智慧課堂在高中化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

智慧課堂作為信息技術(shù)與現(xiàn)代教育理念深度融合的產(chǎn)物，注重學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)和自主學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)，能夠有效增強(qiáng)高中化學(xué)教學(xué)的直觀性和生動(dòng)性，提高教學(xué)效率，促進(jìn)教學(xué)資源共享。在高中化學(xué)教學(xué)中，教師可以積極打造智慧課堂，顛覆傳統(tǒng)教學(xué)模式，使學(xué)生在更加新穎、高效的學(xué)習(xí)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)全面發(fā)展。

一、智慧課堂在高中化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用價(jià)值

（一）有利于創(chuàng)新教學(xué)模式

智慧課堂既是指在傳統(tǒng)課堂中應(yīng)用智慧教學(xué)手段，也是指在信息技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)背景下獨(dú)立開(kāi)發(fā)新的課堂模式[1]。也就是說(shuō)，在智慧課堂中，教師一方面可以通過(guò)多媒體、希沃白板等信息化教學(xué)手段，優(yōu)化教學(xué)模式；另一方面可以借助線上線下混合教學(xué)模式，大膽創(chuàng)新教學(xué)，更新師生互動(dòng)方法。通過(guò)應(yīng)用智慧課堂，教師能夠有效克服“灌輸式”教學(xué)思維，創(chuàng)新化學(xué)教學(xué)模式，為學(xué)生帶來(lái)別樣的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

（二）有利于提高教學(xué)效率

基于智慧課堂的創(chuàng)新教學(xué)能夠顯著提高高中化學(xué)教學(xué)效率。一方面，在傳統(tǒng)課堂應(yīng)用智慧教學(xué)手段，如多媒體教學(xué)、希沃白板教學(xué)等，能夠提高課堂教學(xué)的直觀性和生動(dòng)性，有效吸引學(xué)生的注意力，使學(xué)生在直接觀察和分析中加深理解，提高學(xué)習(xí)效率；另一方面，以“智慧”為導(dǎo)向，教師可以通過(guò)智慧教學(xué)平臺(tái)創(chuàng)新教學(xué)環(huán)節(jié)，如發(fā)布學(xué)習(xí)資料、布置作業(yè)、收集和反饋學(xué)習(xí)信息等，大大節(jié)省在預(yù)習(xí)指導(dǎo)、作業(yè)評(píng)改、教學(xué)評(píng)價(jià)等方面投入的時(shí)間和精力，為提高教學(xué)效率奠定基礎(chǔ)。教師還可以通過(guò)智慧教學(xué)平臺(tái)，打破時(shí)間和空間的限制，隨時(shí)與學(xué)生互動(dòng)交流，了解和解決學(xué)生的問(wèn)題，這也是提高教學(xué)效率的有效途徑。

（三）有利于共享教學(xué)資源

智慧課堂的“智慧性”不僅體現(xiàn)在具體的教學(xué)過(guò)程中，還體現(xiàn)在教學(xué)資源的獲取、存儲(chǔ)和應(yīng)用方面。比如，教師可以通過(guò)智慧教學(xué)平臺(tái)訪問(wèn)和整合教學(xué)資源，包括教學(xué)視頻、電子教案、經(jīng)典習(xí)題、演示實(shí)驗(yàn)等，不斷豐富高中化學(xué)教學(xué)內(nèi)容，為學(xué)生提供多樣化的學(xué)習(xí)途徑，激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲。隨著智慧課堂的發(fā)展，教師還可以直接利用智慧教學(xué)平臺(tái)鼓勵(lì)和支持學(xué)生之間的資源共享與交流。學(xué)生可以將自己的學(xué)習(xí)心得、解題技巧、實(shí)驗(yàn)報(bào)告等上傳至平臺(tái)，與其他同學(xué)共建學(xué)習(xí)社區(qū)，營(yíng)造積極向上的學(xué)習(xí)氛圍。

