信息化環(huán)境下農村初中化學實驗教學的模式構建

【摘 要】通過信息化環(huán)境下的教育設施、網絡資源等應用對農村初中化學教學中的實驗教學進行研究。利用信息化環(huán)境下的各種資源輔助農村初中化學實驗教學，實現(xiàn)實驗在化學教學中的重要作用，進而形成高效的教學模式。

【關鍵詞】信息化環(huán)境 初中化學 實驗教學 模式構建

【中圖分類號】G632 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810（2015）23-0095-03

一 研究背景

隨著我國教育信息化的快速發(fā)展，信息化教學手段在中小學教育教學中的應用不斷普及。信息技術和學科整合在2001年被提出，《基礎教育課程改革綱要》中“大力推進信息技術在教學過程中的普遍應用，促進信息技術與學科課程的整合，逐步實現(xiàn)教學內容的呈現(xiàn)方式、學生的學習方式、教師的教學方式和師生互動方式的變革”，將整合一詞明確地提出來了。這是信息社會發(fā)展的需要，信息技術和學科教學的融合，就像粉筆、黑板一樣是一種常規(guī)，那么，到底什么樣的化學實驗教學內容比較適宜利用信息化環(huán)境下的教學手段來輔助教學呢？因此，“信息化環(huán)境下農村初中化學實驗教學的模式構建”很有研究價值。

二 概念界定

初中化學中實驗教學是學習化學的重要手段，在中學化學實驗教學中，要使學生掌握好基礎知識和基本技能，提高靈活運用知識的能力。實驗是化學的靈魂，是化學的魅力和激發(fā)學生學習興趣的主要源泉，更是培養(yǎng)和發(fā)展學生思維能力和創(chuàng)新能力的重要方法和手段。本課題研究不是簡單地用一些信息化環(huán)境下的教學手段來替代化學實驗教學，而是通過信息化環(huán)境下的設施、資源來輔助實驗教學，以期達到理想的教學效果。

信息化環(huán)境下的化學實驗教學是指利用信息化環(huán)境下的教育設施、網絡資源等手段輔助完成初中化學實驗的教學。

三 研究目標

通過課題研究，探索信息化環(huán)境下的農村初中化學實驗教學的途徑，從而形成一定的教學模式。

第一，通過對九年制義務教育化學課本中實驗教學的內容進行分類，借助信息化環(huán)境下的教學手段輔助實驗教學，以提高教師教學水平。

第二，在信息化環(huán)境下有效、合理、安全地進行化學實驗教學。

第三，培養(yǎng)學生正確的實驗觀察能力，提高學生的科學素養(yǎng)。

四 研究內容

化學教學中有個非常重要的教學任務就是實驗教學，實驗可以激發(fā)學生學習的興趣，幫助學生形成化學基本概念、理解化學定律和化學原理，有利于學生掌握知識和聯(lián)系生產實際，培養(yǎng)學生的觀察能力、分析和解決問題的能力以及思維能力。

化學課程標準中要求教師應結合具體的教學內容和學校實際，積極創(chuàng)造條件，通過多種途徑，安排和組織學生完成化學實驗活動。教師在教學中應重視和加強實驗教學，充分發(fā)揮實驗的教育功能；應認真組織學生完成好教材中要求的必做實驗，重視基本化學實驗技能的學習。

根據(jù)學校實際情況合理地選擇實驗形式，有條件的學校盡可能多地為學生提供實驗的機會；條件有限的學校，可采取教師演示實驗或利用替代品進行實驗，鼓勵開展微型實驗、家庭小實驗等。

在實驗教學中，應重視培養(yǎng)學生的實驗安全和環(huán)境保護意識，形成良好的實驗習慣。同時教師應從實際出發(fā)，有針對性地運用實物、模型、標本、圖表、幻燈機和投影儀等多種教學媒體和手段，有效地發(fā)揮現(xiàn)代信息技術的作用。利用計算機模擬化學實驗有助于學生理解知識，但模擬實驗無法全面體現(xiàn)化學實驗的現(xiàn)象和結果，不能替代化學實驗；用計算機模擬微觀粒子的變化過程時應注意避免科學性錯誤。

