信息技術(shù)在中學(xué)化學(xué)各類(lèi)實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用

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摘要：對(duì)中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的必要性進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，并針對(duì)其具體應(yīng)用路徑展開(kāi)討論。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)；信息技術(shù)；中學(xué)化學(xué)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；微課；化學(xué)素養(yǎng)

1中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的必要性

在中學(xué)化學(xué)中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有非常重要的作用，能為學(xué)生進(jìn)一步內(nèi)化知識(shí)點(diǎn)提供保障，確保學(xué)生能借助實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有效了解知識(shí)點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)和需求。中學(xué)化學(xué)教育教學(xué)要想提升整體水平，離不開(kāi)有序且完整的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，教師是課程的主導(dǎo)，往往都是教師做示范實(shí)驗(yàn)，學(xué)生觀察即可。這種方式嚴(yán)重制約了實(shí)際的實(shí)驗(yàn)效果，學(xué)生不能從實(shí)驗(yàn)過(guò)程中獲得知識(shí)，就會(huì)造成實(shí)驗(yàn)教學(xué)流于表面的問(wèn)題。伴隨著信息化技術(shù)的不斷發(fā)展和升級(jí)，在傳統(tǒng)教育基礎(chǔ)上建立有效的新型實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，能在提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)參與度的同時(shí)，保證學(xué)生和教師之間形成良好的互動(dòng)。一方面，教師可以利用影像資料、音頻、視頻等展示相應(yīng)的知識(shí)結(jié)構(gòu)，充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)資源的優(yōu)越性，提高課堂趣味性，建構(gòu)更加和諧新穎的師生關(guān)系[1]；另一方面，教師借助計(jì)算機(jī)信息技術(shù)形成體系化教學(xué)主題，有助于學(xué)生完善知識(shí)框架結(jié)構(gòu)，從根本上提高學(xué)生的化學(xué)成績(jī)和化學(xué)素養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)教育的全面進(jìn)步。教師在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，已經(jīng)成為順應(yīng)時(shí)展的必然趨勢(shì)。

2中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的應(yīng)用

在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，要結(jié)合計(jì)算機(jī)常識(shí)建構(gòu)完善的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，教師要將信息資源進(jìn)行整合，應(yīng)用合理化教學(xué)流程對(duì)相關(guān)學(xué)習(xí)內(nèi)容予以分類(lèi)討論，從而全面保證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的完整程度。實(shí)施演示實(shí)驗(yàn)在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，演示化學(xué)實(shí)驗(yàn)十分關(guān)鍵，不僅是基本教學(xué)環(huán)節(jié)，也是教師開(kāi)展教學(xué)評(píng)價(jià)的重要依據(jù)。因此，教師要充分重視該項(xiàng)教學(xué)體系的重要性，從根本上建構(gòu)完整且有效的教學(xué)流程，應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)增強(qiáng)教學(xué)效果及學(xué)生的接受程度。也就是說(shuō)，教師要想進(jìn)一步夯實(shí)學(xué)生的化學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)水平，就要借助計(jì)算機(jī)信息技術(shù)為學(xué)生創(chuàng)設(shè)良好的學(xué)習(xí)情境，利用微課視頻，通過(guò)播放，有效講解實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)原理以及實(shí)驗(yàn)步驟，從而在明確實(shí)驗(yàn)構(gòu)造和相關(guān)實(shí)驗(yàn)方法的同時(shí)，為學(xué)生提供直觀的演示實(shí)驗(yàn)。正是這種實(shí)體和信息資源的融合，能在提高學(xué)生興趣的同時(shí)，拓寬學(xué)生的知識(shí)面，提高整體實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)際效率，保證學(xué)生進(jìn)一步內(nèi)化相關(guān)教學(xué)內(nèi)容[2]。如講解二氧化碳性質(zhì)時(shí)，要進(jìn)行一系列的化學(xué)實(shí)驗(yàn)。借助實(shí)驗(yàn)教學(xué)，教師要指導(dǎo)學(xué)生利用生活素材和實(shí)驗(yàn)探究，有效提煉總結(jié)二氧化碳的物化性質(zhì)。并且需要指導(dǎo)學(xué)生用分析、對(duì)比的思維方法有效將新知識(shí)與已有知識(shí)進(jìn)行處理和整合，從而搭建完善的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)體系，確保后續(xù)學(xué)習(xí)過(guò)程的完整性。在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，教師要從密度、溶解性、收集方法等方面將二氧化碳和氧氣、氫氣進(jìn)行對(duì)比，引導(dǎo)學(xué)生變定勢(shì)思維為發(fā)散思維，達(dá)到對(duì)知識(shí)的深層理解和運(yùn)用。因此，為了有效提高學(xué)生對(duì)于二氧化碳性質(zhì)等知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)化程度，教師要將教學(xué)內(nèi)容逐漸滲透到計(jì)算機(jī)信息化教學(xué)體系中。首先，回顧知識(shí)結(jié)構(gòu)，利用思維導(dǎo)圖的方式引導(dǎo)學(xué)生回憶空氣的組成等相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，了解到二氧化碳占空氣體積的0.03%，引出當(dāng)堂課實(shí)驗(yàn)的主題——看似不多的二氧化碳?xì)怏w卻對(duì)整個(gè)世界的生命活動(dòng)起著至關(guān)重要的作用。教師在設(shè)置疑問(wèn)后，將探討二氧化碳性質(zhì)和用途作為教學(xué)重點(diǎn)。其次，利用網(wǎng)絡(luò)資源播放動(dòng)畫(huà)：“在意大利有一個(gè)奇怪的山洞，一個(gè)人牽著狗進(jìn)入洞內(nèi)，狗很快暈倒甚至死亡，而人卻安然無(wú)恙。當(dāng)?shù)厝税堰@個(gè)洞叫做‘死狗洞’?！辈シ乓曨l能有效提高學(xué)生的興趣，從而建立更加有效的互動(dòng)關(guān)系。教師借助視頻引導(dǎo)學(xué)習(xí)小組進(jìn)行討論，尋找問(wèn)題原因，并激發(fā)學(xué)生進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣[3]。最后，結(jié)合桌子上的一瓶二氧化碳?xì)怏w了解二氧化碳，從而引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出二氧化碳的基本物理性質(zhì)。正是借助相應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)講解和視頻軟件，能在創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境的同時(shí)，確保學(xué)生可以在輕松愉快的氣氛中建立獨(dú)立思考的模式，有效整合相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，從根本上通過(guò)動(dòng)畫(huà)展示討論以及學(xué)生已有知識(shí)，讓學(xué)生借助視頻簡(jiǎn)單總結(jié)二氧化碳的有關(guān)性質(zhì)。與此同時(shí)，教師也要借助經(jīng)典的“二氧化碳滅臺(tái)階蠟燭”演示實(shí)驗(yàn)，夯實(shí)學(xué)生對(duì)二氧化碳物理性質(zhì)的認(rèn)知水平。綜上所述，教師借助計(jì)算機(jī)信息技術(shù)，能為學(xué)生還原實(shí)驗(yàn)過(guò)程，并且提高學(xué)生的觀察能力和總結(jié)能力，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步內(nèi)化相關(guān)知識(shí)[4]。

