信息化教學(xué)在高職基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用

陳玉霞+曹?chē)?guó)慶

摘 要：從信息化教學(xué)在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用背景出發(fā)，結(jié)合課程特點(diǎn)與學(xué)生生源情況，剖析了信息化教學(xué)在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用案例：由實(shí)驗(yàn)視頻開(kāi)展的討論式與探究式教學(xué)法、信息化環(huán)境下的自主探究，學(xué)案導(dǎo)學(xué)、利用應(yīng)用軟件制作實(shí)驗(yàn)報(bào)告，探討了信息化教學(xué)方法、信息化教學(xué)資源與高職基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的融合，為信息化教學(xué)在實(shí)驗(yàn)課程中的應(yīng)用推廣，為江蘇高校品牌專(zhuān)業(yè)建設(shè)工程以及高職信息化教育的可持續(xù)發(fā)展提供參考。

關(guān)鍵詞：基礎(chǔ)化學(xué)；實(shí)驗(yàn)；信息化

本文以信息化教學(xué)在高職基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程中的應(yīng)用為例，通過(guò)多年的信息化教學(xué)改革實(shí)踐，從信息化教學(xué)在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用背景出發(fā)，結(jié)合信息化教學(xué)在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用案例，積極探尋信息化教學(xué)在課程實(shí)驗(yàn)中改革的有效方法與途徑。

一、 信息化教學(xué)在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用背景

高職基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)是面向精細(xì)化學(xué)品生產(chǎn)技術(shù)等專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)課程，主要包括四大化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的物質(zhì)定量分析、有機(jī)合成、燃燒熱的測(cè)定、多組分相圖的繪制等實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)類(lèi)型主要包括驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、探究性實(shí)驗(yàn)和應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)，具備理論性強(qiáng)、儀器設(shè)備種類(lèi)多、操作步驟復(fù)雜、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理繁瑣等特點(diǎn)。然而在有限的課時(shí)情況下，面對(duì)多途徑入學(xué)的學(xué)生生源：既有文科生，又有理科生，既有高考入學(xué)，又有對(duì)口單招入學(xué)，此外，還有留學(xué)生。顯然，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式難以通過(guò)指導(dǎo)學(xué)生操作來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)基本原理和操作技能的掌握，以及能靈活運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)、理論聯(lián)系實(shí)際的能力。

目前，在大數(shù)據(jù)時(shí)代，信息化教學(xué)已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，信息技術(shù)與化學(xué)實(shí)驗(yàn)的整合是將信息技術(shù)應(yīng)用于化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)過(guò)程中，利用信息技術(shù)不僅可以大幅度地豐富教學(xué)資源，還可以?xún)?yōu)化對(duì)實(shí)驗(yàn)的演示，激發(fā)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)興趣，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解以及與對(duì)實(shí)驗(yàn)的探究，再結(jié)合信息化的教學(xué)方法，就能夠大幅度地提高基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果。

二、 信息化教學(xué)在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用案例

1. 結(jié)合實(shí)驗(yàn)視頻開(kāi)展的討論式與探究式教學(xué)法

討論教學(xué)法的具體環(huán)節(jié)設(shè)置為情節(jié)引入、明確探究任務(wù)、完成探究任務(wù)、總結(jié)與提升、自主探究實(shí)驗(yàn)、學(xué)以致用。

教學(xué)內(nèi)容選自《基礎(chǔ)化學(xué)》教材中的高錳酸鉀法，它的知識(shí)目標(biāo)是掌握高錳酸鉀法的測(cè)定對(duì)象及其滴定分析方式，技能目標(biāo)是能夠根據(jù)待測(cè)對(duì)象選擇適當(dāng)?shù)牡味ǚ治龇椒ê头绞健Ｔ趯W(xué)習(xí)高錳酸鉀法之前，學(xué)生已經(jīng)具備氧化還原反應(yīng)、滴定分析條件等基礎(chǔ)，所以采取討論教學(xué)法，其中的知識(shí)與技能要求即為本節(jié)的重點(diǎn)難點(diǎn)。

實(shí)驗(yàn)理論教學(xué)過(guò)程如下：

學(xué)生學(xué)習(xí)7分鐘左右的《高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備及亞鐵鹽含量的測(cè)定》的實(shí)驗(yàn)視頻；教師在此期間，與視頻同步，在黑板上板書(shū)下一步小組討論的問(wèn)題。

小組討論20分鐘，教師通過(guò)點(diǎn)撥式和矯正式指導(dǎo)學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)中的三大步驟進(jìn)行思考，使學(xué)生明確高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液制備的方法：其中試劑、儀器的選擇，注意事項(xiàng)的把握；掌握高錳酸鉀法的測(cè)定對(duì)象及其滴定分析方式的選擇；此外，在此過(guò)程中，還可以幫助學(xué)生構(gòu)建起實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的一般思路，培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識(shí)和角色意識(shí)。

總結(jié)提升（3分鐘），主要總結(jié)了高錳酸鉀法中都必須有的一步：高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的標(biāo)定條件，總結(jié)成“三度一點(diǎn)”，以及高錳酸鉀法滴定方式的選擇。該環(huán)節(jié)有助于學(xué)生掌握根據(jù)測(cè)定對(duì)象選擇合適的分析方法和滴定方式，突出了本節(jié)課的重點(diǎn)。

