利用現(xiàn)代信息技術(shù)與化學(xué)學(xué)科深度融合的研究

王曄

【中圖分類號(hào)】 G64.23 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】 A 【文章編號(hào)】 2095-3089（2018）07-00-01

一、現(xiàn)代信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)融合的含義

信息技術(shù)與課程融合，并不僅是通過(guò)課件演示來(lái)輔助課堂教學(xué)，而是指現(xiàn)代信息技術(shù)手段與課程的“融合”。信息技術(shù)不再只作為演示媒體或工具，而是應(yīng)該成為一種處處存在的基本素養(yǎng)。

如何將信息技術(shù)與化學(xué)教學(xué)進(jìn)行融合，以信息化帶動(dòng)教育現(xiàn)代化，發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，探索新的教學(xué)模式，提高師生教學(xué)效率，是教育現(xiàn)代化中廣大教師們普遍關(guān)注的問(wèn)題。隨著初中課程改革的進(jìn)行，現(xiàn)代信息技術(shù)必將在化學(xué)教學(xué)中發(fā)揮更大的作用。利用現(xiàn)代信息技術(shù)，使一些在課堂上難以講清的化學(xué)概念、化學(xué)規(guī)律的形成過(guò)程、復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)和一些生產(chǎn)、生活中的實(shí)際問(wèn)題能利用圖片、動(dòng)畫(huà)等清楚地展示出來(lái)。這種融合增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有利于教師講清所傳授的知識(shí)，從而提高了課堂教學(xué)效率，同時(shí)可以轉(zhuǎn)變學(xué)生學(xué)習(xí)方式，促進(jìn)各學(xué)科之間的相互滲透，把傳統(tǒng)意義上的“學(xué)習(xí)”化學(xué)改變?yōu)椤把芯俊?，為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力開(kāi)辟?gòu)V闊的天地。結(jié)合學(xué)?；瘜W(xué)教學(xué)的改革、實(shí)踐，教師可以從以下幾方面將現(xiàn)代信息技術(shù)與化學(xué)教學(xué)深度融合。

二、現(xiàn)代信息技術(shù)與激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的融合

子曰：“知之者不如好之者，好之者不如樂(lè)之者.”信息技術(shù)的運(yùn)用，能使許多抽象的化學(xué)概念、化學(xué)規(guī)律，復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)環(huán)境由靜態(tài)變動(dòng)態(tài)，無(wú)聲變有聲，抽象變具體，不僅能大大增強(qiáng)表現(xiàn)力而且易于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的激發(fā)有著極高的價(jià)值，從而促使學(xué)生更好、更快、更準(zhǔn)、更深入地把握教學(xué)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。例如在教學(xué)第一節(jié)化學(xué)課時(shí)，教師緊扣教材，不僅演示酚酞變色、鎂帶燃燒、鋅和稀硫酸產(chǎn)生氫氣、氫氧化鈉和硫酸銅產(chǎn)生藍(lán)色沉淀幾個(gè)現(xiàn)象明顯的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，還可以再播放“燒不壞的手帕”、“魔棒點(diǎn)燈”“水火相容”等興趣實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生的好奇心，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考，從而激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。演示實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生親身感受奇妙的化學(xué)，體現(xiàn)了化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科；實(shí)驗(yàn)和信息技術(shù)相結(jié)合增大了課堂的容量，增強(qiáng)了課堂真實(shí)感和表現(xiàn)力，激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣。又如，教師在講授第十一單元第一節(jié)《化學(xué)與能源開(kāi)發(fā)》——清潔高效的氫能時(shí)，課前先讓學(xué)生看一段《氫動(dòng)力燃料汽車》的視頻，學(xué)生看完后都迫切地想知道為什么用氫氣能代替汽油來(lái)做燃料。學(xué)生帶著興趣和疑問(wèn)，教師就因勢(shì)利導(dǎo)，把學(xué)生拉進(jìn)了課堂。

