基于信息技術的初中化學教學研究

摘要：信息技術作為一種輔助教學工具，以其直觀、生動、趣味性等特征，拉近了學生與化學課程之間的距離。文章通過對信息技術輔助教學的優勢進行多角度分析，從課前導入、教學活動組織、課外實踐延伸等方面入手，詳細闡述教師借助信息技術整合信息資源、分層布置實踐任務等方面的教學實踐策略，供相關人員參考。

關鍵詞：初中化學；信息技術；輔助教學

《義務教育化學課程標準（2022年版）》指出，初中化學課程是一門自然科學課程，具有基礎性和實踐性，應大力開展核心素養導向的教學活動。其中，核心素養是確定課程教學目標的依據。在初中化學課堂上，信息技術作為重要的輔助教學工具，在降低知識理解難度、提高課堂教學效率等方面優勢顯著。利用信息技術輔助教學，能夠為學生的個性化學習提供支持。但是，如何最大化發揮信息技術的輔助作用，是教師在教學實踐中亟須解決的問題。

一、信息技術的輔助教學優勢

（一）增加教學趣味性

信息技術輔助教學的優勢，集中體現在降低學生學習難度，增強課堂教學的趣味性、直觀性，提高課堂教學效率與質量等方面[1]。利用信息技術，教師可以將抽象、枯燥的課程內容，以形象、具體的形式呈現在學生面前。例如，經過渲染之后的3D模型，可為學生了解微觀、宏觀世界搭建橋梁。此外，信息技術支持多元化的應用場景，教師在線上和線下課堂教學活動中均可靈活運用，從而充分激發學生的自主探究興趣，有效提高學生的學習效率和質量。

（二）加深對知識的理解

信息技術可廣泛應用于對重難知識點的講解、演示、實踐驗證等教學環節，有助于加深學生對學科知識的理解，幫助學生完整建構課程知識體系。信息技術的輔助教學作用，與學生的實際學習需求相適應，教師可充分發揮信息技術的優勢，解決學生在課堂學習中存在的各項問題[2]。在課堂教學活動中，教師可以整合與課程有關的信息資源與工具，與學生共同探究新舊知識之間的聯系，在增進學生對知識內容的理解的同時，培養學生的學科核心素養。因此，學生對課程知識的理解和掌握程度，是教師判斷信息技術應用效果的依據。

（三）縮短化學實驗時間

在信息技術的輔助下，初中化學課堂的實驗時間能夠大幅度縮短，從而為學生預留充足的思考、交流、探究時間，為核心素養的形成與發展奠定基礎。在初中化學教學中，很多化學實驗受限于場地、設備、材料等因素而無法有效開展[3]。但是，在信息化實驗平臺上，教師能夠引導學生根據實驗主題和目標開展虛擬實驗，從而在提升實驗教學效果的同時，突破傳統化學實驗教學的缺陷。借助數據分析軟件，學生能夠從復雜、繁瑣的數據處理中解脫出來，縮短實驗時間，從而更專注地觀察實驗現象、思考實驗過程、歸納實驗結論。

二、運用信息技術輔助初中化學教學的有效策略

（一）借助信息設備，優化課前導入

在初中化學課堂中，教師可借助信息設備，優化課前導入環節。教師在引領學生探究宏觀世界、微觀世界的化學物質與科學現象時，需要適當降低難度，充分利用投影儀、移動終端設備等，向學生展示生活中常見的化學物質與化學反應過程。在課前導入環節中，教師可通過有趣的化學小故事、引人深思的生活場景與問題，激發學生的化學學習興趣。信息技術與信息資源，能以生動、直觀、形象的方式支持教師的課前導入環節，幫助教師有效引導學生思考化學與生活、化學與社會之間的關系[4]。以人教版九年級上冊“空氣和氧氣”課程教學為例，本單元主要包括三個課題、一個實驗活動、一個跨學科實踐活動。其中，三個課題分別為：我們周圍的氧氣、氧氣、制取氧氣；實驗活動為氧氣的實驗室制取與性質；跨學科實踐活動為微型空氣質量“檢測站”的組裝與使用。在教學過程中，教師向學生展示信息設備上的多媒體素材，即與空氣、氧氣有關的場景，如氧氣瓶、空氣壓縮裝置的使用場景等。在課前導入環節，教師可以圍繞“空氣”與“氧氣”兩個核心概念，引發學生的一系列思考。如教師可圍繞“空氣”的概念，以實例分析的方式推演氧氣在空氣中的主要作用；教師還可鏈接地理、物理學科的相關知識，如地球上方的大氣層、空氣與氧氣在加熱之后的運動情況等；教師可將導學案/學歷案中預設的檢測任務，通過移動終端設備共享給全體學生，使其初步了解本單元的主要學習內容，并根據自己感興趣的方式，初步搭建單元學習框架；教師可設計生動直觀的化學小故事和小游戲，讓學生意識到氧氣是空氣中至關重要的、支持生命的、能夠推動化學反應的一種氣體。教師也可圍繞學科核心素養，設計本單元的課程教學目標，并在課前導入環節借助投影儀為學生演示：

