“5G+”背景下信息化教學(xué)技術(shù)的實踐應(yīng)用

摘 要：在5G技術(shù)快速發(fā)展的背景下，信息化教學(xué)技術(shù)在高中化學(xué)實驗教學(xué)中的應(yīng)用具有重要意義。當前，高中化學(xué)教學(xué)方式陳舊，缺乏正確的化學(xué)教學(xué)觀念，制約了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。信息技術(shù)的引入可以有效拓寬學(xué)習(xí)途徑，促進知識的具象化呈現(xiàn)，提高教學(xué)效率。利用信息技術(shù)共享實驗資源、優(yōu)化教學(xué)模式，應(yīng)用希沃白板改進實驗教學(xué)，以及使用微觀動畫輔助學(xué)生理解抽象實驗，能夠大幅提升學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗和理解能力。5G技術(shù)的高帶寬、低延遲特點使這些信息化教學(xué)手段的應(yīng)用更加便捷高效，為高中化學(xué)實驗教學(xué)提供了新的可能性和發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：5G技術(shù)；信息化教學(xué)；高中化學(xué)實驗

隨著科技的飛速發(fā)展，5G技術(shù)逐漸在各行各業(yè)得到廣泛應(yīng)用。5G技術(shù)以其高帶寬、低延遲、大鏈接等特性，為信息化教學(xué)提供了堅實的技術(shù)支撐。在此背景下，傳統(tǒng)的高中化學(xué)實驗教學(xué)方式顯得陳舊，難以滿足現(xiàn)代教育的需求。化學(xué)實驗作為化學(xué)教學(xué)的重要組成部分，亟須通過信息技術(shù)進行革新，以提升學(xué)生的實驗操作能力和科學(xué)探究精神。當前，許多學(xué)校在實驗資源共享、教學(xué)模式優(yōu)化等方面進行了有益探索，但整體效果仍需提升。本文旨在探討“5G+”背景下信息化教學(xué)技術(shù)在高中化學(xué)實驗中的具體應(yīng)用，為進一步提升化學(xué)教學(xué)效果提供理論依據(jù)和實踐參考[1]。

一、高中化學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀

（一）教學(xué)方式陳舊

目前，高中化學(xué)教學(xué)面臨諸多挑戰(zhàn)，其中教學(xué)方式陳舊尤為突出。在化學(xué)實驗教學(xué)方面，教師通常采用多媒體課件或傳統(tǒng)的實驗方法進行教學(xué)。這種教學(xué)方式存在一些明顯的缺陷：一方面，實驗教學(xué)缺乏規(guī)范性，教師在實驗過程中難以確保每一個步驟都嚴格按照科學(xué)規(guī)范進行操作，從而影響學(xué)生對實驗原理和過程的理解；另一方面，教師在使用多媒體課件時，往往難以實現(xiàn)仿真實驗的有效性，導(dǎo)致學(xué)生無法通過實際操作來體驗和掌握實驗技能。此外，由于課堂時間的限制，大多數(shù)教師在進行實驗教學(xué)時未能給予學(xué)生足夠的思考時間和自主探究的機會。這種教學(xué)方式使得學(xué)生只能被動地接受知識，而無法通過實際操作和獨立思考來深化對知識的理解，長此以往，學(xué)生對化學(xué)實驗教學(xué)的興趣和熱情將逐漸減退，進而導(dǎo)致他們的創(chuàng)新意識和探究能力不能得到有效培養(yǎng)。更嚴重的是，這種情況還直接影響到學(xué)生的學(xué)習(xí)成績，阻礙了他們在化學(xué)學(xué)科上的進步。當前的高中化學(xué)實驗教學(xué)在形式和內(nèi)容上都存在明顯不足。要提高課堂教學(xué)質(zhì)量，教師應(yīng)當探索和應(yīng)用更多創(chuàng)新的教學(xué)方法，如引入虛擬現(xiàn)實技術(shù)進行仿真實驗、增加學(xué)生動手操作的機會、給予學(xué)生更多自主探究的時間等。通過這些努力，不僅可以提升學(xué)生對化學(xué)知識的理解和應(yīng)用能力，還能培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神和科學(xué)素養(yǎng)，從而全面提升高中化學(xué)教學(xué)的效果和質(zhì)量。

