楊浩

【摘要】信息技術(shù)飛速發(fā)展為化學(xué)教學(xué)提供了豐富的數(shù)字化資源，化學(xué)教師要充分發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，進(jìn)行思維可視化教學(xué)，創(chuàng)設(shè)多樣化的教學(xué)情境，提高化學(xué)教學(xué)的趣味性，落實(shí)學(xué)生的主體地位，降低學(xué)生理解化學(xué)知識(shí)的難度，讓學(xué)生在適宜的情境中享受學(xué)習(xí)過(guò)程，提高教學(xué)效率。

【關(guān)鍵詞】信息技術(shù);中學(xué)化學(xué);思維可視化

一、問(wèn)題的提出

思維可視化是用來(lái)組織和表達(dá)知識(shí)的重要工具，能夠?qū)⑺械闹R(shí)點(diǎn)或者概念都穿成線，利用直接連線的方式將各種知識(shí)連接到一起，在此過(guò)程中能夠通過(guò)對(duì)概念可視化的方式來(lái)提升對(duì)知識(shí)的掌握，并且思維可視化可以讓每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)之間都能夠進(jìn)行全面的聯(lián)系，確保學(xué)生能力可以得到全面提升，并且綜合地滿足了學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握，有利于培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。中學(xué)階段是學(xué)生思維能力提升的黃金時(shí)期，化學(xué)教師要充分發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，進(jìn)行思維可視化教學(xué)，從課內(nèi)延伸到課外，從知識(shí)領(lǐng)會(huì)到探究實(shí)踐，打造智慧課堂，并學(xué)以致用，逐步培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

二、運(yùn)用信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)思維可視化教學(xué)

（一）創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境

著名課程論專家鐘啟泉教授認(rèn)為核心素養(yǎng)“不是直接由教師教出來(lái)的，而是在問(wèn)題情境中借助問(wèn)題解決的實(shí)踐培育起來(lái)的”。教師在教學(xué)中應(yīng)重視創(chuàng)設(shè)真實(shí)且富有價(jià)值的問(wèn)題情境，促進(jìn)學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的形成和發(fā)展。相對(duì)于傳統(tǒng)的教學(xué)媒體，信息技術(shù)具有信息容量大、傳播速度快、直觀、生動(dòng)等特點(diǎn)，能高效地創(chuàng)設(shè)圖文并茂、生動(dòng)逼真的化學(xué)情境，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變，引發(fā)學(xué)生思考，促進(jìn)學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的形成和發(fā)展。

（二）突破教學(xué)難點(diǎn)

信息技術(shù)能把生動(dòng)的動(dòng)畫(huà)、圖像、清晰的文字注解和優(yōu)美的聲音有機(jī)地集成并顯示在屏幕上，能拋開(kāi)某些表面的、次要的、非本質(zhì)的因素，將內(nèi)在的、重要的、本質(zhì)的東西突現(xiàn)出來(lái)，在屏幕上實(shí)施微觀放大，宏觀縮小，動(dòng)靜結(jié)合，幫助學(xué)生理解抽象概念，想象難以觀察清楚的現(xiàn)象和跨越時(shí)空的事物，順利突破教學(xué)難點(diǎn)。在講原電池原理時(shí)，通過(guò)Flash動(dòng)畫(huà)模擬原電池的工作原理，變抽象為具體，降低了學(xué)習(xí)難度，使教學(xué)難點(diǎn)得以順利突破。

（三）優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017版）》指出，化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)于全面發(fā)展學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)有著極為重要的作用。通過(guò)PPT將化學(xué)知識(shí)的重要原理、圖表、實(shí)驗(yàn)裝置、實(shí)驗(yàn)總結(jié)高效地展示出來(lái)，讓學(xué)生全面了解實(shí)驗(yàn)裝置，幫助學(xué)生直觀地掌握實(shí)驗(yàn)操作。此外，采用希沃授課助手等實(shí)時(shí)投屏技術(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，讓學(xué)生更好地觀察實(shí)驗(yàn)過(guò)程，真切地體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，獲得相應(yīng)實(shí)驗(yàn)知識(shí)。信息技術(shù)支持下的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，可以強(qiáng)化學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)的觀察和理解，提高學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣，促進(jìn)學(xué)生參與到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，為學(xué)生理解和掌握其變化規(guī)律提供最充分的可視認(rèn)知，實(shí)現(xiàn)高效學(xué)習(xí)。

