信息化教育背景下高中化學教學改革

作者簡介：魏茂勇（1982～），男，漢族，山東日照人，山東省青島市即墨區第一中學，研究方向：高中化學教學。

摘? 要：在信息化教育背景下，高中化學教學既面臨著巨大的機遇，也面臨著挑戰。文章分析了這一背景下的機遇和挑戰，并探討了高中化學信息化教學的實踐意義。針對當前高中化學教學面臨的問題，提出了具體的信息化教學策略，旨在豐富現有的教學模式，提升教學工作針對性與指向性的同時，為廣大教師后續教學工作的開展提供價值參考。

關鍵詞：信息化教育；高中化學；教學改革；策略

中圖分類號：G633.8??? 文獻標識碼：A??? 文章編號：1673-8918（2024）17-0128-04

高中化學作為一門重要的自然科學學科，有著獨特的學科特點，如抽象性和理論性、實驗性和實踐性、多學科交叉等，對學生能力、思維的發展有著十分重要的現實意義。結合當下社會背景來看，現階段學生成長在數字化時代，他們對信息獲取、處理和分享有著更高的技能和需求，同時他們更喜歡互動和多樣性的學習方式，這也說明傳統的講述式教學可能不再適用，學生更愿意參與討論、解決問題、探索知識。對此，信息化教育背景下，高中化學教師應深入解讀“信息技術”的教育價值，做好教學內容、方法的優化創新，完善教學形態，從而促進學生學科核心素養的綜合化發展。

一、 信息化教育背景下高中化學教學面臨的機遇與挑戰

（一）機遇

1. 教學方法多元化

在信息化時代，教師可以利用多種數字工具和在線教育平臺來創新教學方法。通過虛擬實驗、模擬軟件和互動教學，可以更生動地傳授化學知識，激發學生的學習興趣。這種多元化的教學方法可以更好地滿足不同學生的學習需求，增強教學效果。

2. 教學資源多元化

互聯網上豐富的教育資源為高中化學教學提供了豐富的素材和信息，如開放教育資源、在線課程、學習應用程序等。教師可以借助這些資源，為學生提供更廣泛、更深入的學習體驗，拓展教學內容，激發學生的創新能力。

（二）挑戰

1. 教師教學能力的挑戰

信息化時代要求教師不僅掌握化學知識，還需具備數字技能和在線教育工具的使用能力。教師需要不斷學習和適應新技術，以更好地應對信息化教育的需求。此外，如何有效整合數字教育資源，提供有針對性的教育，也是一個挑戰。

2. 學科教學目標的更新

隨著科學的不斷發展，化學知識也在不斷演進。高中化學教育需要不斷更新教學目標，以確保教育內容與時俱進。信息化教育為化學教學的更新提供了機會，但也需要在課程設計和教學內容更新方面付出額外努力。

3. 學生能力發展的變革

信息化教育強調培養學生的綜合素質，包括創新能力、解決問題的能力、信息獲取和處理能力等。這對傳統的高中化學教育提出了更高的要求，需要教育者重新思考如何培養學生的綜合能力，使他們能夠適應信息化社會。

二、 高中化學信息化教學的實踐意義

（一）豐富手段，激發興趣

信息化教學為高中化學提供了多樣化的教學手段，包括虛擬實驗、多媒體課件、在線教育平臺等，這些工具可以使抽象的化學概念更加生動和直觀。通過虛擬實驗，學生可以在安全的環境中進行實驗操作，理解化學現象和原理，激發他們對化學的興趣。多媒體課件可以通過圖像、動畫等形式生動地呈現化學知識，吸引學生的注意力。此外，在線教育平臺提供了隨時隨地學習的機會，學生可以根據自己的興趣和節奏學習化學知識。豐富的教學手段可以滿足不同學生的學習需求，提高學習的趣味性，使學生更愿意投入學習中。