（二）缺乏正確的化學(xué)教學(xué)觀念

處于高中階段的學(xué)生，承受著高考帶來的沉重壓力，這種壓力源自以考試為核心的教育模式。在化學(xué)教學(xué)過程中，一種特定理念引導(dǎo)下的課堂教學(xué)過分強調(diào)理論知識的教授，卻忽略了學(xué)生在各方面的綜合發(fā)展需求。在教學(xué)實施過程中，教育者往往會先行闡釋課程的核心要點，將關(guān)鍵信息書寫于黑板之上或通過投影設(shè)備呈現(xiàn)在寬闊的屏幕之上。教師不僅會詳細講解這些知識點，還會親自示范它們在不同情況下的應(yīng)用，希望通過這樣的方式讓學(xué)生對這些內(nèi)容有更深的理解。然而，這種教學(xué)方法往往使學(xué)生只是表面上的掌握，缺乏深層次的思考和理解。此外，課堂教學(xué)的另一大特點是依賴大量的習(xí)題練習(xí)。教師會帶領(lǐng)學(xué)生通過反復(fù)做題來強化記憶，以此來鞏固所學(xué)的知識。這種方式雖然能夠在一定程度上提高學(xué)生的應(yīng)試能力，但長此以往，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性會逐漸減弱，他們對知識的探索和創(chuàng)新能力難以得到有效培養(yǎng)。在作業(yè)布置方面，教師一般布置練習(xí)冊與試卷，主要關(guān)注對課堂上所講解的專業(yè)知識點的針對性訓(xùn)練，然后通過批改各類作業(yè)，評估學(xué)生的學(xué)習(xí)成果及對知識技能的掌握程度。然而，這種單一的評估方式并不能全面反映學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，容易忽視學(xué)生在理解和應(yīng)用知識方面的個體差異[2]。

二、信息技術(shù)應(yīng)用于高中化學(xué)實驗教學(xué)中的優(yōu)勢

在“5G+”背景下，信息技術(shù)在高中化學(xué)實驗教學(xué)中的應(yīng)用可以極大地拓寬學(xué)生的學(xué)習(xí)途徑，為他們提供多種獲取知識和技能的方式。這種多樣化的學(xué)習(xí)途徑不僅有助于提升學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng)，還能讓他們在學(xué)習(xí)過程中體驗到更多的樂趣和成就感。首先，學(xué)生在進行化學(xué)實驗的過程中，可以通過信息技術(shù)獲取更加豐富的實驗資料。例如，他們可以利用教育資源平臺查閱相關(guān)實驗步驟、原理和注意事項，這些資源可以幫助他們更好地理解實驗內(nèi)容，并在實際操作中應(yīng)用所學(xué)知識。此外，虛擬實驗室軟件的應(yīng)用，使得學(xué)生可以在虛擬環(huán)境中進行實驗操作，模擬真實的實驗過程，這不僅降低了實驗操作的風(fēng)險，還能讓學(xué)生在實踐中反復(fù)操作，熟練掌握實驗技能。其次，化學(xué)教師在備課時也可以利用信息技術(shù)挖掘更多的實驗教學(xué)資源。通過查閱各種在線資源，教師可以找到更加豐富多樣的實驗案例，設(shè)計出更有趣、更有挑戰(zhàn)性的實驗課程。這些教學(xué)資源不僅能為學(xué)生提供大量的學(xué)習(xí)素材，還能幫助教師更好地進行教學(xué)設(shè)計，提高教學(xué)效果。此外，信息技術(shù)的應(yīng)用還能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。通過利用現(xiàn)代化的教學(xué)手段，學(xué)生可以更直觀、更生動地理解化學(xué)知識。例如，通過多媒體演示、動畫模擬等方式，學(xué)生可以清晰地看到化學(xué)反應(yīng)的過程和結(jié)果，這種直觀的學(xué)習(xí)方式能夠有效激發(fā)他們的好奇心和求知欲，從而更加積極主動地參與到實驗探究與操作中。

