信息技術(shù)與高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)整合探析

李樹全

摘 要 在簡要闡述信息技術(shù)與高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)整合內(nèi)涵的基礎(chǔ)上，分析兩者整合的意義，并重點(diǎn)從多媒體技術(shù)、動(dòng)畫技術(shù)、微課技術(shù)、虛擬技術(shù)等方面入手，探討信息技術(shù)與高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的整合之道，以期為教學(xué)活動(dòng)提供有益參考與借鑒。

關(guān)鍵詞 信息技術(shù);高中化學(xué);實(shí)驗(yàn)教學(xué);化學(xué)核心素養(yǎng);教學(xué)資源;微課

中圖分類號：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1671-489X（2018）07-0133-02

1 前言

信息技術(shù)在教育教學(xué)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，可謂是帶來了顛覆性的變革，它可以有效優(yōu)化課堂結(jié)構(gòu)，提高教學(xué)質(zhì)量和效率，在情境創(chuàng)設(shè)方面有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢。尤其是在教育新常態(tài)下，高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革已經(jīng)進(jìn)入關(guān)鍵的攻堅(jiān)階段，如何充分發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)勢作用，如何打造高效的化學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂，如何全面提升學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的深度整合，已經(jīng)成為相關(guān)教育主體需要深入思考的重大課題。

2 信息技術(shù)與高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)

信息技術(shù)是以微電子學(xué)為核心依托的計(jì)算機(jī)技術(shù)與電信技術(shù)相結(jié)合而生成的，可以對影音文字等各類傳感信號信息進(jìn)行傳播和使用。簡單來講，現(xiàn)代信息技術(shù)可支持信息獲取、傳播、處理、存儲(chǔ)和表達(dá)，進(jìn)而被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)生活和生產(chǎn)領(lǐng)域。目前，虛擬技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、多媒體技術(shù)和仿真技術(shù)等，是最常被應(yīng)用于教育領(lǐng)域的信息技術(shù)，并由此衍生出多媒體教學(xué)、遠(yuǎn)程教學(xué)、虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)等多種新的教學(xué)模式。而信息技術(shù)在教育教學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用，并非簡單的計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)與教學(xué)的結(jié)合，而是充分利用信息技術(shù)培養(yǎng)學(xué)生思維品質(zhì)，構(gòu)建高智慧、高智能的教與學(xué)開放體系。

全媒體時(shí)代，學(xué)生的知識獲取渠道十分豐富，課堂甚至已經(jīng)成為最簡單的形式。利用信息技術(shù)實(shí)施教學(xué)，也不再是停留在圖片展示、視頻引入等淺層，更多的是通過信息技術(shù)優(yōu)化課堂結(jié)構(gòu)，開展探究活動(dòng)，逐步培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)三維目標(biāo)[1]。

對此，信息技術(shù)與高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的整合，更多強(qiáng)調(diào)的是信息技術(shù)在化學(xué)教學(xué)中的精準(zhǔn)應(yīng)用，要求實(shí)現(xiàn)理念、技術(shù)、內(nèi)容等維度的完美契合?？梢哉f，在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，信息技術(shù)的應(yīng)用離不開化學(xué)教學(xué)技術(shù)的指導(dǎo)，而信息技術(shù)的教學(xué)整合又在不斷拓展完善化學(xué)教學(xué)理論體系，最終實(shí)現(xiàn)深化高中化學(xué)教學(xué)改革的目的。因此，在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐中，教師必須明確信息技術(shù)與高中化學(xué)的關(guān)系，把握整合重點(diǎn)，明確整合方向，這是實(shí)現(xiàn)兩者深度整合的先決條件。

3 信息技術(shù)與高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)整合的意義

信息技術(shù)與高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)整合，具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義，并集中體現(xiàn)在以下幾方面。

提高教學(xué)質(zhì)量 在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐中，教師利用信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)生活化情境，實(shí)現(xiàn)高效的課堂導(dǎo)入，激發(fā)學(xué)生課堂參與積極性，進(jìn)而提高教學(xué)質(zhì)量。信息技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)抽象化學(xué)知識的具象化，以及危險(xiǎn)實(shí)驗(yàn)的安全化，進(jìn)而加深學(xué)生對知識的理解和把握;并且能夠通過圖文影音等多媒體形式，有效吸引學(xué)生關(guān)注，進(jìn)而達(dá)到活躍課堂氛圍的效果。

