教育信息化2.0背景下初中化學教學的實踐與探索

隨著信息技術的飛速發展，教育領域正在發生深刻的變革。2018年，教育部印發了《教育信息化2.0行動計劃》，這標志著以大數據、云計算和人工智能為代表的信息技術被廣泛應用于課堂教學的各個環節。這一變革不僅改變了教師的教學方式，還改變了學生的學習方式，尤其是在注重實驗與實踐的初中化學教學中，信息技術具有巨大的應用潛力。在教育信息化2.0背景下，傳統的教學資源和授課方式已不能完全滿足新時代學生的需求，如何在初中化學教學中利用信息技術豐富教學資源、優化教學方法，已成為擺在廣大初中化學教師面前的一個重要課題。文章探討了教育信息化2.0背景下初中化學教學的有效策略，以供參考。

一、緊貼課程要求，豐富教學資源

（一）動畫模型，認識物質結構

在教育信息化2.0背景下，教育資源的多樣性和互動性得到了顯著增強。在初中化學教學中，教師借助動畫模型，能夠直觀、生動地展示物質的微觀結構，幫助學生突破對分子、原子等抽象概念的理解難點。此外，動畫模型的動態演示功能可以模擬微觀粒子的運動與相互作用，加深學生對物質結構的理解，進而增強學習效果。

以人教版初中化學九年級上冊第三單元課題1“分子和原子”為例。這個課題的教學目標是讓學生理解物質的微觀結構。在教學中，首先，教師可以通過動畫模型展示氧氣分子的組成情況，演示氧氣分子（O2）由兩個氧原子（O）通過共價鍵結合而成的過程。在動畫模型中，氧原子以紅色球體表示，可以清晰地展示兩個氧原子間的共價鍵形成過程。教師還可以播放分子運動的模擬視頻，直觀地展現分子在氣體狀態下的運動情況。其次，教師可以引導學生結合氧氣分子模型思考分子和原子的區別，并通過詳細闡述使學生了解分子是保持物質化學性質的最小粒子，而原子則是構成分子的基本單位。最后，為了加深學生對相關概念的理解，教師可以繼續展示水分子（H2O）的動畫模型，演示兩個氫原子（H）和一個氧原子（O）通過化學鍵結合的過程，并向學生講解共價鍵和分子極性的概念。通過生動的動畫演示和教師的講解，學生能更加直觀地理解分子與原子是如何構成物質的，以及分子之間的相互作用。這種動畫演示不僅使學生進一步理解了分子運動和溫度的關系，還讓他們親身體驗了科學探究的過程。

（二）模擬實驗，探究燃燒條件

通過模擬實驗，學生可以在線上平臺進行復雜的化學實驗，從而突破線下實驗的局限性。燃燒作為化學反應中的常見現象，其條件和過程涉及多個因素，如溫度、氧氣濃度和可燃物質的狀態等，學生在實驗室做相關實驗有一定的危險性。通過模擬實驗，學生可以在虛擬環境中多次調整實驗參數，直觀探究燃燒的基本條件及影響因素，這可以增強實驗的安全性，加深學生對燃燒反應的理解，為初中化學教學模式創新提供新的方向和思路。

以人教版初中化學九年級上冊第七單元課題1“燃料的燃燒”為例，教師可以引導學生通過模擬實驗探究燃燒所需的條件。在課堂教學中，首先，教師可以利用多媒體設備播放一段展示不同物質（如碳、鎂）的燃燒過程的動畫。通過動畫，學生可以清晰地觀察碳元素（C）在氧氣（O2）環境中發生燃燒生成二氧化碳（CO2）的過程，以及鎂（Mg）在空氣中燃燒生成氧化鎂（MgO）的過程。其次，教師可以指導學生做好利用信息技術進行虛擬實驗的準備，并設置三個不同的實驗條件：一是增加氧氣濃度，二是降低溫度，三是更換燃料種類（如木炭、汽油）。最后，教師指導學生進行模擬實驗。在模擬實驗平臺上，學生可以逐步調整氧氣濃度，并觀察在不同氧氣條件下燃燒反應速度的變化情況。通過這一實驗過程，學生會發現：當氧氣濃度增加時，燃燒更加劇烈；當氧氣不足時，燃燒則無法順利進行。同時，通過演示鎂條在純氧和空氣中的燃燒對比實驗，學生能夠直觀感受到純氧環境中的燃燒現象更為劇烈，火焰也更加明亮。

二、指向認知心理，拓展教學路徑

化學與人類生活密切相關。在教育信息化2.0背景下，教師在初中化學教學中應當強調知識的實際應用，并巧妙地將化學知識融入日常生活。教師通過引導學生觀察和分析生活中的化學現象，能夠提高學生解決實際問題的能力，培養學生嚴謹的科學態度和探究精神，從而有效提升學生的科學素養。