三、“5G+”背景下信息技術(shù)應(yīng)用于高中化學(xué)實驗教學(xué)的策略

（一）利用信息技術(shù)共享實驗資源

在5G技術(shù)與信息化的融合環(huán)境中，高中化學(xué)實驗教學(xué)獲得了新的發(fā)展策略，尤其是實驗資源共享，極大地優(yōu)化了教學(xué)成果及學(xué)生的操作體驗。以“氯氣及氯的化合物”中“氯氣的發(fā)現(xiàn)與制備”為例，教師可通過微信公眾號等網(wǎng)絡(luò)平臺，分享實驗資源，拓寬教學(xué)邊界。鑒于氯氣存在毒性，并且其制作過程并非教學(xué)核心，教師通常不會在課堂中進行實際操作演示，這使得學(xué)生對氯氣的制備過程充滿了好奇和興趣。在這種情況下，教師可以借助信息技術(shù)，通過微信公眾號共享詳細的實驗視頻、步驟說明和注意事項，讓學(xué)生能夠在線上學(xué)習(xí)和觀看實驗全過程。這樣不僅滿足了學(xué)生的好奇心，還能讓他們更直觀地理解實驗步驟和原理。此外，通過微信公眾號，教師還可以發(fā)布與氯氣相關(guān)的實驗資料，如實驗室制法、尾氣處理裝置的選擇等，這些資料可以包括圖文并茂的教程、操作指南、視頻演示等多種形式，幫助學(xué)生更好地理解和掌握相關(guān)知識點。由于實驗的實際操作過程在教材中描述得較為抽象，學(xué)生常常會遇到理解上的困難。通過這些共享資源，學(xué)生可以隨時查閱、學(xué)習(xí)，從而解決在練習(xí)冊和高考試題中遇到的難題。為了進一步增強學(xué)習(xí)效果，教師還可以在微信公眾號上設(shè)置互動環(huán)節(jié)，如在線答疑、實驗操作模擬、知識點測驗等，學(xué)生可以通過這些互動環(huán)節(jié)，及時解決學(xué)習(xí)中的疑問，并在模擬操作中鞏固所學(xué)知識。這樣不僅提高了學(xué)生的參與度和積極性，還能促使他們在實際操作中更好地應(yīng)用所學(xué)知識。通過微信公眾號等平臺，教師可以打破時間和空間的限制，將實驗教學(xué)延伸到課堂之外，讓學(xué)生在自主學(xué)習(xí)中獲得更多的知識和技能。這種方式不僅豐富了教學(xué)內(nèi)容，提高了教學(xué)效果，還激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探索欲望，為他們未來的學(xué)習(xí)和發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)[3]。

（二）利用信息技術(shù)優(yōu)化教學(xué)模式

在“5G+”背景下，信息技術(shù)的應(yīng)用可以極大地優(yōu)化高中化學(xué)實驗教學(xué)模式。例如，在“金屬鈉及鈉的化合物”這一課題的教學(xué)過程中，教師可以通過虛擬實驗室進行“金屬與酸和水的反應(yīng)”實驗操作，從而增強學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗，使其加深理解。首先，教師可以通過一個有趣的魔術(shù)實驗“滴水生火”來引入本節(jié)課的內(nèi)容——向?qū)W生展示如何通過簡單的操作用水引發(fā)火焰，并讓學(xué)生思考這個現(xiàn)象背后的科學(xué)原理。這種引入方式不僅能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還能引導(dǎo)他們積極思考和探索。之后，教師應(yīng)對學(xué)生進行分組，在虛擬實驗室環(huán)境中指導(dǎo)學(xué)生進行關(guān)于鈉與水反應(yīng)的探究實驗。在構(gòu)建的虛擬實驗空間里，學(xué)生得以模擬真實操作：使用鑷子選取一小塊金屬鈉，并通過濾紙去除鈉表面附著的煤油，然后切下如黃豆般大小的鈉樣本，并將其放入預(yù)先滴有酚酞溶液的水中。這一過程發(fā)生在裝有水的燒杯里，借助虛擬實驗手段，學(xué)生能安全地進行觀察及操作，有效規(guī)避了實際操作過程中可能遭遇的風(fēng)險。在實驗過程中，教師可以引導(dǎo)學(xué)生思考以下問題：