（1）開(kāi)展模擬實(shí)驗(yàn)

1）完成微觀模擬實(shí)驗(yàn)。在化學(xué)教學(xué)過(guò)程中，化學(xué)研究的主要是物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)以及性質(zhì)變化規(guī)律，因此，其概念和原理等都較為抽象，這就使一部分學(xué)生對(duì)化學(xué)理論的概念理解不透徹。如在講解電解質(zhì)水溶液或者是熔融狀態(tài)下產(chǎn)生自由移動(dòng)離子的過(guò)程時(shí)，概念本身屬于陳述性知識(shí)點(diǎn)，而這個(gè)化學(xué)過(guò)程對(duì)于學(xué)生而言較為抽象，學(xué)生若是沒(méi)有直觀的觀察，很難信服其發(fā)生的化學(xué)變化。另外，原電池反應(yīng)原理、原子核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)等一系列微觀現(xiàn)象都十分抽象，傳統(tǒng)單一化的講解會(huì)造成知識(shí)枯燥的問(wèn)題，學(xué)生感覺(jué)知識(shí)晦澀難懂，應(yīng)用水平就會(huì)隨之下降[5]。因此，要借助計(jì)算機(jī)信息技術(shù)將其利用網(wǎng)絡(luò)資源有效展示出來(lái)，充分表現(xiàn)微觀特征中原子、離子以及分子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，從而給予學(xué)生更加形象化的演示，學(xué)生也能在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步內(nèi)化相關(guān)知識(shí)。2）完成不宜觀察的化學(xué)實(shí)驗(yàn)。一部分實(shí)驗(yàn)會(huì)存在反應(yīng)過(guò)于緩慢或者是過(guò)于迅速的問(wèn)題，教師在演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，不能直接呈現(xiàn)出相關(guān)現(xiàn)象，會(huì)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)產(chǎn)生誤導(dǎo)。教師借助計(jì)算機(jī)信息技術(shù)手段，能有效發(fā)揮其定格、慢放以及重播等功能，從而引導(dǎo)學(xué)生有效對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行觀察和分析，更加清晰地了解化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。如在金屬Na和水發(fā)生反應(yīng)時(shí)，由于反應(yīng)十分迅速，不利于學(xué)生的觀察。教師可以應(yīng)用計(jì)算機(jī)軟件對(duì)其進(jìn)行慢放，確保整個(gè)反應(yīng)過(guò)程能有效展示出來(lái)，從而提高學(xué)生的理解水平。也就是說(shuō)，借助計(jì)算機(jī)技術(shù)提高教學(xué)效率的同時(shí)，確保教學(xué)流程和教學(xué)效果更加貼合實(shí)際，完善教學(xué)的直觀性，也為學(xué)生觀察力的提高奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)[6]。