（四）有利于增強(qiáng)教學(xué)效果

在高中化學(xué)教學(xué)中應(yīng)用智慧課堂的本質(zhì)目標(biāo)是增強(qiáng)教學(xué)效果。在創(chuàng)新教學(xué)模式的基礎(chǔ)上，教師可以通過(guò)提高教學(xué)效率、共享教學(xué)資源等方式，促進(jìn)學(xué)生對(duì)高中化學(xué)知識(shí)的新型學(xué)習(xí)，如微課學(xué)習(xí)、虛擬實(shí)驗(yàn)、線上線下混合式學(xué)習(xí)等。這些豐富的學(xué)習(xí)活動(dòng)是學(xué)生提升學(xué)習(xí)質(zhì)量的關(guān)鍵。通過(guò)多樣化的學(xué)習(xí)過(guò)程，學(xué)生能獲得積極、深刻的學(xué)習(xí)成果，而教師也能及時(shí)了解學(xué)情，有針對(duì)性地評(píng)價(jià)學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生查缺補(bǔ)漏，從而增強(qiáng)教學(xué)效果。

二、智慧課堂在高中化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用原則

（一）多元性

智慧課堂在高中化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用表現(xiàn)為多樣化的創(chuàng)新途徑和教學(xué)方法。因此，教師在以智慧課堂為載體開(kāi)展高中化學(xué)教學(xué)時(shí)，應(yīng)堅(jiān)持多元性原則，開(kāi)發(fā)新穎、多變的教學(xué)活動(dòng)。這不僅能夠增強(qiáng)智慧課堂的吸引力，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還能潛移默化地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。

（二）探究性

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》明確指出，高中化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)包括科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)。這要求教師在教學(xué)中注重探究性，引導(dǎo)學(xué)生積極開(kāi)展建構(gòu)式學(xué)習(xí)、探究式學(xué)習(xí)和問(wèn)題解決式學(xué)習(xí)，促進(jìn)學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變[2]。智慧課堂同樣應(yīng)遵循這一原則。教師應(yīng)堅(jiān)持探究性原則，設(shè)計(jì)具有探究性的課堂活動(dòng)，鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)參與，發(fā)現(xiàn)、分析和解決化學(xué)問(wèn)題。學(xué)生深度經(jīng)歷知識(shí)形成過(guò)程，方能全面深化學(xué)習(xí)感悟，獲得深刻的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，夯實(shí)課堂所學(xué)知識(shí)。

（三）開(kāi)放性

開(kāi)放性原則強(qiáng)調(diào)，智慧課堂應(yīng)為學(xué)生提供開(kāi)放的學(xué)習(xí)空間，使學(xué)生能夠隨時(shí)隨地進(jìn)行自由學(xué)習(xí)和實(shí)踐。教師應(yīng)以開(kāi)放的視野和思維，打破傳統(tǒng)課堂的時(shí)空限制，延伸學(xué)生的學(xué)習(xí)空間。例如，教師可以利用智慧教學(xué)平臺(tái)，為學(xué)生提供豐富的在線學(xué)習(xí)資源，支持學(xué)生高效利用碎片化時(shí)間學(xué)習(xí)。這種開(kāi)放的學(xué)習(xí)方式不僅能夠促進(jìn)課內(nèi)外知識(shí)的銜接，還能幫助學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，進(jìn)一步拓寬其化學(xué)視野。

三、智慧課堂在高中化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用策略

（一）智慧預(yù)教，熟悉新課

智慧預(yù)教是指在正式授課前，教師通過(guò)智慧教學(xué)平臺(tái)引導(dǎo)學(xué)生預(yù)習(xí)，并對(duì)學(xué)生的預(yù)習(xí)情況進(jìn)行智慧評(píng)估，以便更好地了解學(xué)情，調(diào)整教學(xué)策略[3]。預(yù)習(xí)是高中化學(xué)教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，通過(guò)合理預(yù)習(xí)，學(xué)生能夠提前熟悉新課內(nèi)容，總結(jié)自己的困惑和問(wèn)題。這不僅有助于教師在課堂中開(kāi)展針對(duì)性教學(xué)，還能有效培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。在智慧課堂中，教師可以靈活運(yùn)用智慧教學(xué)平臺(tái)發(fā)布預(yù)習(xí)資料，包括預(yù)習(xí)任務(wù)、助學(xué)資源、預(yù)習(xí)試題等。學(xué)生可以自主下載資料，按要求完成預(yù)習(xí)，提交學(xué)習(xí)報(bào)告和測(cè)驗(yàn)結(jié)果。教師可以收集學(xué)生的預(yù)習(xí)數(shù)據(jù)和測(cè)試結(jié)果進(jìn)行智能分析，為確定教學(xué)目標(biāo)提供重要依據(jù)。