（1）鈉在水中的位置變化如何？（2）鈉的形狀是否發(fā)生變化？如果發(fā)生了，具體是什么變化？（3）燒杯中溶液的顏色有何變化？（4）通過觀察實驗現(xiàn)象，推斷鈉與水反應(yīng)的產(chǎn)物和反應(yīng)原理。這些問題不僅可以幫助學(xué)生理解實驗現(xiàn)象，還能培養(yǎng)他們的科學(xué)思維和分析能力。通過虛擬實驗室的探究實驗，學(xué)生不僅能夠掌握金屬鈉的性質(zhì)，還能提高他們的計算機操作能力和合作能力。虛擬實驗室提供的互動和反饋功能，可以讓學(xué)生在實驗過程中及時獲得反饋、糾正錯誤，從而更加深入地理解實驗內(nèi)容。同時，小組合作的方式也能培養(yǎng)學(xué)生的團隊協(xié)作能力，讓他們在互相交流和討論中共同進步。

（三）應(yīng)用希沃白板改進實驗教學(xué)

在“5G+”背景下，利用信息技術(shù)可以顯著改進高中化學(xué)實驗教學(xué)，提升教學(xué)效果和學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗。例如，在講授“化學(xué)反應(yīng)中的熱”中“放熱反應(yīng)與吸熱反應(yīng)”相關(guān)知識時，教師可以通過希沃白板這一工具，引導(dǎo)學(xué)生進行互動式的實驗探索。教師可挑選基礎(chǔ)實驗，如鋁與稀鹽酸的化學(xué)互動，以及八水合氫氧化鋇和氯化銨之間的反應(yīng)過程。在希沃白板這一交互式教學(xué)平臺上，教師能夠詳盡展示實驗過程及關(guān)鍵注意事項，確保每個學(xué)生都能清楚地了解實驗的操作流程和安全要求。通過這種方式，學(xué)生在開始實驗之前就能對實驗有一個全面的了解，從而減少操作失誤。這樣，所有學(xué)生都能同時觀看到其他小組的實驗現(xiàn)象和操作步驟，即使沒有親自參與該實驗的學(xué)生也能獲得直觀的實驗體驗。這種方式不僅增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)互動性，還能幫助他們相互學(xué)習(xí)和借鑒，提高實驗的整體效果。在實驗過程中，教師還可以利用希沃白板的圖標功能，分類展示常見化學(xué)反應(yīng)的類型，幫助學(xué)生明確吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)的定義。例如，通過圖表和圖標，教師可以形象地展示反應(yīng)過程中能量的變化情況，使學(xué)生更直觀地理解吸熱和放熱反應(yīng)的本質(zhì)。這種視覺化的教學(xué)手段能夠加深學(xué)生對知識點的理解和記憶。另外，教師可以利用希沃白板中的思維導(dǎo)圖功能，將本節(jié)課的知識點進行梳理和總結(jié)。通過思維導(dǎo)圖，學(xué)生可以清晰地看到本節(jié)課的知識結(jié)構(gòu)和邏輯關(guān)系，從而構(gòu)建一個完整的知識體系。這種方式不僅能夠促進學(xué)生對所學(xué)知識的系統(tǒng)化理解，還能提高他們的學(xué)習(xí)效率。

