現(xiàn)代信息技術(shù)在“化學(xué)反應(yīng)與化學(xué)平衡”專題教學(xué)中的應(yīng)用

周丹

現(xiàn)代信息技術(shù)是高中階段打破傳統(tǒng)化學(xué)教學(xué)模式的突破口之一。一方面軟件能為解決抽象化學(xué)問題提供直觀材料，另一方面信息技術(shù)引入了現(xiàn)代化的教學(xué)和學(xué)習(xí)理念，使得高中生在認(rèn)知、理解、探索等各個(gè)層次都有所發(fā)展。本文結(jié)合蘇教版高中化學(xué)教材“化學(xué)反應(yīng)與化學(xué)平衡”專題內(nèi)容，對(duì)現(xiàn)代信息技術(shù)在教學(xué)中的具體應(yīng)用進(jìn)行了深入分析。

一、高中化學(xué)教學(xué)與現(xiàn)代信息技術(shù)的內(nèi)在聯(lián)系

高中化學(xué)大致分為三個(gè)層面，即宏觀層面、微觀層面和符號(hào)層面。從宏觀層面聯(lián)系、推導(dǎo)不同化學(xué)物質(zhì)之間的共同之處；從微觀層面分析不同物質(zhì)性質(zhì)不同的內(nèi)在原因；從符號(hào)層面進(jìn)行化學(xué)定量化分析?，F(xiàn)代信息技術(shù)能夠?yàn)檫@三個(gè)層面服務(wù)，以簡(jiǎn)約、通俗、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)男问綄⒒瘜W(xué)知識(shí)關(guān)聯(lián)在一起。在教學(xué)資源如此豐富的今天，“一塊黑板+一支粉筆”的傳統(tǒng)教學(xué)模式難以在知識(shí)深度、學(xué)習(xí)探究以及認(rèn)知行為方面發(fā)揮充分作用?，F(xiàn)代信息技術(shù)更能夠以直觀地方式，將單純的知識(shí)與學(xué)知識(shí)邏輯聯(lián)系到一起，使得學(xué)生在透徹理解原理的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)、串聯(lián)、綜合知識(shí)，培養(yǎng)其從邏輯角度學(xué)習(xí)知識(shí)的習(xí)慣，發(fā)現(xiàn)高中化學(xué)學(xué)科的美。

二、現(xiàn)代信息技術(shù)在高中化學(xué)教學(xué)中的具體應(yīng)用

1.搭建解題框架，從宏觀層面解決化學(xué)問題

正所謂“萬變不離其宗”。物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)和應(yīng)用的原理是不會(huì)改變的。在高中化學(xué)教學(xué)中，根據(jù)這一原理，搭建解題框架，從宏觀層面解決化學(xué)問題。在教學(xué)過程中，常常會(huì)看到學(xué)生忽略了“質(zhì)量守恒定理”和“電荷守恒定理”，從而使問題復(fù)雜化、過程復(fù)雜化，不僅耗費(fèi)了精力，還容易得出錯(cuò)誤的結(jié)論。因此，可借助信息技術(shù)手段，搭建好解題框架，加強(qiáng)學(xué)生從宏觀層面考慮問題的意識(shí)。

以“化學(xué)反應(yīng)與化學(xué)平衡”專題為例。在這一專題中，常見影響因素，包括濃度、壓強(qiáng)、溫度、催化劑、接觸面積等。除了催化劑外，從宏觀角度看，只要增大了反應(yīng)物的濃度，化學(xué)反應(yīng)速率就會(huì)產(chǎn)生加快趨勢(shì)。雖然這種趨勢(shì)轉(zhuǎn)化成反應(yīng)速率還需要一定條件，但大體而言，是符合這一規(guī)律的。在這一專題中，各種定理應(yīng)用原則是：進(jìn)入溶液，不生成固體，便留在溶液中，且符合電荷守恒和質(zhì)量守恒兩大定律。針對(duì)以上類似問題，教師可先采用具有篩選性軟件，對(duì)這一專題問題進(jìn)行選擇、分類、歸納，形成一定規(guī)模的題庫；然后，挑選具有代表性題目與學(xué)生一起從宏觀層面解決這些問題；最后，總結(jié)這些問題的特點(diǎn)，共同搭建起解題框架。通過一段時(shí)間的培養(yǎng)，學(xué)生便能夠從宏觀層面解決問題，逐漸形成意識(shí)，而后成為習(xí)慣。