該環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)了與專(zhuān)業(yè)課程相關(guān)的討論高錳酸鉀法測(cè)定水樣中化學(xué)耗氧量的方案（15分鐘）。在此期間，把活動(dòng)交給學(xué)生，教師負(fù)責(zé)巡回指導(dǎo)、答疑解惑、規(guī)范要求。受時(shí)間限制，方案的完善與制定工作布置為課后作業(yè)。學(xué)生通過(guò)方案的設(shè)計(jì)達(dá)到了學(xué)以致用的目的，為專(zhuān)業(yè)的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)，突破了本節(jié)課的難點(diǎn)，同時(shí)也激發(fā)了學(xué)生的環(huán)保意識(shí)：要愛(ài)護(hù)水資源。

探究性學(xué)習(xí)的基本流程為：情景—問(wèn)題—探究。教師把情景作為產(chǎn)生問(wèn)題的載體，讓學(xué)生在情景中感知、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，學(xué)生根據(jù)問(wèn)題的性質(zhì)提出研究問(wèn)題的方案或假設(shè)，驗(yàn)證方案，應(yīng)用多種手段和方法去探索、研究、證明，從而親身體驗(yàn)知識(shí)和規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過(guò)程，獲得積極的情感體驗(yàn)和深層的內(nèi)心感悟。

在上述高錳酸鉀法關(guān)于《高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備及亞鐵鹽含量的測(cè)定》的實(shí)驗(yàn)視頻的學(xué)習(xí)過(guò)程中，板書(shū)待探討的問(wèn)題如下：

（1）為什么不能直接配制高錳酸鉀溶液？

（2）標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定中的注意事項(xiàng)是什么？

（3）除了可選用H2SO4來(lái)控制溶液的酸度，能否使用HNO3或HCl來(lái)控制酸度？

問(wèn)題提出后，學(xué)生查閱資料，探討問(wèn)題，最終獲得相應(yīng)答案。通過(guò)問(wèn)題的提出、資料的查閱及知識(shí)點(diǎn)的對(duì)比，學(xué)生學(xué)會(huì)了從反應(yīng)條件中尋找問(wèn)題，從反應(yīng)原理上解釋問(wèn)題，并加深了對(duì)高錳酸鉀法的認(rèn)識(shí)，進(jìn)而將知識(shí)延伸深化。通過(guò)問(wèn)題的發(fā)掘、提出到解決的全過(guò)程，學(xué)生初步掌握了問(wèn)題提出的思路和解決問(wèn)題的方法與途徑。

關(guān)于高錳酸鉀法的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，從短短的7分鐘的實(shí)驗(yàn)操作視頻出發(fā)，創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情景激發(fā)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的探究，引導(dǎo)學(xué)生按照對(duì)實(shí)驗(yàn)步驟有序進(jìn)行探究，關(guān)注操作過(guò)程中的安全問(wèn)題、注意事項(xiàng)、數(shù)據(jù)記錄等，為實(shí)驗(yàn)的順利開(kāi)展起到了良好的鋪墊作用。

2. 信息化環(huán)境下的自主探究，學(xué)案導(dǎo)學(xué)

我們關(guān)于信息化環(huán)境下的學(xué)案導(dǎo)學(xué)教學(xué)法是以老師的指導(dǎo)為主導(dǎo)，學(xué)生的自主學(xué)習(xí)為主體，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源庫(kù)里的學(xué)案為載體，師生共同完成教學(xué)任務(wù)的一種教學(xué)模式。

在信息化環(huán)境下，學(xué)生在本學(xué)院教學(xué)資源庫(kù)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)中的自主學(xué)習(xí)目錄下，根據(jù)教師設(shè)計(jì)的學(xué)案（如下圖1所示），認(rèn)真學(xué)習(xí)相關(guān)實(shí)驗(yàn)資源，學(xué)生可以通過(guò)在線(xiàn)提問(wèn)、問(wèn)答中心提出自己的觀點(diǎn)、問(wèn)題或見(jiàn)解，師生共同研究學(xué)習(xí)。這種教學(xué)模式不僅滿(mǎn)足了學(xué)生思維發(fā)展的需要，而且有助于學(xué)生根據(jù)自己的情況，進(jìn)行充分的個(gè)性化實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)，避免了以往說(shuō)到實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)，主要就是看看實(shí)驗(yàn)教材，而對(duì)實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟、注意事項(xiàng)認(rèn)識(shí)不充分的弊端。自主探究，學(xué)案導(dǎo)學(xué)在實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)過(guò)程中的使用，不僅可以提高學(xué)生的自學(xué)能力，還可以提高他們分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。

3. 利用應(yīng)用軟件制作實(shí)驗(yàn)報(bào)告

學(xué)生運(yùn)用化學(xué)軟件Chem Window繪制化學(xué)結(jié)構(gòu)式、反應(yīng)方程式、實(shí)驗(yàn)裝置，學(xué)生可以制作電子版的有機(jī)合成的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，運(yùn)用Origin、Excel軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理，學(xué)生可以快捷地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與制圖。如圖2所示，是學(xué)生關(guān)于《完全互溶雙液系的平衡相圖實(shí)驗(yàn)報(bào)告》中利用Origin軟件繪制的相圖。

三、 小結(jié)

信息化在高職基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程中的應(yīng)用，充分發(fā)揮了信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)資源、多媒體媒介等優(yōu)勢(shì)，改革傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)的信息化，在提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力的同時(shí)，挖掘了學(xué)生的創(chuàng)造性思維以及創(chuàng)新性能力的潛質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生終身學(xué)習(xí)的能力。

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作者簡(jiǎn)介：陳玉霞，曹?chē)?guó)慶，江蘇省南京科技職業(yè)學(xué)院應(yīng)用化學(xué)系。endprint