改進(jìn)教學(xué)方法 在傳統(tǒng)高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，許多化學(xué)概念和知識都需要花費(fèi)大量時(shí)間去講解，或通過大體量的板書運(yùn)算進(jìn)行分析，但效果不甚理想，屬于典型的“費(fèi)力不討好”。利用信息技術(shù)，能夠?qū)⒊橄蟮?、難懂的化學(xué)知識以直觀、具象、形象的方式呈現(xiàn)出來，進(jìn)而讓學(xué)生深入淺出地掌握知識內(nèi)涵，加強(qiáng)他們對知識的理解把握。如利用微視頻開展教學(xué)，能夠有效解決學(xué)生注意力不集中的問題，進(jìn)而達(dá)到提高學(xué)習(xí)效率的目的。

優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容 在傳統(tǒng)高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師需要書寫大量板書進(jìn)行理論講解，不僅加大了教學(xué)工作量，而且浪費(fèi)了大量課堂時(shí)間，嚴(yán)重影響了教學(xué)進(jìn)度和教學(xué)效率。利用信息技術(shù)將化學(xué)核心知識點(diǎn)以多媒體形式進(jìn)行呈現(xiàn)，不僅方便省時(shí)，而且效率極高，能夠有效豐富教學(xué)資源，實(shí)現(xiàn)課堂延伸。

另外，教師可利用教學(xué)軟件對抽象化學(xué)知識展開延伸，不僅能夠完善學(xué)生的知識體系，強(qiáng)化學(xué)生的知識記憶，而且能夠?yàn)閷W(xué)生呈現(xiàn)更加精準(zhǔn)、明晰的課堂筆記，進(jìn)而達(dá)到優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容的效果[2]。

4 信息技術(shù)與高中化學(xué)教學(xué)的整合要點(diǎn)

在明確信息技術(shù)與高中化學(xué)整合重點(diǎn)，以及兩者整合重要性的基礎(chǔ)上，教師要采取針對性措施，從理念、技術(shù)和內(nèi)容維度入手，尋求信息技術(shù)與高中化學(xué)教學(xué)的整合要點(diǎn)，進(jìn)而達(dá)到“1+1>2”的效果，推進(jìn)高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的深入開展。

加強(qiáng)與多媒體技術(shù)的整合 要想達(dá)到化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的高效性，教師必須善于靈活采用各種教學(xué)方式，精心創(chuàng)設(shè)課堂情境，以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生課堂參與積極性。在教學(xué)實(shí)踐中，教師合理利用多媒體技術(shù)創(chuàng)設(shè)生活化情境，可有效吸引學(xué)生關(guān)注，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，使原本抽象枯燥的實(shí)驗(yàn)課堂變得輕松活潑。如在進(jìn)行“化學(xué)實(shí)驗(yàn)安全”教學(xué)時(shí)，教師可以借助多媒體播放一些代表性的危險(xiǎn)實(shí)例，并對實(shí)驗(yàn)違規(guī)操作帶來的嚴(yán)重后果進(jìn)行形象呈現(xiàn)，引起學(xué)生對化學(xué)實(shí)驗(yàn)科學(xué)操作的重視，幫助學(xué)生養(yǎng)成良好的化學(xué)實(shí)驗(yàn)態(tài)度和習(xí)慣，以確保在后續(xù)實(shí)驗(yàn)操作中能夠規(guī)避潛在風(fēng)險(xiǎn)，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。

加強(qiáng)與放映技術(shù)的整合 高中化學(xué)具有較強(qiáng)的實(shí)踐性，這也決定了化學(xué)實(shí)驗(yàn)是教學(xué)的一大重點(diǎn)。但對于那些危險(xiǎn)性、腐蝕性較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)，需要有特殊的設(shè)備或空間條件來實(shí)施，出于學(xué)生安全考慮，并不適合在課堂中演示和操作。所以，教師要將錄制好的實(shí)驗(yàn)視頻提供給學(xué)生，然后組織學(xué)生進(jìn)行小組討論和自主探究。這樣一來，不僅可以讓學(xué)生直觀看到整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程，而且可以彰顯實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)，在有效確保學(xué)生人身安全的同時(shí)，取得最佳的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。

如一氧化碳中毒的相關(guān)實(shí)驗(yàn)，在課堂上是無法演示操作的。教師可事先搜尋有關(guān)煤氣中毒釀成悲慘事故的圖片或視頻提供給學(xué)生，讓學(xué)生對一氧化碳的毒性形成初步認(rèn)知。這樣不僅可以強(qiáng)化學(xué)生的安全意識，而且能夠達(dá)到學(xué)以致用的教學(xué)目的，增強(qiáng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的生活性。還有對于氫氣可燃性實(shí)驗(yàn)，若是操作失誤或未進(jìn)行純度檢測，一旦點(diǎn)燃?xì)錃夂苋菀滓l(fā)爆炸。對于這類危險(xiǎn)性較高的實(shí)驗(yàn)，教師要善于借助放映技術(shù)展開教學(xué)。