例如，在人教版高中化學(xué)必修第一冊(cè)的“氧化還原反應(yīng)”一課中，教師可以提前通過(guò)智慧教學(xué)平臺(tái)推送氧化還原反應(yīng)的基本概念、生活實(shí)例、反應(yīng)方程式等預(yù)習(xí)資料，要求學(xué)生觀察生活中的氧化還原反應(yīng)現(xiàn)象，結(jié)合教材內(nèi)容總結(jié)氧化還原反應(yīng)的發(fā)生條件和特點(diǎn)。學(xué)生可以登錄學(xué)習(xí)端下載資料、提交任務(wù)和分享問(wèn)題總結(jié)。這些任務(wù)反饋和問(wèn)題將成為課堂教學(xué)的重要參考。教師通過(guò)分析學(xué)生的預(yù)習(xí)數(shù)據(jù)，可以準(zhǔn)確定位教學(xué)難點(diǎn)，如“判斷復(fù)雜的氧化還原反應(yīng)”“理解電子轉(zhuǎn)移規(guī)律”，為智慧執(zhí)教做好準(zhǔn)備。

（二）智慧導(dǎo)教，生動(dòng)激趣

智慧導(dǎo)教是指利用智慧課堂的多種功能，生動(dòng)導(dǎo)入新課，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和好奇心。高中化學(xué)知識(shí)的抽象性和挑戰(zhàn)性會(huì)導(dǎo)致部分學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)興趣。為此，在智慧課堂的支持下，教師可以創(chuàng)新課堂導(dǎo)入方式，增強(qiáng)教學(xué)內(nèi)容的吸引力，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與學(xué)習(xí)。AI角色、動(dòng)畫(huà)等都是有效的智慧導(dǎo)教工具，教師可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，靈活設(shè)計(jì)虛擬對(duì)話、模擬情境等，營(yíng)造生動(dòng)活潑的學(xué)習(xí)氛圍，使學(xué)生感受化學(xué)學(xué)習(xí)的獨(dú)特魅力。

例如，在人教版高中化學(xué)必修第一冊(cè)的“鈉及其化合物”一課中，教師可以設(shè)計(jì)一個(gè)AI角色—“鈉寶寶”，作為課堂導(dǎo)入的亮點(diǎn)。這一角色具有擬人化的形象，身著黃色服裝，頭戴一頂小巧的實(shí)驗(yàn)帽，既可愛(ài)又具有代表性，能夠吸引學(xué)生的注意力。“鈉寶寶”一出場(chǎng)，便以活潑的語(yǔ)氣與學(xué)生互動(dòng)，如：“嗨，大家好！我是鈉寶寶，今天我要帶領(lǐng)大家一起參觀我的大家庭，認(rèn)識(shí)我的好朋友！”從而自然地引出新課主題，激發(fā)學(xué)生了解鈉及其化合物的興趣。生動(dòng)有趣的AI角色和虛擬對(duì)話能顯著提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使其以飽滿的熱情投入后續(xù)的學(xué)習(xí)活動(dòng)中。

（三）智慧執(zhí)教，高效學(xué)習(xí)

