基于數(shù)字化教學(xué)談化學(xué)教師教學(xué)技能的提升

郭顥怡，翟宏菊，孫德武，孔曉宇

(吉林師范大學(xué) 化學(xué)學(xué)院,吉林 四平 136000)

近年來，新課改提出學(xué)生應(yīng)在學(xué)習(xí)過程中處于主體地位，隨著信息網(wǎng)絡(luò)化時代的迅猛發(fā)展，化學(xué)教學(xué)模式打破了傳統(tǒng)的單一教學(xué)格局，逐漸走向多元化，數(shù)字化教學(xué)在此背景下逐漸發(fā)展[1]。數(shù)字化教學(xué)有利于教師掌握個人知識管理方法，幫助學(xué)習(xí)者實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)課堂。此外，數(shù)字化教學(xué)還可以應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)和有機(jī)化學(xué)教學(xué)中，將實(shí)驗(yàn)教學(xué)與有機(jī)化學(xué)教學(xué)相融合可以改善傳統(tǒng)教學(xué)的不足，如抽象化的概念不易理解、毒性較大的實(shí)驗(yàn)不易操作等，這類教學(xué)片斷通常被省略，而通過數(shù)字化教學(xué)，師生可以對數(shù)字傳感器進(jìn)行操作，實(shí)驗(yàn)過程以數(shù)據(jù)或圖像的形式清晰直觀地展現(xiàn)出來，教師在此過程中有區(qū)分度地進(jìn)行講解，學(xué)生不僅將對數(shù)字化教具產(chǎn)生濃厚的興趣,對實(shí)驗(yàn)變化過程也了然于心。

數(shù)字化教學(xué)在化學(xué)課堂中的不斷推進(jìn)和完善驅(qū)動著教師的教學(xué)技能逐漸提升，主要體現(xiàn)在：教師加深了對已有學(xué)科知識的理解，優(yōu)化了教學(xué)理念，明確了教學(xué)結(jié)構(gòu)，提升了課堂效率[2]。

1 數(shù)字化教學(xué)的含義以及對化學(xué)教學(xué)的意義

1.1 數(shù)字化教學(xué)的含義

數(shù)字化教學(xué)是指利用信息傳感技術(shù)、多媒體資源等，精準(zhǔn)收集數(shù)據(jù)、優(yōu)化處理數(shù)據(jù)，使教學(xué)過程簡潔化、可視化[3]。數(shù)字化教學(xué)可以使學(xué)生切身參與到教學(xué)活動中，在智能的傳感數(shù)據(jù)的驅(qū)動下，知識掌握的過程以數(shù)據(jù)的形式清晰的展現(xiàn)出來，變化的數(shù)據(jù)會引發(fā)學(xué)生的思考，學(xué)生對新舊知識的認(rèn)知沖突將在這一過程中建立，新的觀念與學(xué)生固有的觀念也將發(fā)生整合和遷移。

1.2 數(shù)字化教學(xué)的應(yīng)用現(xiàn)狀

在新課改大力倡導(dǎo)信息技術(shù)對教育發(fā)展具有深層次影響的背景下，教師們面臨著與傳統(tǒng)教學(xué)相比前所未有的挑戰(zhàn)。目前，數(shù)字化教學(xué)正在大面積的被推進(jìn)中小學(xué)課堂，數(shù)字化設(shè)備的普及程度日益廣泛，教師在教學(xué)的過程中會有意識的使用數(shù)字化教學(xué)工具并對其進(jìn)行探究和思考[4]。然而，數(shù)字化教學(xué)的使用也存在著一些問題，例如，學(xué)校的數(shù)字化設(shè)備和傳感技術(shù)并不完善，教師對新型的數(shù)字化教學(xué)軟件使用不熟練，數(shù)字化設(shè)備的動手操作機(jī)會掌握在教師手中，學(xué)生很少有獨(dú)立動手操作使用設(shè)備的機(jī)會等[5]。

1.3 數(shù)字化教學(xué)對實(shí)驗(yàn)教學(xué)的意義

實(shí)驗(yàn)教學(xué)在化學(xué)教學(xué)中處于核心地位。數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的推進(jìn)可以增強(qiáng)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的理解程度和敏感程度，通過可視化的數(shù)據(jù)變化引發(fā)學(xué)生的好奇和思考，使學(xué)生參與到科學(xué)探究的過程中去。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)化學(xué)課堂中，教師會對一些現(xiàn)象不明顯的實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行闡述,由于實(shí)驗(yàn)理論具有抽象性和復(fù)雜性，因此學(xué)生理解起來是比較困難的。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)會使用較多的實(shí)驗(yàn)儀器，實(shí)驗(yàn)的安全性和綠色性等問題都是日常實(shí)驗(yàn)教學(xué)中所要考慮的問題。而如果將數(shù)字化教學(xué)與探究式教學(xué)相結(jié)合，將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)錄入多媒體軟件系統(tǒng)中，通過傳感器輸出實(shí)驗(yàn)變化數(shù)據(jù)，這一過程可以在教師的指導(dǎo)下，由學(xué)生動手操作獲得。

2 數(shù)字化教學(xué)提升化學(xué)教師的教學(xué)技能的表現(xiàn)