1.化學觀念：形成物質的組成和性質的觀念，了解空氣和氧氣的性質和用途。

2.科學思維：通過實驗探究和數據分析，培養學生的邏輯思維和推理能力。

3.科學探究和實踐：學習氧氣的制取實驗，體驗科學探究的過程。

4.科學態度和責任：培養學生的科學態度和環保意識。

同時，在課前導入環節，學生可通過信息設備和軟件，了解本單元學習需要解決的核心問題：1.空氣的組成和性質是什么？2.氧氣有哪些性質和用途？3.如何制取氧氣？

在信息設備、多媒體素材、情境圖等資源的支持下，學生在課前導入環節，不僅可以了解“空氣和氧氣”單元的課程內容、核心素養目標與核心問題，還能對“空氣”“氧氣”產生濃厚的探究興趣。

（二）整合信息資源，優化教學活動

在初中化學課堂中，教師應圍繞課程內容、核心素養目標、核心問題與任務、學生的實際需求等，高效整合高質量的信息資源，進而優化教學活動的組織實施過程。微課、思維導圖、虛擬實驗平臺，均屬于初中化學教學中應用頻率比較高的信息資源[5]。根據九年級學生的化學知識理解與掌握情況，教師可向學生分享不同難度級別的學習任務清單，并在上述信息資源的支持下，提高學生的化學學習效率。在教學活動中，教師應為學生預留充足的時間和空間，使其充分利用信息資源和平臺，深刻理解重難知識點和實驗原理。

1.發揮微課、思維導圖的輔助作用

微課具有短小精悍、生動形象、主題明確的特點，將其應用在初中化學課堂教學中，可以激發學生的化學學習興趣，并幫助其快速消化新知識。思維導圖是一種有助于強化學生思維邏輯的分析工具。思維導圖繪制軟件可以支持學生在空白畫布上建構全面的知識網絡。在教學過程中，教師利用思維導圖并結合具體實例或者實驗活動，能夠有效增強學生對化學知識的理解和記憶。

在初中化學課堂教學中，教師應充分發揮微課和思維導圖的輔助作用，創新教學課堂，提升教學效率。

以人教版九年級上冊“自然界的水”課程教學為例，本單元涉及電解水反應公式2H2O+O2→2H2↑+O2↑、生石灰溶于水的化學反應公式CaO+H2O→Ca（OH）2↓、二氧化碳溶于水的反應公式H2O+O2→H2O3。

在課堂教學活動中，教師應首先讓學生了解水資源在自然界中的分布情況，并結合實例分析水資源的開發和利用方式。然后，教師引領學生從宏觀世界轉換到微觀世界的科學探究視角，幫助學生了解水的組成及其物質組成的表示方法，最后，教師通過組織開展實驗教學活動和跨學科實踐教學活動，發展學生科學探究、化學觀念等核心素養。在課題1“水資源及其利用”的課堂教學活動中，教師可向學生展示微課視頻中的動畫，詳細介紹地球上水資源的分布現狀，水資源在人類生活、農業生產、工業生產中的廣泛應用，以及我國部分地區面臨的水資源短缺和水污染問題。學生在課前觀看微課之后，能夠初步形成保護水資源的意識，并勇于提出生活中遇到的水資源浪費和污染問題。在課堂教學階段，教師可引領學生觀察、分析電子圖表中的數據，并結合實際案例，讓學生充分理解合理利用水資源的重要性。同時，教師可組織開展小組活動，讓學生探討“如何在日常生活中節約水資源、避免水資源被污染?！睘榱嗽鰪妼W生對化學知識的理解和記憶，在學生在觀看微課視頻之后，教師可以鼓勵學生在思維導圖軟件上繪制本堂課的主要知識點。在繪制思維導圖時，學生可適當添加標注或者案例數據等輔助信息。圖1所示為學生繪制的思維導圖。