智慧執(zhí)教是指在授課過(guò)程中，充分利用智慧課堂的智慧探究、智慧實(shí)驗(yàn)、智慧測(cè)驗(yàn)和智慧小結(jié)等功能，提高教學(xué)效率，促進(jìn)學(xué)生高效學(xué)習(xí)[4]。首先，微課視頻具有短小精悍、易于理解的特點(diǎn)，能夠幫助學(xué)生快速掌握知識(shí)點(diǎn)，是智慧探究的重要載體。教師可以針對(duì)教學(xué)難點(diǎn)，靈活開(kāi)發(fā)微課視頻，引導(dǎo)學(xué)生有針對(duì)性地突破學(xué)習(xí)障礙。其次，虛擬實(shí)驗(yàn)軟件為智慧實(shí)驗(yàn)提供了便利條件。教師可以打造智慧實(shí)驗(yàn)室，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)模擬操作感受化學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，驗(yàn)證教材結(jié)論。再次，智慧教學(xué)平臺(tái)具有強(qiáng)大的習(xí)題庫(kù)，能夠隨機(jī)生成習(xí)題，檢測(cè)學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)情況，并針對(duì)學(xué)生的典型問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)反饋。教師可以借助在線題庫(kù)，創(chuàng)新隨堂測(cè)驗(yàn)?zāi)Ｊ剑箤W(xué)生及時(shí)了解自己的學(xué)習(xí)狀況，鞏固和深化對(duì)新課內(nèi)容的理解。最后，在學(xué)生基本掌握學(xué)習(xí)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，教師可以利用智慧圖形工具（如思維導(dǎo)圖、樹(shù)狀圖等），引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)和梳理學(xué)習(xí)收獲，避免零散記憶，建立完整的知識(shí)體系。

下面以人教版高中化學(xué)必修第二冊(cè)的“化學(xué)反應(yīng)的速率與限度”一課為例，詳細(xì)說(shuō)明智慧課堂教學(xué)過(guò)程。在導(dǎo)入環(huán)節(jié)，為使學(xué)生快速理解化學(xué)反應(yīng)速率及其影響因素，教師可以精心設(shè)計(jì)微課視頻，以動(dòng)畫(huà)的形式展示不同條件下的化學(xué)反應(yīng)速率差異，用直觀的畫(huà)面和簡(jiǎn)潔的語(yǔ)言促進(jìn)學(xué)生的知識(shí)理解，為后續(xù)學(xué)習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。接著，教師可以帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入智慧實(shí)驗(yàn)室，通過(guò)虛擬實(shí)驗(yàn)軟件驗(yàn)證猜想和發(fā)現(xiàn)。學(xué)生可以模擬調(diào)整反應(yīng)物的濃度、溫度、催化劑種類等參數(shù)，觀察化學(xué)反應(yīng)速率的變化，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。這種模擬實(shí)驗(yàn)安全、便捷，有助于學(xué)生反復(fù)練習(xí)，加深對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響因素的理解。之后，教師可以利用在線題庫(kù)隨機(jī)生成涵蓋多種題型的課堂測(cè)驗(yàn)任務(wù)，要求學(xué)生結(jié)合之前的探究和實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)解決問(wèn)題。學(xué)生完成測(cè)驗(yàn)后，系統(tǒng)立即提供答案解析和得分反饋，幫助學(xué)生及時(shí)糾正錯(cuò)誤觀點(diǎn)。最后，教師可以引導(dǎo)學(xué)生使用思維導(dǎo)圖、樹(shù)狀圖等圖形工具，將零散的知識(shí)點(diǎn)串聯(lián)為完整的知識(shí)框架。學(xué)生可以互相展示和評(píng)價(jià)圖形化知識(shí)脈絡(luò)，相互學(xué)習(xí)，補(bǔ)足認(rèn)知漏洞。

（四）智慧復(fù)教，拓展成長(zhǎng)

智慧復(fù)教是指在課后復(fù)習(xí)和作業(yè)階段，利用智慧教學(xué)平臺(tái)的優(yōu)質(zhì)資源，幫助學(xué)生鞏固所學(xué)知識(shí)，拓寬學(xué)習(xí)視野[5]。傳統(tǒng)的高中化學(xué)作業(yè)往往局限于書(shū)面作業(yè)且習(xí)題量大，較為枯燥，學(xué)生缺乏拓展和深度成長(zhǎng)的機(jī)會(huì)。而在智慧課堂中，教師可以借助共享資源，創(chuàng)新作業(yè)形式，拓展學(xué)習(xí)內(nèi)容，進(jìn)一步滿足學(xué)生的好奇心和求知欲，使學(xué)生能夠取得更高層次的學(xué)習(xí)收獲。例如，在人教版高中化學(xué)必修第二冊(cè)的“環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)”一課中，教師可以設(shè)計(jì)具有實(shí)踐性的在線作業(yè)，如“設(shè)計(jì)家庭廢舊物品回收利用計(jì)劃，并闡述綠色化學(xué)的意義”。學(xué)生可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)廣泛收集生活資料，結(jié)合綠色化學(xué)知識(shí)，提出個(gè)性化的見(jiàn)解，深刻理解綠色化學(xué)的現(xiàn)實(shí)意義。