（二）優化教學，強化思維

信息化教育可以優化高中化學教學過程，幫助學生更好地理解和掌握化學知識。例如，虛擬實驗可以幫助學生模擬化學實驗，理解實驗步驟和原理，培養實驗設計和數據分析的能力；多媒體課件可以將抽象的化學概念可視化，幫助學生更容易理解和記憶；在線教育平臺可以提供個性化的學習路徑和反饋，幫助學生有針對性地提高自己的學術水平。此外，信息化教育還可以鼓勵學生主動參與學習，降低學習難度的同時，使他們可以更好地理解和應用化學知識，培養批判性思維和創新能力。

（三）資源拓展，發展素養

信息化教育為高中化學教學提供了更廣泛的資源，可以幫助學生發展綜合素養。教師可在互聯網上開發多元化的教育資源與教學服務。學生可以通過網絡搜索、在線論壇和社交媒體與全球化學愛好者交流，拓寬視野，了解化學在不同領域的應用，促進自身核心素養的綜合化發展。

三、 當下高中化學教學面臨的問題

（一）信息技術使用率低

盡管信息化時代提供了豐富的教學資源和工具，但在實際教學中，很多高中化學教師對信息技術的使用率相對較低。教師可能因為技術水平不足、教學壓力大等，未能充分利用信息技術，導致教學過程相對傳統，缺乏足夠的互動性和創新性。這種局面限制了學生的學習體驗，使得他們難以享受到信息化教育帶來的便利和啟發。

（二）學生自主學習能力不足

在傳統教學模式下，學生常常依賴教師的指導和傳授，缺乏自主學習的習慣和能力。隨著信息化教育的發展，學生需要具備更強的自主學習能力，能夠獨立獲取信息、分析問題、解決挑戰。然而，由于長期依賴傳統教學方式，學生的自主學習能力相對薄弱，難以適應信息化教學的要求。這使得他們在面對開放性問題和跨學科知識時感到無所適從，影響了他們學科綜合素養的培養。

（三）教學資源缺乏層次性，學生發展受限

盡管互聯網上存在大量的教學資源，但這些資源的質量和層次性參差不齊。學生難以辨別資源的可信度和適用性，可能會接觸到不夠系統和專業的內容，影響他們的學科發展。而且，教學資源的層次性不足，缺乏有針對性的教學內容和活動，使得學生的學習發展受到限制。

四、 信息化教育背景下高中化學教學的具體策略

（一）運用媒體手段，增強化學認知

在信息化教育時代，教師利用各種媒體手段，如圖像、視頻、動畫等，可以生動直觀地呈現抽象的化學概念，激發學生的學習興趣。

以“元素周期律和元素周期表”一課為例，教師可以設計多媒體課件，展示化學實驗過程、分子結構等，讓學生通過視覺和聽覺感受化學知識，提高他們的化學認知水平。

1. 圖像和動畫

在課堂中，教師可以使用圖像和動畫來生動地展示元素周期表的結構和元素的排列方式。通過動畫，學生可以看到元素周期表中不同元素的位置，幫助他們理解周期性的規律。例如，使用動畫演示電子結構如何影響元素的位置和性質，以便學生更好地理解元素周期表的構建。

2. 實驗視頻

元素周期表的學習通常涉及化學實驗。教師可以在課堂上播放實驗視頻，展示元素在不同條件下的反應和性質。這可以幫助學生直觀地了解元素的特性，以及元素周期表中的周期性趨勢。例如，展示不同金屬與非金屬的反應，或者演示元素的氧化還原性質。

3. 互動模擬

利用互動模擬軟件，學生可以自己探索元素周期表的規律。這種互動性的學習方式可以激發學生的主動性，讓他們更深入地理解元素周期律的基本原理。通過模擬軟件，學生可以隨意改變條件，觀察元素性質的變化，從而加深對化學概念的理解。

4. 在線討論和分享

利用在線教學平臺，教師可以組織學生進行在線討論和知識分享。學生可以分享他們的見解和理解，提出問題并一起解決。這種合作性的學習可以增強學生的化學認知，幫助他們更好地理解和記憶元素周期表的相關內容。