重視利用網絡資源和其他媒體信息。信息化環(huán)境下的教學具有形象性和直觀性，使傳統(tǒng)教學方法中難以表達出來的抽象概念更易于展現(xiàn)，克服了傳統(tǒng)教學方法上存在的局限性。運用多媒體技術模擬試驗，緩解了傳統(tǒng)教學過程中存在的實驗經費不足、實驗條件欠缺和環(huán)境污染等矛盾同時具有很好的視覺效果優(yōu)勢，有利于突出教學內容的重難點，運用信息化環(huán)境下的教學手段，有利于改善學生的學習效果。

五 研究方法

課題主要采用實驗研究的方法，同時運用文獻法、調查法、數(shù)量研究等方法，注重理論研究與個案試驗相結合。在教學研究過程中，對師生信息化環(huán)境下的實驗教學的過程進行觀察、記錄、分析，及時總結、發(fā)現(xiàn)規(guī)律。并以問卷、訪談的形式對初中化學實驗教學培養(yǎng)學生能力、科學素養(yǎng)進行個案研究。經過一年的實驗及總結再通過一年驗證，最后對課題進行總結。

六 研究過程

對信息化環(huán)境下農村初中化學實驗教學的方法進行實踐研究。首先，以本鎮(zhèn)初中學校為研究對象，對其教學手段進行調查。分析其所屬的信息化環(huán)境，適合運用什么樣的信息化環(huán)境下的化學實驗教學手段。其次，對九年制義務教育化學教材中有關化學實驗的內容進行分類，分析哪些實驗在信息化環(huán)境下進行教學能達到最佳的教學效果，從而構建信息化環(huán)境下農村初中化學實驗教學的模式。研究的實踐過程分為五個階段，即理論、實驗、小結、驗證、總結，不同的階段有其主導的方法和行動，在此基礎上實施規(guī)劃、展開調查、參與互動、收集數(shù)據(jù)、開展研究，并最終形成一個系統(tǒng)的教學模式。再對其效果進行新一輪的再實驗以進一步檢測前期成果，進而得出研究結論，撰寫相應的研究報告。

準備階段（2013.5～2013.9）：確定課題研究的內容，組建課題組，對課題相關內容進行理論學習，申報課題。

開始階段（2013.9～2013.11）：課題立項后，按照課題組成員分工展開工作，完成開題報告。

初步實踐階段（2013.11～2014.1）：根據(jù)開題方案，完成初期的調查與實驗分類工作。（1）對本鎮(zhèn)三所初中的化學實驗教學手段以及學校具備的信息化環(huán)境進行調查。（2）對課本的實驗進行分類，探討哪些實驗運用信息技術手段教學更有利于學生掌握。

實踐階段（2014.2～2014.6）：（1）將初步的實驗分類結果應用于教學活動中，通過實踐檢驗分類的正確性。（2）完成部分成果的整理。

中期總結階段（2014.7～2014.9）整理課題資料，撰寫中期研究報告。

驗證完善階段（2014.9～2015.6）：根據(jù)開題方案以及前期研究的成果和中期研究報告，對成果進行驗證以及完善，形成比較系統(tǒng)的研究成果。

總結階段（2015.7～2015.9）：總結課題。（1）整理所有的課題資料，撰寫最終成果論文，做好結題的申請準備工作。（2）申請結題驗收和研究成果的鑒定。

七 階段性研究成果

課題組經過一年多的研究，做了大量的工作，積累了較多的資料，取得了初步的成果。

1.人教版九年級化學實驗的分類總結

課題組通過對實驗的分類，總結出哪些實驗利用信息化環(huán)境更有利于教學：

第一，化學微觀概念和微觀結構。如分子原子的模型介紹、分子運動的學習，這些都是微觀的概念，無法形象化。而計算機模擬能夠將微觀世界生動地展示在學生面前，將抽象的概念形象化。

第二，現(xiàn)象不明顯的實驗，或者反應速度較快或較慢的實驗。如鐵生銹是一個很緩慢的過程，在課堂教學中會很耽誤時間，而利用計算機模擬不僅可以將“現(xiàn)象”放大，還可以控制反應速度。

第三，錯誤的實驗操作會導致嚴重后果的實驗。氫氣的制取與驗證是個很危險的實驗，如果誤將導氣管放人集氣瓶下面，會導致爆炸。如果用計算機模擬實驗，可以起到反面教材的作用，讓學生看到這種危險的后果，以說明科學操作的嚴謹性。