教師還可以適當(dāng)拓展智慧教學(xué)資源，如綠色化學(xué)的最新研究成果、環(huán)保組織的實(shí)踐活動(dòng)案例，以及綠色化學(xué)在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、日常生活等領(lǐng)域的應(yīng)用實(shí)例。學(xué)生可以自主下載感興趣的資料，從不同角度拓展學(xué)習(xí)，開(kāi)闊視野，增強(qiáng)科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任感。

（五）智慧評(píng)教，反思收獲

智慧評(píng)教是指智能收集學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程和結(jié)果進(jìn)行智慧評(píng)價(jià)，以便學(xué)生主動(dòng)反思，明確下一步學(xué)習(xí)方向。教師可以基于智慧課堂，收集學(xué)生的預(yù)習(xí)、互動(dòng)、測(cè)驗(yàn)、作業(yè)等學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，進(jìn)行智能分析，生成個(gè)性化的評(píng)價(jià)報(bào)告。每份報(bào)告還應(yīng)包含對(duì)學(xué)生的鼓勵(lì)與建議。教師可以利用這些報(bào)告，引導(dǎo)學(xué)生審視自我，反思學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)與收獲，從而增強(qiáng)學(xué)習(xí)動(dòng)力。

例如，在人教版高中化學(xué)必修第二冊(cè)的“認(rèn)識(shí)有機(jī)化合物”一課中，教師可以在智慧教學(xué)平臺(tái)上發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)，平臺(tái)系統(tǒng)智能收集每個(gè)學(xué)生的預(yù)習(xí)數(shù)據(jù)，包括預(yù)習(xí)時(shí)長(zhǎng)、測(cè)驗(yàn)反饋等，生成評(píng)價(jià)報(bào)告。比如，報(bào)告顯示，大部分學(xué)生對(duì)“有機(jī)化合物的定義和分類”掌握較好，但在“同分異構(gòu)現(xiàn)象”這一難點(diǎn)上普遍存在疑問(wèn)。教師可以據(jù)此調(diào)整教學(xué)重點(diǎn)，使學(xué)生明確預(yù)習(xí)短板，為課堂學(xué)習(xí)設(shè)定清晰的目標(biāo)。在課堂教學(xué)中，教師可以重點(diǎn)講解“同分異構(gòu)”概念，配合課堂互動(dòng)和智慧題庫(kù)，引導(dǎo)學(xué)生深入理解這一難點(diǎn)。課后，教師再次利用智慧評(píng)價(jià)系統(tǒng)，收集和分析學(xué)生的學(xué)情數(shù)據(jù)。比如，數(shù)據(jù)顯示，學(xué)生雖然能夠準(zhǔn)確命名有機(jī)化合物，但在判斷官能團(tuán)時(shí)容易出現(xiàn)混淆和錯(cuò)誤。教師可以通過(guò)個(gè)性化評(píng)價(jià)報(bào)告，詳細(xì)指出每個(gè)學(xué)生的問(wèn)題，示范正確的學(xué)習(xí)思路，鼓勵(lì)學(xué)生針對(duì)薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行強(qiáng)化學(xué)習(xí)。

結(jié)語(yǔ)

總而言之，智慧課堂在高中化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用，既包括智慧教學(xué)手段在傳統(tǒng)課堂中的應(yīng)用，也包括智慧課堂的獨(dú)立開(kāi)發(fā)與創(chuàng)新。教師可以采用多元化的智慧教學(xué)方法，如智慧預(yù)教、智慧導(dǎo)教、智慧執(zhí)教、智慧復(fù)教和智慧評(píng)教，全面優(yōu)化高中化學(xué)教學(xué)模式。這種創(chuàng)新不僅能夠提高教學(xué)效率，還能實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源的共享與教學(xué)效果的增強(qiáng)。未來(lái)，教師應(yīng)持續(xù)探索智慧課堂在高中化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用價(jià)值與方法，提升智慧教學(xué)水平，促進(jìn)學(xué)生開(kāi)放學(xué)習(xí)和自由成長(zhǎng)。

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