通過上述方法，能夠有效增強學生學習積極性，為其后續深入學習奠定扎實基礎。

（二）依托微課技術，優化教學環節

微課是一種短時、精練的在線教學資源，適合信息化教學背景下的高中化學教學。教師可以錄制精致的微課，涵蓋化學知識點的講解、案例分析和習題講解等內容。學生可以根據自身學習需求，在任何時間、任何地點觀看微課，提高學習的靈活性和自主性。

以“化學反應的快慢和限度”一課為例，在高中化學教學中，本節課是一個重要而又復雜的知識點。依托微課技術，教師可以更好地優化教學環節，提供更個性化、深入、有趣的學習體驗。

1. 視覺化呈現化學反應

教師可以錄制一段生動的微課，以“化學反應的快慢和限度”為主題。通過圖像和動畫，直觀呈現不同反應速率的現象。學生可以觀看快速反應和緩慢反應的示意圖，以及生活中的化學反應。這種視覺化的呈現方式有助于學生更深入地理解化學反應的速率差異，激發他們的學習興趣。

2. 影響因素的實驗演示

在微課中，教師可以詳細介紹影響反應速率的因素，如溫度、濃度、表面積、催化劑等。通過實驗視頻演示這些因素對反應速率的影響，學生可以觀察不同條件下的反應過程，直觀感受到這些因素的作用。這種實驗演示有助于學生深入理解和記憶這些關鍵概念。

3. 生活中的案例分析

為了使學生更好地理解化學反應速率的現實應用，教師可以引入真實案例，探討生活中的化學反應速率問題。例如，教師可以介紹食品加工中的反應速率控制，以及為什么不同儲存條件下食物的保質期不同。通過這些案例，學生可以將抽象的化學理論與實際生活聯系起來，增強他們的學習動力和深度。

4. 互動性小測驗

在微課中，教師還可以設置一些小測驗，以檢測學生對所學內容的理解。這些小測驗可以通過選擇題、填空題、多選題等形式呈現，幫助學生檢驗自己對本節課的掌握情況，及時發現并糾正錯誤理解。

通過以上方式，教師可以更生動地呈現化學反應速率的概念，降低學生學習難度的同時，幫助學生更深入地理解和掌握這一知識點，培養良好的化學思維。

（三）做好在線答疑，強化學生思維

在信息化教育背景下，教師可建立在線答疑平臺，學生在學習中遇到問題時，可以隨時在線向教師提問。教師及時解答學生的疑問，引導學生思考，幫助他們建立起扎實的化學基礎。

以“有機化合物”一課為例，作為高中化學中的重要知識點，其涵蓋廣泛的化合物類別和結構，對學生來說可能具有一定的挑戰性。對此，在信息化教育背景下，教師可通過以下幾個環節，為學生學習提供更多的支持。

首先，設計導學問題。在“認識有機化合物”一課中，教師可提前設定一些導學問題，引導學生思考和準備學習。如：

1. 什么是有機化合物？有機化合物與無機化合物有何不同？

2. 有機化合物的分類和特點是什么？

3. 有機化合物的命名規則是怎樣的？

4. 有機化合物中的結構與性質有何關系？

5. 為什么有機化合物在生活和工業中如此重要？

這些問題可以激發學生思考，使他們在學習前對知識點有一個初步的了解，為后續學習奠定基礎。

其次，鼓勵學生提問，做好答疑工作。在線答疑平臺應該具備及時性和高效性，以滿足學生的需求。學生可以在學習過程中隨時向老師提問，無論是關于課堂內容的疑問，還是對導學問題的深入探討。教師應該及時回答學生的問題，提供清晰、詳細的解答。此外，教師還可以根據學生的提問引導他們思考，幫助他們建立起扎實的有機化合物基礎。在此過程中，教師還可提供一些有機化合物的實際案例，讓學生分析和解釋這些案例。例如，討論一些藥物分子的結構與藥效的關系，或者講解一些有機反應在日常生活中的應用。通過這種方式，能夠幫助學生將理論知識與實際應用相結合，拓展他們的思維，提高他們的問題解決能力。

