片放入稀硝酸中，則銅會被氧化成離子，同時硝酸被還原成氧氣。在虛擬實驗室中，學生可以進行實驗物質的添加和混合，觀察反應后的生成物、顏色變化等，模擬實驗的真實情景。最后，在虛擬實驗室中，還可以進行“實驗結果分析”，通過對模擬實驗數據的記錄和分析，讓學生更好地理解實驗原理、化學知識和化學反應的規律。例如，在上述的銅和硝酸反應實驗中，學生可以根據模擬實驗數據，計算反應物質量、生成物質量和反應的化學方程式等，了解氧化還原反應的本質和規律，強化對化學知識的理解和應用。建立虛擬化學實驗室對高中化學教學來說是一個非常有價值的信息技術應用手段。通過虛擬實驗室，可以模擬真實實驗場景，提高學生的實驗技能和操作能力，同時還可以降低風險和成本支出。在教學中，虛擬實驗室可以作為有效的輔助教學工具，幫助學生更好地理解和掌握化學知識，提高學生的學習興趣和效果。

（二）利用互聯網資源開展課程教學

互聯網資源豐富多彩，可以為學生提供大量的化學知識和實例。在高中化學教學中，教師可以利用互聯網資源授課，并通過網絡與學生進行交流和互動。隨著信息技術的快速發展，教學方式也在不斷地改變，利用互聯網資源開展化學教學逐漸成為高中化學課程教學的重要組成部分。通過使用互聯網資源，可以為學生提供更加直觀、生動的教學方式，有助于提高學生對化學知識的掌握程度。

以教學“電解質的電離和離子反應”為例，首先，教師可以使用互聯網搜索引擎，如百度、谷歌等，查找相關的教學資源。輸入“電解質的電離和離子反應”，可以找到各種教學視頻、課件、文章等相關資源。這些資源可以幫助我們更好地理解和掌握電解質的電離和離子反應的基本概念和規律。其次，我們可以利用互聯網開展在線課堂教學。如教師使用名為“ZOOM”的在線視頻軟件，可以與學生進行實時互動，講解電解質的電離和離子反應的基本概念和規律，并解答學生在學習中遇到的問題。同時，學生也可以通過在線課堂與教師互動交流，并進行實時學習。最后，教師還可以推薦一些相關的化學學習網站。這些網站提供了大量的化學學習資源，包含了各種化學知識點的詳細介紹、實驗演示和交互式學習游戲等。通過使用這些網站，學生可以在寓教于樂的氛圍中，更好地掌握電解質的電離和離子反應的基本概念和規律。因此，利用互聯網資源，可以為高中化學教學提供更直觀、生動的教學方式，幫助學生更好地掌握化學知識。在電解質的電離和離子反應的教學中，教師可以采用多種方式進行教學，如搜索引擎查找教學資源、在線課堂教學、推薦相關的化學學習網站等。這將有助于學生更深入地理解和掌握電解質的電離和離子反應的基本概念和規律。

（三）利用數據分析軟件輔助教學

數據分析軟件可以幫助學生更好地分析和處理大量的實驗數據。在高中化學教學中，利用數據分析軟件可以幫助學生更深入地理解實驗的數據分析和結果判斷，同時還可以提高學生的數據處理能力。高中化學學習中，信息技術可以從多方面輔助教學。如數據分析軟件可以將大量的數據進行整理、分析、可視化等處理，有助于學生更好地理解和掌握知識。

以“鐵的多樣性”為例，介紹如何利用數據分析軟件輔助教學的具體做法。鐵的多樣性是化學中一個重要的知識點，主要包括鐵的氧化態、鐵在化合物中的存在形式、鐵與生命活動的關系等。其中，鐵的氧化態是學生比較難理解和掌握的部分。為了輔助教學，可以利用數據分析軟件展示鐵的不同氧化態的性質和特點。例如，通過繪制不同氧化態鐵離子的電子結構圖，可以幫助學生理解鐵的氧化態和電子結構之間的關系。通過對比不同氧化態鐵離子的電子結構圖，可以幫助學生更深入地理解氧化態對鐵離子電子結構和性質的影響。此外，數據分析軟件還可以用來分析鐵在不同化合物中的存在形式。例如，可以利用軟件計算不同化合物中鐵離子的電荷數，并比較它們的差異。通過分析不同化合物中鐵離子的電荷數和配位方式，可以幫助學生更好地理解鐵在不同化合物中的存在形式。另外，數據分析軟件還可以用來探究鐵與生命活動的關系。例如，可以利用軟件繪制鐵離子在生物大分子中的三維結構圖，并分析鐵離子的配位方式和生物大分子的功能之間的關系。通過這種方式，可以幫助學生深入地理解鐵在生命活動中的重要作用。綜上所述，數據分析軟件在高中化學教學中具有極大的應用潛力。通過合理利用數據分析軟件，可以幫助學生深入地理解和掌握知識，提高學習效果和教學質量。

四、 結論

綜上所述，信息技術在高中化學教學中發揮著重要作用。建立虛擬化學實驗室、利用互聯網資源開展教學、利用數據分析軟件輔助教學等可以提高學生的學習興趣和學習積極性，促進學生的自主學習，提高學生的學習成績，同時也可以為學生未來的學習和科研提供有益的經驗。文章介紹了信息技術在高中化學教學中應用的必要性和優勢，并探討了它的應用現狀及其帶來的影響。信息技術不僅能夠為化學教學提供更好的方式，同時也可以激發學生的學習興趣和積極性，促進學生的全面發展。因此，在高中化學教學中，教師應該積極地推廣信息技術的應用，為學生提供更好的教學體驗。

參考文獻：

［1］周業虹，靳瑩，劉淑霞，等.信息技術賦能單元教學——化學大單元設計教學評一體化實踐研究［J］.中小學數字化教學，2023（11）：57-62.

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