教育信息化背景下中專化學實驗教學策略研究

關鍵詞：教育信息化背景；化學實驗；教學策略

教育信息化不僅提供了新的教育工具和資源，還改變了學習者的學習方式。學生們可以通過網絡獲取更多的信息，進行在線輔助學習，并利用模擬軟件進行虛擬實驗，教師也可根據每個學生的學習水平和興趣制定不同的教學策略，提高教學工作的針對性與指向性［1］。對此，化學教師也要積極運用信息技術優化實驗教學，以此增強學生學習體驗，促進其核心素養的培育。

1豐富授課模式，激發學生興趣

1.1翻轉課堂模式

翻轉課堂是一種將傳統課堂的學習方式顛倒過來的教學模式。在這種模式下，學生會在課前通過在線教育資源學習實驗的基本原理和步驟。對于“氧化性、還原性”實驗，學生可以在家里或學校的電腦上觀看教學視頻或瀏覽虛擬實驗室，了解實驗背后的化學原理、反應機制以及安全操作規程［2］。隨后教師在課堂上進行實驗演示，以展示實驗操作的關鍵步驟和技巧。這種自主學習的方式使學生在課堂上更專注于實驗的實際操作，從而培養學生良好的自主學習意識。

1.2合作學習模式

合作學習是另一種有助于激發學生學習興趣的模式。在“氧化性、還原性”實驗中，學生可以分成小組，每個小組負責一部分實驗操作，如實驗操作者、數據記錄員和數據分析者。通過這種分工合作，學生能夠深入參與到實驗中，體驗化學實驗的樂趣。

1.3利用在線教育資源和虛擬實驗室

教育信息化時代提供了豐富的在線教育資源和虛擬實驗室，可以為“氧化性、還原性”等實驗提供多樣化的內容呈現方式。學生可以通過互聯網訪問模擬實驗軟件，模擬和探索不同條件下的實驗結果，從而更好地理解實驗原理［3］。

此外，虛擬實驗室具有安全性和資源節約的優點，因為有些實驗可能涉及有害物質或昂貴的實驗材料，虛擬實驗室讓學生可以在沒有實際材料的情況下進行實驗，并隨時重復實驗以加深理解。通過創新教學模式，學生能更好地適應教育信息化的發展趨勢，提高化學學習成效。

2完善實驗過程，加深學生理解

在實驗教學中，教師應注意完善實驗過程，對實驗原理、步驟、注意事項等進行全面講解。同時，教師還要重點引導學生觀察、分析實驗現象，提高實驗效果。

以“原電池”實驗為例，作為一個典型的化學實驗，涉及電化學原理和化學反應的基本概念。在教育信息化背景下，教師可以通過精心設計實驗方案，深入討論原電池實驗，以加深學生對化學原理的理解。

為了確保實驗操作簡單明了，教師可選擇常見的材料和設備，如銅片、鋅片、導線、酸性電解液等，這些材料易于獲取，且實驗操作相對安全。教師應提前檢查和準備好實驗材料，以避免實驗中的不必要中斷和困擾。

實驗的目標是構建一個可觀察到的電池，讓學生能夠觀察到電流流動和化學反應的發生。學生可以在實驗中使用銅片和鋅片作為電極，將它們浸泡在酸性電解液中。通過連接導線和1個小燈泡，學生可以觀察到燈泡的亮和暗以及電流的流動情況。這種可視化的效果有助于學生更好地理解電池的工作原理。

隨后，教師可帶領學生進行原理探究，通過設置如下問題幫助學生深入思考實驗現象背后的原理：

（1） 為什么銅片和鋅片會在酸性電解液中發生反應？

（2） 電池是如何產生電流的？

（3） 為什么電池會在一段時間后失效？

通過這些問題的探討，學生可以逐步理解化學反應、電位差、電子流動等電化學原理。教師可以示范和解釋化學反應的平衡過程，并引導學生分析實驗數據，以驗證理論模型。

完成實驗后，教師要引導學生總結實驗的結果并得出結論。記錄電流的變化、觀察化學反應以及電池的性能變化，通過這些觀察數據，學生可以深入分析電池的工作原理，并討論電池的應用領域和限制，以培養自身良好的科學思維和實驗能力。