（2）補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)

在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，教學(xué)的重點(diǎn)不僅僅在于提高學(xué)生的內(nèi)化水平，也要建立情感教育目標(biāo)，并且保證學(xué)生的人身安全。而有一部分化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程若是存在操作步驟不完整或者操作流程不規(guī)范等問(wèn)題，就會(huì)造成巨大危險(xiǎn)，產(chǎn)生嚴(yán)重的安全隱患。這就需要教師對(duì)演示實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)安全問(wèn)題有更加清晰的認(rèn)知，并且借助一切手段提高演示實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性。如在氫氣制取實(shí)驗(yàn)中，要在制取后進(jìn)行氫氣驗(yàn)純，若操作不恰當(dāng)，很可能導(dǎo)致爆炸。因此，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)開(kāi)始前，教師要為學(xué)生播放相關(guān)信息視頻，展示一些氫氣不驗(yàn)純時(shí)啟普發(fā)生器爆炸的視頻，提高學(xué)生對(duì)相關(guān)危險(xiǎn)性的認(rèn)知水平，也能夯實(shí)學(xué)生對(duì)于知識(shí)點(diǎn)的了解程度。然后借助視頻播放驗(yàn)純實(shí)驗(yàn)，確保學(xué)生能直觀了解到相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的處理步驟和具體要求。另外，在講解實(shí)驗(yàn)室制取氯氣、金屬銅和濃硫酸反應(yīng)以及苯的溴化實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師借助計(jì)算機(jī)信息技術(shù)制作有效的課件視頻，不僅能保證實(shí)驗(yàn)效果，也能有效避免實(shí)驗(yàn)過(guò)程對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的破壞，充分達(dá)到環(huán)保型實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目標(biāo)。除此之外，教師借助信息化技術(shù)也能從根本上提高實(shí)驗(yàn)表述的實(shí)效性，讓學(xué)生從辯證的角度對(duì)化學(xué)知識(shí)進(jìn)行分析和理解[7]。教師借助計(jì)算機(jī)信息技術(shù)為學(xué)生構(gòu)建完整的學(xué)習(xí)框架體系，提高學(xué)生學(xué)習(xí)水平的同時(shí)，也能進(jìn)一步有效認(rèn)知知識(shí)點(diǎn)之間的連接作用，從而完善知識(shí)體系。但是需要注意的是，計(jì)算機(jī)信息技術(shù)對(duì)于教師只是一種有效的教學(xué)工具，教師不能將其作為教學(xué)的主要手段，而是要結(jié)合傳統(tǒng)教學(xué)模式，發(fā)揮新技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，提高課堂的飽滿度，確保教師和學(xué)生之間能建立良好的互動(dòng)關(guān)系，從而增強(qiáng)教學(xué)效果以及教學(xué)完整性?；瘜W(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然學(xué)科，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用新穎多樣化的教學(xué)措施，才能有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，確保學(xué)習(xí)水平能全面提升，優(yōu)化學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng)[8]。

3結(jié)束語(yǔ)

總而言之，在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師要積極應(yīng)用計(jì)算機(jī)信息技術(shù)，建構(gòu)新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。由于中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生理解化學(xué)知識(shí)有非常重要的作用，因此，教師應(yīng)整合計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，利用多媒體擬合實(shí)驗(yàn)教學(xué)模型，有效處理相關(guān)教學(xué)圖片、聲頻、視頻等，完善模擬實(shí)驗(yàn)的效果，確保相關(guān)知識(shí)能更好地呈現(xiàn)出來(lái)，讓學(xué)生在觀察現(xiàn)象后能透過(guò)現(xiàn)象總結(jié)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的本質(zhì)，真正有效提升化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，在增大中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)課堂容量的同時(shí)，使課堂氛圍更加符合標(biāo)準(zhǔn)，保證學(xué)生的課堂積極性得以激發(fā)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)效果的優(yōu)化目標(biāo)。

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作者:李娟 韓偉 單位:1.桓臺(tái)縣世紀(jì)中學(xué) 2.桓臺(tái)縣第一中學(xué)