（四）開展“云”實驗，突破實驗難點

高中化學實驗對學生的理論知識掌握和實踐能力培養至關重要。在信息化教育背景下，可以借助虛擬實驗軟件和在線實驗平臺，進行“云”實驗。學生可以通過計算機模擬實驗操作，觀察實驗現象，收集數據，完成實驗報告。這種“云”實驗不受時間和空間的限制，學生可以在課堂內外進行實驗操作，克服了實驗條件受限的問題，增加了學生的實驗機會和實驗技能。

以“微項目——設計載人航天器用化學電池與氧氣再生方案”為例，本次實驗的目標是設計一個適用于載人航天器的化學電池與氧氣再生方案。學生需要了解化學電池的工作原理，掌握氧氣再生的基本方法，并通過實踐操作，將理論知識應用于實際設計中。最終，學生應能夠提出一種具有可行性的化學電池與氧氣再生方案。

對此，教師可借助“云”實驗的方式，使學生通過虛擬實驗軟件進行模擬操作，突破實驗難點。首先，在“云”實驗中，教師需要提供化學電池組件（正極、負極、電解質）、電解水設備、離心分離器、氣體收集等裝置。隨后讓學生在虛擬實驗平臺上完成組裝載人航天器用的化學電池和氧氣再生裝置，并選擇不同電池組件與參數調整，并觀察電池電壓和電流的變化與氧氣產生速率的變化，以掌握不同條件下化學反應速率與溫度、濃度等因素的關系。在此過程中，學生也要記錄實驗數據，如電池的電壓、氧氣產生速率等，然后進行數據分析。

在此過程中，教師也可鼓勵學生試錯，學生可以在虛擬實驗中隨意調整條件，進行多次實驗，探究不同因素對實驗結果的影響。這種自由性的實驗設計能夠鼓勵學生進行積極的探究和嘗試，并在自主探究過程中總結實驗過程中的操作步驟和注意事項，構建完整的知識體系，加深對實驗原理的理解。

（五）加強評價指導，促進素養發展

在信息化教育背景下，評價是高中化學教學的重要組成部分。通過有效的評價，不僅可以檢測學生的學習成果，還可以指導教學，促進學生素養的全面發展。

1. 多元化的評價方式

在信息化教育時代，教師可以采用多元化的評價方式，包括在線測評、作業批改、小組討論、項目評估等。這些方式可以更全面地了解學生的學習情況，不僅關注他們的知識掌握情況，還考查他們的分析、解決問題和協作能力。例如，在化學課堂中，教師可以設計一些探究性問題，要求學生進行小組討論和實驗，然后對他們的實驗報告進行評價，以了解他們的實驗設計和分析能力。

2. 實時反饋和指導

信息化教育環境下，教師可以利用在線測評和作業批改工具，實時掌握學生的學習情況。通過分析學生的答題情況，教師可以發現學生的薄弱環節和常見錯誤，針對性地進行指導和輔導。這種實時反饋有助于學生及時糾正錯誤，增強學習效果。

五、 結論

綜上所述，高中化學教學在信息化教育背景下面臨著多種機遇與挑戰，但通過科學的教學原則和創新的教育策略，可以讓教師最大程度上發揮信息技術的優勢，實現更高質量的化學教育。信息化教育背景下的高中化學教學，不僅可以豐富教學手段、優化教學環節，還可以提供更多的學習資源和支持，培養學生的自主學習和問題解決能力，促進素養的全面發展。

參考文獻：

［1］黃燕.教育信息化視域下對高中化學教學的思考［J］.試題與研究，2022（35）：37-39.

［2］李彥山.淺談信息技術背景下的高中化學“智慧課堂”構建［J］.中學課程輔導，2022（31）：126-128.

［3］石玉娟.信息技術下高中化學智慧課堂構建［J］.文理導航（中旬），2022（11）：37-39.

［4］王志梅.教育信息化背景下高中化學實驗教學模式探析［J］.試題與研究，2022（22）：7-9.