2.1 數(shù)字化教學(xué)使化學(xué)教師的教學(xué)邏輯機(jī)構(gòu)清晰化

在互聯(lián)網(wǎng)+教育的大背景下，教師是受互聯(lián)網(wǎng)+影響最大的一部分群體，教師應(yīng)當(dāng)順應(yīng)互聯(lián)網(wǎng)+時代的潮流，適應(yīng)互聯(lián)網(wǎng)+下帶來的教育變革。數(shù)字化教學(xué)有助于教師明確教學(xué)結(jié)構(gòu)，教師在構(gòu)建課程藍(lán)圖時，不再局限于怎樣把各種復(fù)雜的理論和實(shí)驗(yàn)結(jié)果通過陳述的方式簡化，數(shù)字化教學(xué)可以彌補(bǔ)教師陳述過程的復(fù)雜性，使教學(xué)結(jié)構(gòu)更加清晰化、明確化，使教學(xué)的重難點(diǎn)層次分明，具有凸顯性。在實(shí)際的數(shù)字化教學(xué)中，學(xué)生通過教師搭建的有邏輯的知識體系中，層層遞進(jìn)，使記憶中不能描述的信息外顯化，能夠用語言描述的知識變得邏輯化。在數(shù)字化教學(xué)結(jié)束后，由于教師教學(xué)結(jié)構(gòu)完整、有序，教師能有效反思教學(xué)，不斷彌補(bǔ)化學(xué)教學(xué)中不完善的片斷，提升自身教學(xué)能力，提高課堂效率。

2.2 數(shù)字化教學(xué)能提升化學(xué)教學(xué)效率

快捷、方便、打破時間和空間的局限性是互聯(lián)網(wǎng)+教育最核心的優(yōu)點(diǎn)。數(shù)字化教學(xué)設(shè)備將實(shí)驗(yàn)過程簡化成數(shù)據(jù)，多媒體軟件將數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和羅列，傳感技術(shù)以圖片或圖表的形式輸出，省去了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)中描點(diǎn)、繪圖、計(jì)算等繁雜的過程，結(jié)果一目了然的呈現(xiàn)在學(xué)生面前，便于理解，提升教學(xué)效率。此外，傳感設(shè)備還可以輸出因變量隨自變量的變化趨勢。例如人教版教材中《化學(xué)反應(yīng)原理》中第一章中和熱的測定，此部分教學(xué)內(nèi)容是高中教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，化學(xué)教師如果只進(jìn)行單一的陳述實(shí)驗(yàn)過程，學(xué)生無法體會中和反應(yīng)過程中酸堿用量的變化情況和滴定終點(diǎn)的判斷，而通過使用傳感技術(shù)，可以簡化實(shí)驗(yàn)過程。學(xué)生可以自己動手操作，當(dāng)逐漸改變酸堿用量時，以往不容易理解突變范圍變得清晰可見，學(xué)生在頭腦中構(gòu)建自變量隨因變量變化的變化曲線，簡化了下一步要進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理和誤差分析。

2.3 數(shù)字化教學(xué)使化學(xué)教師的學(xué)科知識多元化

由于教育在移動互聯(lián)網(wǎng)的推動下不斷升溫，教師越來越關(guān)注通過移動平臺獲取資源，教師獲取知識的方式主要通過教育App，虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)(AR)，微課等多種渠道將教育與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相融合，豐富了本體性專業(yè)學(xué)科知識，拓展了教育技術(shù)的使用方法，使教師的專業(yè)能力不斷增強(qiáng)。同時，數(shù)字化教學(xué)將原本繁雜、碎片化、容易遺忘的知識進(jìn)行整合重組，使知識體系更加完善。數(shù)字化教學(xué)促使教師廣泛應(yīng)用教育技術(shù)，廣泛涉獵與學(xué)科領(lǐng)域相關(guān)的前沿性熱門性知識。在此過程中，教師的研究性技能和學(xué)習(xí)性技能都得到提升，教師的學(xué)科知識逐漸多元化。

3 建議

3.1 教師應(yīng)當(dāng)在數(shù)字化教學(xué)前提供先行組織者

隨著數(shù)字化教學(xué)的不斷普及，一些適應(yīng)了傳統(tǒng)講授法教學(xué)的學(xué)生會出現(xiàn)對新的數(shù)字化教學(xué)形式感到陌生和不能完全接受等現(xiàn)象，因此教師應(yīng)當(dāng)在正式授課之前，提供數(shù)字化設(shè)備的相關(guān)材料，并闡述清楚數(shù)字化設(shè)備與所要講授內(nèi)容的關(guān)系，以此來適應(yīng)學(xué)生的思維。

3.2 提高數(shù)字化教學(xué)的有效性

學(xué)校和教師應(yīng)當(dāng)提高數(shù)字化教學(xué)的有效性，不僅僅將它停留于試驗(yàn)階段。學(xué)校應(yīng)當(dāng)搭建屬于自己的教學(xué)平臺，教師在平臺中分享教學(xué)資料，答疑解惑，學(xué)生在平臺中分享心得，相互討論。教師應(yīng)當(dāng)提高數(shù)字化設(shè)備使用的熟練度，完善教學(xué)機(jī)制，提高課堂效率。學(xué)校應(yīng)當(dāng)多給予老師數(shù)字化教學(xué)培訓(xùn)和實(shí)踐的機(jī)會，讓教師分享自己在數(shù)字化教學(xué)中遇到的問題，教師對于數(shù)字化教學(xué)的心得等，讓教師們在共享共創(chuàng)中提升個人知識管理的能力，不僅僅將數(shù)字化教學(xué)停留于表面，而是切實(shí)提升數(shù)字化教學(xué)的有效性。