2.發揮虛擬實驗平臺的輔助作用

在初中化學課堂中，教師在組織開展實驗探究活動時，應充分發揮虛擬實驗平臺的輔助作用。NB化學實驗平臺，是一款比較適合九年級學生開展化學實驗探究活動的信息化平臺。在虛擬實驗平臺上，學生可以同步教材上的實驗活動主題，按照導學案或者實驗報告清單錄入實驗目的、實驗器材等詳細信息，并修改實驗器材和材料的使用數量等參數。

在實驗活動“水的組成及變化的探究”中，教師可引領學生開展“氫氣燃燒”“電解水”兩個化學實驗，讓學生通過觀察實驗現象、記錄實驗結果，客觀認識水的組成，進而幫助學生構建研究物質組成的一般思維模型。氫氣燃燒的化學反應式為：2H2+O2→2H2O，電解水的化學反應式為：2H2O→2H2↑+O2↑。教師通過帶領學生分析兩個實驗現象，能夠逐步發展學生的證據推理素養。在虛擬實驗平臺上，學生需要自主選擇水電解器、燒杯、帶尖嘴的玻璃導管、直流電源、酒精燈等實驗器材，修改軟件默認的器材數量參數，并將硫酸鈉溶液或者氫氧化鈉溶液移動到實驗界面上。在NB化學實驗平臺，如果學生的某個實驗操作步驟不準確，或者某個實驗器材的位置不準確，軟件會以彈窗的方式予以提示。同時，軟件可全程記錄學生的實驗操作過程和時間，引導學生完成全部實驗步驟，并記錄實驗現象和數據，避免手工處理數據和實驗結論耗費時間和精力。

（三）分層延伸課外，豐富實踐形式

在初中化學教學中，信息技術的輔助作用不僅體現在課前和課中，更體現在課后。教師可根據學生的實際學習需求，分層延伸課外的各項實踐活動，為學生鞏固所學知識、遷移解決實際問題提供資源支持。部分初中化學課程選用“線上+線下”的混合式教學模式，所運用的信息技術工具與資源非常豐富，并可支持學生收集與課程內容有關的課外實踐項目。

以人教版九年級下冊“金屬和金屬材料”單元課程教學為例，本單元涉及金屬材料的定義與分類、金屬的化學性質、金屬資源的利用和保護等課程知識點。在課前和課中學習過程中，學生能夠了解純金屬與合金在功能用途、物理性質、化學性質等方面的區別，并在探究金屬多種化學性質時，總結歸納了置換反應、金屬活躍性順序等重難知識點。在金屬資源的利用和保護層面，教師引導學生推斷出鐵的冶煉原理、金屬的銹蝕及保護方法等。根據學生在課堂上的實際學習情況，教師選用分層延伸課外的實踐教學方式，引導學生樹立環保意識和社會責任感，鼓勵學生積極參與和金屬資源保護相關的環保實踐項目。教師可設計小組合作項目任務，讓學生以小組為單位，共同完成分層實踐項目：垃圾的分類與回收利用。分層任務如下：

1.A小組：（1）了解垃圾及其處理的意義；（2）認識垃圾的主要分類標準；（3）了解不同城市的垃圾回收利用方式。在課外實踐中，A小組需要共同繪制思維導圖，梳理有關垃圾分類的政策規定、法律條文、城市管理部門的相關舉措，旨在增強學生信息收集、案例資料分析、數據處理等方面的跨學科實踐能力。

2.B小組：（1）收集互聯網平臺上的垃圾分類信息資料，如新聞報道和環保部門的數據圖表；（2）從化學、生物等學科的視角，客觀推斷并分析垃圾分類及處理與化學反應、物質轉化等方面的關系。B小組需要前往環保部門、市政部門收集訪談資料，在組內探討垃圾分類、金屬廢物治理等方面的主要問題，并結合網絡平臺上的信息資料，總結歸納與問題對應的解決方案。

三、結束語

綜上所述，在初中化學教學中引入信息技術，對于增強化學課堂教學的趣味性、加深學生對化學知識的理解、有效縮短化學實驗的時間等方面效果顯著。在初中化學教學中，教師應根據學生的實際情況，借助信息設備優化課前導入環節，并高效整合信息資源，優化組織課堂教學活動。教師可分層布置延伸課外的實踐活動，利用信息技術豐富實踐形式，促進學生發展科學思維和科學探究等核心素養。

作者單位：韓賀濤 潁上縣第八初級中學

參考文獻

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