3依托媒體技術，規范學生實驗操作

利用多媒體技術，教師可以向學生展示正確的實驗操作方法與技巧，幫助學生掌握規范的實驗技能［4］。此外，還可以借助虛擬實驗室等軟件，讓學生在線上進行實驗操作，提高實驗技能水平。以“乙醛的銀鏡反應”實驗為例，教師可以為學生提供詳細的實驗介紹和背景知識，解釋乙醛銀鏡反應的化學原理以及實驗的目的，引導學生了解反應的方程式、反應機制和重要的化學概念，以便他們在實驗中有更深刻的理解。

（1） 教師可讓學生使用虛擬實驗模擬軟件進行實驗之前的模擬操作。這些軟件通常具有生動的圖形界面和交互性，使學生能夠模擬實驗步驟，使用虛擬試管、燒杯等工具進行模擬操作，添加試劑，觀察反應過程，并記錄實驗數據，以此熟悉實驗的步驟和操作技巧。除了虛擬實驗模擬軟件外，教師也可錄制視頻，展示實驗的每個步驟，同時解釋每個步驟的重要性和注意事項。這些視頻可以隨時供學生觀看，反復學習，以確保他們理解和掌握實驗的操作過程。通過視頻教學，學生可以在實際操作之前多次觀看和學習，提高實驗的準確性。

（2） 在實驗操作過程中，教師可進行在線實驗指導，讓學生通過在線實驗指導文檔或平臺獲取詳細的實驗操作步驟和安全注意事項。這些指導文檔應該包括實驗的儀器和試劑清單、實驗步驟的詳細說明，以及常見錯誤和解決方法。同時在數據記錄過程中，學生要利用電子實驗記錄表格，將實驗數據輸入電腦，并使用分析軟件進行數據處理和圖形生成。這有助于提高實驗數據的準確性和可靠性，促進學生們科學實驗能力的培養。

4跨學科知識引導，強化化學思維

在實驗教學中，教師應注意引入跨學科知識，例如物理、數學等學科的相關知識，幫助學生理解化學反應的原理、學科知識的交互性及其在日常生活中的應用。這樣可以開闊學生的視野，提高其綜合運用知識的能力。

以“原電池”實驗為例，作為1個典型案例，其涵蓋化學、物理和電學等領域知識，在教育信息化背景下，教師可以更好地整合這些跨學科知識，以加強學生的化學思維和跨學科思維能力。

（1） 掌握基礎化學知識，滲透物理知識。教師可以引導學生深入理解原電池中的化學反應，掌握電池中的電極反應和離子傳遞過程，并學習有關電池材料的化學性質，如銅、鋅、酸性電解液等。了解這些材料的化學性質有助于他們選擇適當的材料進行實驗，同時也有助于他們理解電池中的反應過程。隨后，教師可滲透物理學科知識，在原電池實驗中，物理知識也起到關鍵作用，學生需要了解電流的概念、電壓的產生以及電池的電動勢等物理原理。教師可以引導學生分析電池中電子的流動過程，以及電壓是如何測量的，同時還可帶領他們學習關于電路的知識，包括串聯電路和并聯電路等基本概念。這有助于他們理解電池在電路中的應用以及涉及的跨學科知識。

（2） 教師還可滲透數學知識。數學在原電池實驗中也扮演重要的角色，教師可讓學生使用數學公式來計算電流、電壓和電阻等參數，同時利用信息軟件進行數學建模，分析電池的性能和電路中的參數關系。也可在此基礎上設計跨學科項目，鼓勵學生在實驗中應用這些知識解決復雜的問題。例如：教師可讓學生自主探究不同材料對電池性能的影響，并使用數學模型來分析實驗數據。通過深入探討化學、物理和數學等知識領域，學生可以更全面地理解原電池的工作原理，培養出色的科學思維和實驗能力，這有助于他們在未來的學習和科學研究中更好地應對復雜的問題和挑戰［4］。