加強(qiáng)與動(dòng)畫技術(shù)的整合 在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，不僅要利用常用的多媒體技術(shù)，而且要充分利用動(dòng)畫技術(shù)，將抽象的化學(xué)原理進(jìn)行形象轉(zhuǎn)化。特別是對于那些無法用肉眼觀察的微觀現(xiàn)象，教師要利用動(dòng)畫技術(shù)將其轉(zhuǎn)化為可視的動(dòng)態(tài)知識，以幫助學(xué)生加深對相關(guān)知識的理解。

如“銅鋅原電池”實(shí)驗(yàn)具有非常高的條件要求，很多學(xué)校的現(xiàn)有設(shè)備很難支撐其操作。對此，教師可將其與動(dòng)畫技術(shù)相整合，制作原電池構(gòu)造圖和運(yùn)行機(jī)制圖，為學(xué)生動(dòng)態(tài)呈現(xiàn)正負(fù)極的反應(yīng)過程，吸引學(xué)生有效關(guān)注和思考，實(shí)現(xiàn)抽象化學(xué)知識的具象化、形象化轉(zhuǎn)化，加強(qiáng)對學(xué)生的多維刺激，進(jìn)而達(dá)到增強(qiáng)課堂教學(xué)有效性，提高化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率的目的。

加強(qiáng)與微課的整合 近年來，隨著信息技術(shù)在教育教學(xué)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，微課作為全新的教學(xué)模式，日漸成為我國教育信息化改革的重點(diǎn)。所以，將微課與高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)相整合，也是當(dāng)前化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的重點(diǎn)。

在教學(xué)實(shí)踐中，教師要圍繞具體的重難點(diǎn)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行微課設(shè)計(jì)，以充分滿足學(xué)生移動(dòng)化、碎片化學(xué)習(xí)的個(gè)性需求。并在此基礎(chǔ)上，將化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)拓展到課外，為學(xué)生的反復(fù)觀察和鞏固復(fù)習(xí)創(chuàng)造有利條件。此外，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，許多實(shí)驗(yàn)需要學(xué)生親自操作，才可以達(dá)到預(yù)期良好的教學(xué)效果。如配置一定物質(zhì)的量濃度的溶液時(shí)，教師可利用微課向?qū)W生呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過程、注意事項(xiàng)等，或制作相關(guān)的PPT，在最短時(shí)間內(nèi)讓學(xué)生充分掌握核心實(shí)驗(yàn)知識與技能，以全面增強(qiáng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。

加強(qiáng)與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的整合 將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)運(yùn)用在教學(xué)中，特別是虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)的應(yīng)用，成功解決了目前化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的諸多問題，實(shí)現(xiàn)將危險(xiǎn)實(shí)驗(yàn)安全化、污染實(shí)驗(yàn)綠色化、模糊現(xiàn)象明顯化等目的，從而達(dá)到優(yōu)化課堂結(jié)構(gòu)、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、活躍學(xué)生思維、強(qiáng)化課堂實(shí)效的教學(xué)目的。

如通過虛擬實(shí)驗(yàn)“酸堿滴定反應(yīng)曲線的繪制”，實(shí)驗(yàn)者可以在模擬的實(shí)驗(yàn)情境中獨(dú)立組裝化學(xué)儀器、添加藥品、觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，且可多次實(shí)驗(yàn)，得到不同的滴定反應(yīng)曲線，通過觀察、分析滴定曲線，掌握酸堿滴定反應(yīng)的實(shí)質(zhì)及特性。

5 結(jié)語

總而言之，在高中化學(xué)教學(xué)實(shí)踐中，教師要充分認(rèn)識到信息技術(shù)與高中化學(xué)教學(xué)整合的重要性和必要性，并從理念、技術(shù)和內(nèi)容維度入手，采取有效措施深化多媒體技術(shù)、動(dòng)畫技術(shù)、微課、虛擬實(shí)驗(yàn)等與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的整合，以充分發(fā)揮信息技術(shù)在服務(wù)高中化學(xué)教學(xué)改革方面的優(yōu)勢作用，推進(jìn)高中化學(xué)教學(xué)可持續(xù)發(fā)展。

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