以人教版初中化學九年級上冊第四單元課題2“水的組成”為例。教師在教授相關知識時可以結合生活中水資源的使用場景，引導學生探究化學知識在水凈化中的應用。首先，教師可以利用多媒體設備展示生活中常見的水污染現象，如工業廢水、生活污水等。再將這些生活現象與化學知識結合，講解水的分子結構（H2O）及水中可能含有的污染物質，如重金屬離子、氯離子等。其次，教師可以組織模擬實驗活動，讓學生通過虛擬平臺模擬凈水過程，如通過蒸餾、過濾、沉淀等手段去除水中的污染物。在這個過程中，學生不僅可以加深對水的物質組成及其物理和化學性質的理解，還可以了解化學在實際生活中的應用價值。最后，教師可以布置課后探究任務，要求學生以小組為單位，調查家中或社區的水質情況，如檢測自來水中的pH值、硬度等，并討論水質是否符合飲用標準。通過這樣的活動，學生不僅能將課堂上學到的化學知識應用于解決實際問題，還能逐步養成科學的觀察與分析習慣，提高對科學現象的敏感度。教師還可以引導學生討論在生活中如何合理利用和保護水資源，培養學生的環保意識，增強其社會責任感。

三、聚焦品質學習，創新教學模式

（一）翻轉式教學，引導自主探究

在教育信息化2.0背景下，翻轉課堂是一種新型教學模式，它鼓勵學生在課前自主探究，在課堂上通過討論、實踐和合作來加深對知識的理解并提高知識應用能力。翻轉課堂教學模式徹底改變了傳統課堂的教學流程，它通過課前自主學習和課堂討論實踐，使學生從被動接受知識轉變為主動探究知識。在教育信息化2.0背景下，教師在初中化學教學中采用翻轉課堂教學模式，不僅能激發學生的學習興趣，提高學生的自主學習能力，培養學生的團隊合作精神，還能使學生逐步形成嚴謹的科學思維，提高解決實際問題的能力。

以人教版初中化學九年級上冊第五單元課題1“質量守恒定律”為例。在教學中，教師可以通過翻轉課堂引導學生自主探究。在上課前，教師可以為學生設計一個自主學習任務，要求他們利用網絡查閱與質量守恒定律相關的資料，并提出至少三個問題。在課堂上，教師先讓學生分享他們在預習過程中提出的問題，然后組織學生進行小組討論，嘗試自主解決問題。教師還可以引導學生圍繞特定的反應現象進行深入探討，如“如何完成鎂在空氣中燃燒生成氧化鎂的實驗”，并讓學生通過實驗操作來驗證討論結果。通過翻轉課堂，學生不僅能夠在課堂上加深對質量守恒定律的理解，還能通過參與實驗和小組討論，提高批判性思維能力和合作能力。翻轉課堂可以有效地促進學生對知識的消化與應用，學生對化學反應的認識。

（二）混合式教學，提升綜合素養

混合式教學是一種融合線上和線下的新型教學模式。在教育信息化2.0背景下，混合式教學已被普遍應用于初中化學教學。混合式教學不僅保留了傳統教學的優勢，還在數字資源和信息技術的支持下打破了時間與空間的限制，為學生提供了更加靈活、多元的學習方式。在這種教學模式下，學生不僅能加深對化學知識的理解和記憶，還能通過實驗操作和小組討論，將理論與實踐相結合，從而有效提升綜合素養。

以人教版初中化學九年級上冊第六單元課題3“二氧化碳的實驗室制取”為例。在課前，教師可以將關于二氧化碳的性質及制取步驟的視頻上傳至學習平臺，要求學生觀看并掌握基本的實驗原理和步驟。該視頻需要演示石灰石（碳酸鈣，CaCO3）與稀鹽酸（HCl）反應生成二氧化碳（CO2）的實驗過程，并詳細闡述該反應的化學方程式：CaCO3+2HCl＝＝CaCl2+CO2↑+H2O。在課堂上，教師可以組織學生分組討論課前的學習內容，重點討論實驗中可能遇到的問題及解決方案，在此基礎上安排學生在實驗室進行二氧化碳的實驗室制取操作，以驗證課前學到的理論知識。在實驗過程中，教師應鼓勵學生通過小組合作記錄實驗數據并討論實驗現象。學生做完實驗后，教師可以引導他們將實驗結果與理論知識進行對比分析，討論實驗中產生的誤差及改進方案。通過這種線上預習與線下實踐相結合的教學方式，學生不僅可以加深對二氧化碳制取過程的理解，還可以通過實驗操作提高動手能力和團隊合作能力。

結語

在教育信息化2.0背景下，教師在初中化學教學中不僅要傳授理論知識，還要提高學生的自主學習能力，培養學生的探索精神。信息技術為教師提供了更為高效的教學手段，不僅極大地豐富了教學資源，還顯著增強了教學效果。未來的初中化學課堂將是知識與智慧交會的殿堂，是學生與物質世界溝通的橋梁。因此，教師應不斷提高自身的信息化教學水平，增強教學實效，從而提升學生的核心素養，促進學生全面發展。

（作者單位：江蘇省興化市戴窯中學）