2.深化原理，從微觀層面解釋問題

微觀層面解釋問題是認(rèn)知和探索的基礎(chǔ)，是開展素質(zhì)教學(xué)活動(dòng)不可缺少的一部分。高中化學(xué)知識(shí)是在原子、分子層次上進(jìn)行研究的。這些研究具有抽象性，屬于微觀層面。在向?qū)W生們傳授知識(shí)的過程中，必須做到“授之以漁”。某些表面上看上去違背規(guī)律的現(xiàn)象，從微觀層面看很可能保持著統(tǒng)一性。只有從微觀層面，從原理上分析，才能夠讓問題迎刃而解。信息技術(shù)應(yīng)發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，全面展現(xiàn)微觀原理、內(nèi)在邏輯，通過簡(jiǎn)單直接的流程，梳理邏輯分析順序，正確掌握化學(xué)知識(shí)。

以“化學(xué)反應(yīng)與化學(xué)平衡”專題為例。在這一專題中，僅僅在宏觀層面研究是解決不了所有問題的。在教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)，有時(shí)候改變壓強(qiáng)、增加反應(yīng)物、添加催化劑不能夠提高反應(yīng)速率。從表面看違背了宏觀認(rèn)知規(guī)律，但在微觀層面分析，影響因素沒有改變反應(yīng)物的濃度，從而反應(yīng)速率也不會(huì)發(fā)生變化。針對(duì)這些問題，首先，借用動(dòng)態(tài)模擬軟件，對(duì)影響化學(xué)反應(yīng)速率的本質(zhì)進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬，讓學(xué)生直觀認(rèn)知微觀的反應(yīng)世界；然后，按照教材實(shí)驗(yàn)探索順序，改變濃度、壓強(qiáng)、溫度、催化劑等影響因素，通過調(diào)節(jié)濃度、體積、電子活性等讓學(xué)生對(duì)反應(yīng)產(chǎn)生直觀認(rèn)知；最后，將文字內(nèi)容轉(zhuǎn)變?yōu)檫壿嫹治鲞^程，并以圖表形式進(jìn)行展現(xiàn)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3.整合知識(shí)，從符號(hào)層面探究問題

為了充分培養(yǎng)學(xué)生的探索能力和對(duì)化學(xué)學(xué)科的興趣，還需要引導(dǎo)學(xué)生從符號(hào)層面定量化分析。由于教材的實(shí)驗(yàn)比較簡(jiǎn)單，反應(yīng)過程也保持在2到3個(gè)階段，需要考慮的知識(shí)比較少，無法有效實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生探索能力的培養(yǎng)。針對(duì)這一現(xiàn)狀，需要借助現(xiàn)代信息技術(shù)，一邊探索反應(yīng)過程，一邊進(jìn)行繪圖。

以“化學(xué)反應(yīng)與化學(xué)平衡”專題為例。在這一專題中，很容易出現(xiàn)添加其他類型溶液，以增加的反應(yīng)來提升考查難度。面對(duì)類似綜合性問題，便需要考慮物質(zhì)活潑性、反應(yīng)順序等判斷各個(gè)階段的具體反應(yīng)，用符號(hào)、等式來梳理清楚整個(gè)過程。針對(duì)此問題，教師可借助信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)過程簡(jiǎn)化。首先，根據(jù)各類物質(zhì)性質(zhì)對(duì)其基本屬性進(jìn)行分類，在電子屏幕以表格形式展示，傳授給學(xué)生正確全面判斷物質(zhì)反應(yīng)順序的原則；然后，通過模擬性軟件，分清楚恒溫恒容或恒溫恒壓條件，對(duì)各個(gè)反應(yīng)的平衡狀態(tài)進(jìn)行分析；最后，在軟件上畫出反應(yīng)的反應(yīng)速度圖像，從而增強(qiáng)學(xué)生的自我探索能力。

結(jié)語

現(xiàn)代信息技術(shù)是高中化學(xué)教學(xué)改革的方向之一。教師應(yīng)借助這一技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，從宏觀層面、微觀層面和符號(hào)層面進(jìn)行規(guī)律、原理、反應(yīng)過程圖的直觀展示。只有如此，才能夠提升學(xué)生的化學(xué)興趣。

（作者單位：江蘇省鹽城市亭湖高級(jí)中學(xué)）