5精確實驗結果，構建知識體系

教師應注意引導學生對實驗數據進行精確分析，通過對比、歸納等方法得出正確的結論。同時，還要注重幫助學生將零散的化學知識系統化、條理化，構建完整的知識體系。

以“制取乙烯”實驗為例，如何確保實驗結果的準確性和如何構建知識體系是非常重要的。對此，教師可從以下幾個方面入手，引導學生利用信息化工具進行數據分析，以幫助他們更好地處理實驗數據，并將實驗結果應用于化學理論的驗證和知識體系的構建。

5.1觀察判斷是否產生副產物

（1） 觀察實驗現象。在制取乙烯實驗中，學生應仔細觀察反應過程中的實驗現象。副產物可能表現為顏色變化、氣體產生、溶液渾濁等，學生需要記錄這些變化，并與理論預期進行比較。

（2） 結合化學反應方程式。學生應了解制取乙烯的理論反應方程式，以便識別產物和副產物。如果實驗中觀察到的產物與理論反應方程式不符，那么可能存在副產物的產生。

（3） 分析產物。學生可以利用化學分析技術，如質譜、紅外光譜等鑒定產物和副產物。這些技術可以提供關于化合物結構和組成的信息，有助于確定反應是否產生了副產物。

5.2副產物的處理

如果在實驗中發現了副產物，教師要引導學生采取適當的措施進行處理：

（1） 分離和純化。如果副產物可以分離和純化，學生可以使用適當的化學技術將它們分離出來，并確定其性質。

（2） 記錄和分析。學生應記錄副產物的性質和數量，并嘗試分析它們的來源和反應機制。這有助于深入理解實驗過程。

（3） 改進實驗條件。學生可以嘗試改變實驗條件，以減少副產物的生成，提高反應的選擇性。這需要他們運用化學知識和實驗技巧來優化實驗。

5.3判斷反應是否完全

（1） 理論計算。學生可以使用化學計算方法，如物質的量比、化學當量等，來估算反應中反應物和產物的理論數量。理論計算結果可以與實際實驗數據進行比較，以判斷反應是否完全。

（2） 實驗觀察。學生應仔細觀察反應過程，包括反應的持續時間、顏色變化和產物的收率。如果反應時間過短或產物不完全收集，可能意味著反應沒有完全進行。

（3） 重復實驗。為了驗證反應的完全性，學生可以進行多次實驗，以確保實驗結果的一致性和可重復性。這有助于排除誤差和提高實驗結果的可信度。

通過以上方法，學生可以更好地處理制取乙烯實驗中的副產物問題，并判斷反應是否完全。同時，教育信息化工具可以為學生提供數據分析和模擬實驗的支持，幫助他們更好地理解化學原理，并將實驗結果應用于知識體系的構建。這有助于培養學生的實驗技能和科學思維，為他們未來的學術研究和職業發展提供堅實的基礎［5］。

6結語

教育信息化為中專化學實驗教學帶來了新的機遇與挑戰。在這樣的背景下，教師應當積極采取措施，通過豐富授課模式，完善實驗過程，依托媒體技術、跨學科知識引導以及精確實驗結果等方式，提高實驗教學的效果和質量。這樣不僅可以激發學生對化學學習的興趣和熱情，更有助于培養其綜合素質和核心素養。同時，學生通過親手操作、觀察分析以及團隊協作等過程，可以更好地理解和掌握化學知識，提高實踐能力和創新思維。

參考文獻：

［1］廖樂星.融合信息技術提高教育質量——信息化背景下高中化學實驗教學研究［J］.試題與研究，2023（24）：64-66.

［2］李翠林.虛擬仿真實驗在化學教學中的設計與應用研究［D］.南寧：廣西民族大學，2018.

［3］馬麗.中職化學實驗教學與信息技術整合芻議［J］.考試周刊，2017（37）：162.

［4］秦君英.信息化來臨下的中職化學教學［J］.青少年日記（教育教學研究），2015（2）：112-113.

［5］張建琦.信息技術與化學實驗整合初探［J］.渭南師范學院學報，2004（增刊2）：107-109.

作者簡介：陸巖，女，江蘇如東人，助理講師，本科，從事化工學科教學與研究。