信息技術(shù)在中學(xué)化學(xué)各類實驗的應(yīng)用

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摘要：對中學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)中應(yīng)用計算機(jī)信息技術(shù)的必要性進(jìn)行簡要分析，并針對其具體應(yīng)用路徑展開討論。

關(guān)鍵詞：計算機(jī)；信息技術(shù)；中學(xué)化學(xué)；實驗教學(xué)；微課；化學(xué)素養(yǎng)

1中學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)中應(yīng)用計算機(jī)信息技術(shù)的必要性

在中學(xué)化學(xué)中，實驗教學(xué)具有非常重要的作用，能為學(xué)生進(jìn)一步內(nèi)化知識點提供保障，確保學(xué)生能借助實驗現(xiàn)象有效了解知識點之間的關(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，離不開有序且完整的實驗教學(xué)。在傳統(tǒng)實驗教學(xué)過程中，教師是課程的主導(dǎo)，往往都是教師做示范實驗，學(xué)生觀察即可。這種方式嚴(yán)重制約了實際的實驗效果，學(xué)生不能從實驗過程中獲得知識，就會造成實驗教學(xué)流于表面的問題。伴隨著信息化技術(shù)的不斷發(fā)展和升級，在傳統(tǒng)教育基礎(chǔ)上建立有效的新型實驗教學(xué)模式，能在提高學(xué)生實驗參與度的同時，保證學(xué)生和教師之間形成良好的互動。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)生完善知識框架結(jié)構(gòu)，從根本上提高學(xué)生的化學(xué)成績和化學(xué)素養(yǎng)，實現(xiàn)教育的全面進(jìn)步。教師在中學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)中應(yīng)用計算機(jī)技術(shù)，已經(jīng)成為順應(yīng)時展的必然趨勢。

2中學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)中計算機(jī)信息技術(shù)的應(yīng)用

在中學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)中，要結(jié)合計算機(jī)常識建構(gòu)完善的實驗?zāi)Ｐ?，教師要將信息資源進(jìn)行整合，應(yīng)用合理化教學(xué)流程對相關(guān)學(xué)習(xí)內(nèi)容予以分類討論，從而全面保證實驗數(shù)據(jù)的完整程度。實施演示實驗在中學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)過程中，演示化學(xué)實驗十分關(guān)鍵，不僅是基本教學(xué)環(huán)節(jié)，也是教師開展教學(xué)評價的重要依據(jù)。因此，教師要充分重視該項教學(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，教師要想進(jìn)一步夯實學(xué)生的化學(xué)實驗學(xué)習(xí)水平，就要借助計算機(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，通過播放，有效講解實驗?zāi)康?、實驗方法、實驗原理以及實驗步驟，從而在明確實驗構(gòu)造和相關(guān)實驗方法的同時，為學(xué)生提供直觀的演示實驗。正是這種實體和信息資源的融合，能在提高學(xué)生興趣的同時，拓寬學(xué)生的知識面，提高整體實驗教學(xué)的實際效率，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，要進(jìn)行一系列的化學(xué)實驗。借助實驗教學(xué)，教師要指導(dǎo)學(xué)生利用生活素材和實驗探究，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、對比的思維方法有效將新知識與已有知識進(jìn)行處理和整合，從而搭建完善的知識網(wǎng)絡(luò)體系，確保后續(xù)學(xué)習(xí)過程的完整性。在實際教學(xué)過程中，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)行對比，引導(dǎo)學(xué)生變定勢思維為發(fā)散思維，達(dá)到對知識的深層理解和運(yùn)用。因此，為了有效提高學(xué)生對于二氧化碳性質(zhì)等知識點的內(nèi)化程度，教師要將教學(xué)內(nèi)容逐漸滲透到計算機(jī)信息化教學(xué)體系中。首先，回顧知識結(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)知識點，了解到二氧化碳占空氣體積的0.03%，引出當(dāng)堂課實驗的主題——看似不多的二氧化碳?xì)怏w卻對整個世界的生命活動起著至關(guān)重要的作用。教師在設(shè)置疑問后，將探討二氧化碳性質(zhì)和用途作為教學(xué)重點。其次，利用網(wǎng)絡(luò)資源播放動畫：“在意大利有一個奇怪的山洞，一個人牽著狗進(jìn)入洞內(nèi)，狗很快暈倒甚至死亡，而人卻安然無恙。當(dāng)?shù)厝税堰@個洞叫做‘死狗洞’。”播放視頻能有效提高學(xué)生的興趣，從而建立更加有效的互動關(guān)系。教師借助視頻引導(dǎo)學(xué)習(xí)小組進(jìn)行討論，尋找問題原因，并激發(fā)學(xué)生進(jìn)行化學(xué)實驗的興趣[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)的知識點講解和視頻軟件，能在創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境的同時，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)知識點，從根本上通過動畫展示討論以及學(xué)生已有知識，讓學(xué)生借助視頻簡單總結(jié)二氧化碳的有關(guān)性質(zhì)。與此同時，教師也要借助經(jīng)典的“二氧化碳滅臺階蠟燭”演示實驗，夯實學(xué)生對二氧化碳物理性質(zhì)的認(rèn)知水平。綜上所述，教師借助計算機(jī)信息技術(shù)，能為學(xué)生還原實驗過程，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[4]。