（四）構(gòu)建知識(shí)體系

高中化學(xué)是一門(mén)十分傾向于考察學(xué)生知識(shí)應(yīng)用能力的學(xué)科，所以一定要把知識(shí)點(diǎn)前后的關(guān)系都理清，讓學(xué)生就能夠順利完成知識(shí)體系的建構(gòu)。例如，金屬鈉的教學(xué)，用“維導(dǎo)圖軟件X-Mind”做出精美的框架結(jié)構(gòu)圖，對(duì)鈉的全部要點(diǎn)進(jìn)行梳理和展示，編輯中心主題，然后分級(jí)設(shè)置子主題，即得思維導(dǎo)圖。首先讓學(xué)生知道鈉的外觀，核外電子數(shù)的排布情況（電子的得失程度影響了它的氧化性和還原性），然后再了解它的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)等等， 以此為基礎(chǔ)，再對(duì)比學(xué)習(xí)鎂、鋁等金屬的性質(zhì)，就會(huì)發(fā)現(xiàn)它們之間有很多規(guī)律可循。

（五）打造教學(xué)模式

可視化教學(xué)，是一種新興的教學(xué)模式，教師可以將思維可視化全面的融入到教學(xué)當(dāng)中，以其靈活、直觀、多角度的優(yōu)勢(shì)，把授課內(nèi)容形象、生動(dòng)地展現(xiàn)在學(xué)生面前，變“靜”為“動(dòng)”，從而激起他們對(duì)未知世界探索的興趣，增強(qiáng)他們對(duì)教學(xué)內(nèi)容的理解，充分發(fā)揮現(xiàn)代教育媒體的優(yōu)勢(shì)將各種思維都完成可視化的展示，讓學(xué)生思維得到鍛煉、優(yōu)化、提升。例如，在《碳酸鈉和碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)》的教學(xué)中，課堂中引導(dǎo)用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)探究碳酸鈉和碳酸氫鈉與鹽酸的分步反應(yīng)原理，通過(guò)情境引入，給學(xué)生介紹實(shí)驗(yàn)裝置后，給出不同用途的傳感器，讓學(xué)生結(jié)合本節(jié)課的知識(shí)選擇所需傳感器，預(yù)測(cè)現(xiàn)象，嘗試預(yù)測(cè)圖像。接著用所選傳感器結(jié)合改進(jìn)后的發(fā)生裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，學(xué)生從宏觀看到溶液顏色變化過(guò)程，同時(shí)通過(guò)數(shù)據(jù)采集器中曲線的變化感知了微觀變化，最后和學(xué)生一起標(biāo)點(diǎn)分析圖像，進(jìn)行評(píng)價(jià)。課堂中學(xué)生積極思考，不斷解決問(wèn)題，了解了新的科學(xué)探究方法，科學(xué)探究思維不斷得到提升。

三、結(jié)語(yǔ)

2018年4月，《教育信息化2.0行動(dòng)計(jì)劃》的發(fā)布，徹底開(kāi)啟了教育行業(yè)的新一輪轉(zhuǎn)型。大數(shù)據(jù)、人工智能等先進(jìn)技術(shù)與教育的深度融合，已經(jīng)成為教育現(xiàn)代化的大勢(shì)所趨。因此，教師要努力提升信息技術(shù)素養(yǎng)，大膽探索新媒體新技術(shù)與化學(xué)學(xué)科的融合應(yīng)用，利用人工智能、大數(shù)據(jù)等信息技術(shù)手段進(jìn)行化學(xué)思維可視化教學(xué)，讓技術(shù)助力化學(xué)教學(xué)，優(yōu)化化學(xué)課堂，更好地從多途徑、多層次、多方位落實(shí)教學(xué)目標(biāo)，提升教學(xué)實(shí)效。

【本文系廣東省教育科研“十三五”規(guī)劃2020年度教育科研一般項(xiàng)目“信息技術(shù)支持下的中學(xué)化學(xué)思維可視化教學(xué)研究”（課題編號(hào)：2020YQJK353）研究成果】

參考文獻(xiàn)：

[1] 鐘啟泉，基于核心素養(yǎng)的課程發(fā)展：挑戰(zhàn)與課題[J] .全球教育展望，2016，45（1）：3-25.

[2] 中華人民共和國(guó)教育部.普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2018：3.