第四，嚴重污染、較危險或在一般實驗室條件下不能完成的實驗。如具有危險性和污染性而且在一般的實驗條件下無法完成的濃硫酸、氨氣等的生產，這些過程就可以通過多媒體動態(tài)模擬進行展示。

例如：微粒的運動──燒杯中的溶液為什么會變紅的問題情景？

教師在課堂上演示下述實驗。

向燒杯A中加入20mL蒸餾水，滴入2～3滴酚酞試劑，每個同學都看到溶液是無色的。向燒杯B中加入10mL濃氨水。用一只大燒杯把A、B兩燒杯溶液罩在一起。幾分鐘后，可以發(fā)現(xiàn)燒杯A中的溶液由無色變成紅色。

上述現(xiàn)象說明了什么？怎樣用簡單的實驗加以證明？

學生對上述現(xiàn)象提出幾種假設。

學生在教師指導下針對假設分別進行下列實驗活動。

……

學生在討論、交流的基礎上獲得結論：（1）氨水能使酚酞溶液變紅；（2）B燒杯的濃氨水中有肉眼看不到的微粒逸出，一些微粒進入燒杯A的溶液中，溶液成分發(fā)生改變，無色溶液變紅。

對此內容的教學，光靠老師的演示實驗、學生的操作，無法感受到微觀粒子的運動過程，印象還是不很深刻，所以借助信息化手段模擬演示分子運動，加深了學生對分子運動的印象，激發(fā)了學生的探究欲望，從而更加有效地發(fā)揮了實驗在化學教學中的重要作用。

2.構建一整套信息化環(huán)境下的教學資源

第一，依托“班班通”、網絡互動課堂等基礎設施，開展課題研究。我校于2012年開始逐步配備“班班通”設備，2014年所有班級配備“電子白板”。網絡互動課堂于2014年7月完成安裝調試，預計同年10月交付使用。為了更好地利用此類設施，課題組采取多種形式，轉變教師觀念、提高其熟練操作設施的技能。發(fā)揮校外專家、校內骨干、微機教師等作用，不斷學習新概念、新知識，不斷提高自身素質，積極推進課題研究成果的應用。同時，不斷提升自己的課件制作水平，有效組織課堂教學，從而不斷提高課堂教學水平，切實做好課題研究工作。再者利用這些設施積極完成與課題相關的教學設計，課件、論文、錄像課等。

第二，利用網絡環(huán)境進行資源整合與發(fā)布。課題組成員積極利用校園網、安徽基礎教育應用平臺、安徽省中小學教師教育網、個人空間等進行資源的整合與發(fā)布。

第三，積極引導課題組成員參加各類信息化教育評比。為了檢驗課題組研究成果，課題組積極引導組員將部分研究成果參加各類信息化評比，取得了一些成績。例如課題組研究的信息化環(huán)境下的教學課件、論文被安徽省中小學教師教育網推薦。積極參加本市中小學教師多媒體教學應用學術作品評比活動，課題組成員均獲一、二、三等獎。同時建立個人空間，及時對研究成果進行總結歸納，此空間還榮獲合肥市個人空間評比三等獎?？傊n題組成員都在不懈的努力，力爭完成課題研究工作。

八 反思及今后的設想

信息技術的發(fā)展非常迅速，本課題研究借助的教育設施主要是“班班通”、電子白板等，后期又加入了網絡互動課題這樣的形式，所以課題組要與時俱進，做好信息化環(huán)境下的教育設施與化學中實驗教育的有效整合。但是在具體的課題研究中還存在一些問題：（1）課題組成員開始研究課題時積極性很高，能按時參加課題的研討，但是隨著時間的推移，積極性開始減弱，有時不能參加課題研討；（2）由于我們課題組成員大多數(shù)都是畢業(yè)班教師，畢業(yè)班時間緊、任務重，教師精力有限、課題研究時間緊等問題較為突出。對于出現(xiàn)的問題我們會積極面對，我們也相信辦法總比困難多，所以在后期的研究中，我們課題組會盡力處理好生活、教學、課題研究的關系，確保課題研究的順利進行。

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〔責任編輯：林勁〕