三、輔助優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)，加深印象

調(diào)查表明，無(wú)論教師演示實(shí)驗(yàn)還是學(xué)生實(shí)驗(yàn)都或多或少存在著一些問(wèn)題：①抽象的內(nèi)容不易設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)；②演示實(shí)驗(yàn)無(wú)法面向全休學(xué)生；③危險(xiǎn)性較大；④實(shí)驗(yàn)耗時(shí)較長(zhǎng)、反應(yīng)裝置規(guī)模大小不適合等因素造成無(wú)法開(kāi)設(shè)相關(guān)實(shí)驗(yàn)?，F(xiàn)代技術(shù)的廣泛應(yīng)用則可以有效地幫助教師克服教學(xué)中的諸多問(wèn)題，面向全體，保證演示實(shí)驗(yàn)的安全性，時(shí)效性，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)的效率。

（一）輔助模擬實(shí)驗(yàn)，使課堂內(nèi)容生動(dòng)形象

化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，掌握基本的實(shí)驗(yàn)技能體現(xiàn)了中學(xué)生發(fā)展的核心素養(yǎng)。在第一單元和第二單元《到實(shí)驗(yàn)室去：化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本技能訓(xùn)練》課堂上，每一個(gè)實(shí)驗(yàn)每一個(gè)學(xué)生只有一次親自操作實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)，學(xué)生很難達(dá)到操作規(guī)范的程度。教師利用優(yōu)教班班通或鴻合i學(xué)中的化學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室，有條件的學(xué)?？梢栽谟?jì)算機(jī)教室兩人一組，一名學(xué)生親自在虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室形象地演示每一個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，另一名學(xué)生查找這位同學(xué)做得不對(duì)的地方，如果操作還不熟練還可以在家里使用電腦進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)練習(xí)。使用化學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室不僅增強(qiáng)了課堂趣味性，有效地突破了教學(xué)難點(diǎn)，還提升了教學(xué)效果。

化學(xué)學(xué)科中不僅研究宏觀的物質(zhì)組成，還要分析一些微觀的物質(zhì)構(gòu)成，更有很多抽象的物質(zhì)或化學(xué)反應(yīng)，如分子構(gòu)成以及各種化學(xué)反應(yīng)。而學(xué)生對(duì)抽象的反應(yīng)有些理解不清，這個(gè)時(shí)候多媒體就不可或缺了。比如在第二單元第三節(jié)《原子的構(gòu)成》中“核外電子排布”，雖然我們可以通過(guò)課本上的照片來(lái)解釋，也可以用相關(guān)模型進(jìn)行直觀教學(xué)，但實(shí)際效果并不理想。前者由于缺乏動(dòng)感而使學(xué)生誤以為電子的運(yùn)動(dòng)有一定的規(guī)律，后者則會(huì)讓學(xué)生認(rèn)為原子是一些實(shí)心的幾何體。而多媒體課件則可以很直觀的展示出原子的構(gòu)成和核外電子的運(yùn)動(dòng)。再比如，在講解第八單元第二節(jié)第二課時(shí)《溶解度》時(shí)，教師利用了優(yōu)教班班通相應(yīng)的素材，動(dòng)畫(huà)演示：《硝酸鉀溶解度曲線的繪制》、《溶解度曲線的應(yīng)用：查溶解度》找一名學(xué)生親自在虛擬動(dòng)畫(huà)中形象地演示溶解度曲線的繪制的過(guò)程，查找不同溫度下不同物質(zhì)的溶解度，其余學(xué)生觀察這位同學(xué)做得不對(duì)的地方。使用動(dòng)畫(huà)演示增強(qiáng)了課堂的直觀性，有效地突破了教學(xué)難點(diǎn)。

（二）保證演示實(shí)驗(yàn)的安全性

化學(xué)實(shí)驗(yàn)中有些還是很危險(xiǎn)的。例如，在教學(xué)第六單元第一節(jié)《燃燒與滅火》——探究氫的燃燒與爆炸時(shí)，有氫氣爆炸實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)操作熟練并且自制有氫氣爆炸實(shí)驗(yàn)裝置的教師可以演示該實(shí)驗(yàn)，學(xué)生印象深刻；但是一些年輕教師特別是一些女教師做起來(lái)有危險(xiǎn)，教師就應(yīng)采用微視頻來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題，甚至還可以補(bǔ)充優(yōu)教班班通提供的素材《粉塵爆炸實(shí)驗(yàn)》，有條件的教師還可以利用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室讓學(xué)生來(lái)“親自點(diǎn)燃?xì)錃狻笔蛊浔ǎ@樣學(xué)生在比較安全輕松的環(huán)境中認(rèn)識(shí)到了點(diǎn)燃不純可燃性氣體可能發(fā)生爆炸，并且點(diǎn)燃粉塵也可能發(fā)生爆炸。