（四）利用微觀動畫輔助理解抽象實驗

在“5G+”背景下，信息技術(shù)的應(yīng)用可以極大地提升高中化學(xué)實驗教學(xué)的效果。通過微觀動畫，教師可以幫助學(xué)生更好地理解抽象的實驗現(xiàn)象。例如，在進行“鋁熱反應(yīng)”實驗過程中，學(xué)生雖然對實驗宏觀現(xiàn)象有了初步的認識，但對反應(yīng)背后的微觀機制和具體變化細節(jié)的理解則往往顯得不夠精確。對此，教師可以運用微觀動畫技術(shù)，詳盡地呈現(xiàn)“鋁熱反應(yīng)”的各個環(huán)節(jié)，從而使學(xué)生能夠觀察到反應(yīng)的具體細節(jié)。首先，教師可以通過微觀動畫演示鋁熱反應(yīng)的全過程，詳細展示鋁和氧化鐵之間的化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)過程中能量的變化以及生成物的形成過程。通過這種方式，學(xué)生可以直觀地看到反應(yīng)物分子的碰撞和重組過程，清晰地理解反應(yīng)的本質(zhì)。這種生動的視覺效果不僅能增強學(xué)生的理解力，還能加深他們對知識點的記憶。接下來，教師可以組織學(xué)生以小組的形式討論實驗現(xiàn)象的形成原因。這種小組討論不僅能培養(yǎng)學(xué)生的合作能力，還能通過交流和討論激發(fā)他們的思維能力。學(xué)生在觀看微觀動畫后，可以更有針對性地討論實驗過程中觀察到的現(xiàn)象，分析產(chǎn)生這些現(xiàn)象的微觀機制。例如，他們可以討論為什么在實驗中會出現(xiàn)微小的爆炸現(xiàn)象，為什么底部的漏斗會被燒穿，以及熔融物為何會落入沙中等。通過觀看和討論微觀動畫，學(xué)生不僅能夠從宏觀上理解實驗現(xiàn)象，還能從微觀上深入掌握實驗的原理和過程。這種由宏至微的發(fā)展思維方式，有助于學(xué)生構(gòu)建更加全面的知識體系，提升科學(xué)思維能力。通過微觀動畫，教師可以將復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)過程形象化、具體化，讓學(xué)生更直觀、清晰地了解和掌握實驗現(xiàn)象；同時，通過小組討論，學(xué)生可以深化對知識的理解，培養(yǎng)科學(xué)思維和合作能力。這種教學(xué)方式不僅能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性，還能全面提升化學(xué)實驗教學(xué)的效果[4]。

結(jié)束語

通過“5G+”背景下信息技術(shù)的應(yīng)用，高中化學(xué)實驗教學(xué)在多方面取得了顯著的成效。信息技術(shù)不僅豐富了教學(xué)資源，優(yōu)化了教學(xué)模式，還通過虛擬實驗和微觀動畫等手段，增強了學(xué)生對抽象知識的理解和掌握。此外，信息技術(shù)的引入有效激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自主探究能力，提高了課堂互動性和教學(xué)效果。隨著5G技術(shù)的進一步普及和發(fā)展，信息技術(shù)在化學(xué)實驗教學(xué)中的應(yīng)用前景將更加廣闊，為教育創(chuàng)新帶來新的契機。

參考文獻

[1]陳靜.新高考背景下高中化學(xué)實驗教學(xué)的應(yīng)對策略[J].高考，2024（17）：104-106.

[2]辛金芝.核心素養(yǎng)下的高中化學(xué)實驗教學(xué)策略探究[J].中學(xué)課程輔導(dǎo)，2024（16）：21-23.

[3]陳杰.基于核心素養(yǎng)的高中化學(xué)實驗教學(xué)策略[J].高考，2024（16）：94-96.

[4]趙玲燕.基于學(xué)科素養(yǎng)的高中化學(xué)實驗教學(xué)策略研究[J].考試周刊，2024（20）：154-157.