（1）開展模擬實驗

1）完成微觀模擬實驗。在化學(xué)教學(xué)過程中，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)生自由移動離子的過程時，概念本身屬于陳述性知識點，而這個化學(xué)過程對于學(xué)生而言較為抽象，學(xué)生若是沒有直觀的觀察，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)單一化的講解會造成知識枯燥的問題，學(xué)生感覺知識晦澀難懂，應(yīng)用水平就會隨之下降[5]。因此，要借助計算機(jī)信息技術(shù)將其利用網(wǎng)絡(luò)資源有效展示出來，充分表現(xiàn)微觀特征中原子、離子以及分子的運(yùn)動狀態(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。2）完成不宜觀察的化學(xué)實驗。一部分實驗會存在反應(yīng)過于緩慢或者是過于迅速的問題，教師在演示實驗時，不能直接呈現(xiàn)出相關(guān)現(xiàn)象，會對學(xué)生的學(xué)習(xí)產(chǎn)生誤導(dǎo)。教師借助計算機(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)生有效對實驗過程進(jìn)行觀察和分析，更加清晰地了解化學(xué)實驗現(xiàn)象。如在金屬Na和水發(fā)生反應(yīng)時，由于反應(yīng)十分迅速，不利于學(xué)生的觀察。教師可以應(yīng)用計算機(jī)軟件對其進(jìn)行慢放，確保整個反應(yīng)過程能有效展示出來，從而提高學(xué)生的理解水平。也就是說，借助計算機(jī)技術(shù)提高教學(xué)效率的同時，確保教學(xué)流程和教學(xué)效果更加貼合實際，完善教學(xué)的直觀性，也為學(xué)生觀察力的提高奠定堅實基礎(chǔ)[6]。

（2）補(bǔ)充實驗重點

在化學(xué)實驗教學(xué)過程中，教學(xué)的重點不僅僅在于提高學(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)實驗操作過程若是存在操作步驟不完整或者操作流程不規(guī)范等問題，就會造成巨大危險，產(chǎn)生嚴(yán)重的安全隱患。這就需要教師對演示實驗和實驗安全問題有更加清晰的認(rèn)知，并且借助一切手段提高演示實驗的準(zhǔn)確性。如在氫氣制取實驗中，要在制取后進(jìn)行氫氣驗純，若操作不恰當(dāng)，很可能導(dǎo)致爆炸。因此，在實驗教學(xué)開始前，教師要為學(xué)生播放相關(guān)信息視頻，展示一些氫氣不驗純時啟普發(fā)生器爆炸的視頻，提高學(xué)生對相關(guān)危險性的認(rèn)知水平，也能夯實學(xué)生對于知識點的了解程度。然后借助視頻播放驗純實驗，確保學(xué)生能直觀了解到相關(guān)知識點的處理步驟和具體要求。另外，在講解實驗室制取氯氣、金屬銅和濃硫酸反應(yīng)以及苯的溴化實驗時，教師借助計算機(jī)信息技術(shù)制作有效的課件視頻，不僅能保證實驗效果，也能有效避免實驗過程對環(huán)境產(chǎn)生的破壞，充分達(dá)到環(huán)保型實驗教學(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驗表述的實效性，讓學(xué)生從辯證的角度對化學(xué)知識進(jìn)行分析和理解[7]。教師借助計算機(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，也能進(jìn)一步有效認(rèn)知知識點之間的連接作用，從而完善知識體系。但是需要注意的是，計算機(jī)信息技術(shù)對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，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關(guān)系，從而增強(qiáng)教學(xué)效果以及教學(xué)完整性。化學(xué)是以實驗為基礎(chǔ)的自然學(xué)科，在實驗教學(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

總而言之，在中學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)中，教師要積極應(yīng)用計算機(jī)信息技術(shù)，建構(gòu)新的實驗教學(xué)模式。由于中學(xué)化學(xué)實驗對學(xué)生理解化學(xué)知識有非常重要的作用，因此，教師應(yīng)整合計算機(jī)信息技術(shù)的優(yōu)勢，利用多媒體擬合實驗教學(xué)模型，有效處理相關(guān)教學(xué)圖片、聲頻、視頻等，完善模擬實驗的效果，確保相關(guān)知識能更好地呈現(xiàn)出來，讓學(xué)生在觀察現(xiàn)象后能透過現(xiàn)象總結(jié)化學(xué)實驗的本質(zhì)，真正有效提升化學(xué)實驗教學(xué)質(zhì)量，在增大中學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)課堂容量的同時，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)，實現(xiàn)教學(xué)效果的優(yōu)化目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

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[8]魏立榮.高職高專“計算機(jī)信息技術(shù)”課程教學(xué)改革思考[J].亞太教育,2016(2):70.

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