另外，在第一單元的《到實(shí)驗(yàn)室去：化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本技能訓(xùn)練》中，學(xué)生有些不規(guī)范操作會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的后果，如加熱液體時(shí)試管口朝向人、用試管加熱液體量過(guò)多造成噴濺、酒精燈用嘴吹滅……但是，部分學(xué)生對(duì)此卻不以為然，為了讓學(xué)生能直觀認(rèn)識(shí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中規(guī)范操作的重要性，可將這些錯(cuò)誤的實(shí)驗(yàn)用錄像或動(dòng)畫(huà)形式播放給學(xué)生看，讓他們體會(huì)到這樣做的后果，這樣一來(lái)就能夠加深學(xué)生印象，從而在他們自己動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)時(shí)，能盡量避免錯(cuò)誤及不必要的傷害。

（三）保證實(shí)驗(yàn)開(kāi)齊開(kāi)足，提高實(shí)驗(yàn)的效率

有一些化學(xué)實(shí)驗(yàn)因?yàn)閷?shí)驗(yàn)耗時(shí)較長(zhǎng)或者反應(yīng)裝置規(guī)模大小不適合等因素造成無(wú)法開(kāi)設(shè)相關(guān)實(shí)驗(yàn)，我們可以采用微視頻或虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室，通過(guò)互動(dòng)式多媒體一體機(jī)將其展示給學(xué)生保證實(shí)驗(yàn)開(kāi)齊開(kāi)足，提高實(shí)驗(yàn)的效率。例如第九單元第一節(jié)《常見(jiàn)的金屬》——探究工業(yè)煉鐵的化學(xué)原理，因?yàn)橐谎趸加卸荆瑢?shí)驗(yàn)過(guò)程可能發(fā)生爆炸，實(shí)驗(yàn)裝置不合適的因素，許多教師采用微視頻或虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室呈現(xiàn)給學(xué)生。再如第九單元第三節(jié)《鋼鐵的銹蝕與防護(hù)》——探究影響鋼鐵銹蝕的因素，這個(gè)實(shí)驗(yàn)因?yàn)楹臅r(shí)較長(zhǎng)很適用于利用微視頻課件給學(xué)生呈現(xiàn)。

四、改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，變被動(dòng)接受為自主學(xué)習(xí)

與傳統(tǒng)教學(xué)方式相比，運(yùn)用信息技術(shù)教學(xué)讓學(xué)生擁有了更大的自由空間，為他們的自由探索、大膽嘗試和創(chuàng)新提供了有利條件。教師在教學(xué)中，可以結(jié)合教材，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用各種學(xué)習(xí)資源和方法進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。如在講授第四單元第一節(jié)《空氣的成分》關(guān)注空氣質(zhì)量時(shí)，為了讓學(xué)生了解空氣質(zhì)量報(bào)告、空氣污染的類型、空氣污染產(chǎn)生的原因及其危害，理解保護(hù)空氣資源的意義，從而激發(fā)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)?？勺寣W(xué)生通過(guò)因特網(wǎng)獲取有關(guān)空氣污染的資料，學(xué)生通過(guò)網(wǎng)絡(luò)瀏覽器查詢各種信息，調(diào)用網(wǎng)上的資源來(lái)自學(xué)，同時(shí)通過(guò)QQ群等形式參加有關(guān)問(wèn)題的討論或請(qǐng)示教師的指導(dǎo)。通過(guò)這些渠道，學(xué)生會(huì)了解到歷史上比較嚴(yán)重的污染事件的嚴(yán)重后果。

在互聯(lián)網(wǎng)的帶動(dòng)下，微課已經(jīng)成為全新的教學(xué)輔助資源，作為新型學(xué)習(xí)方式被廣泛用在教學(xué)中。微課以靈活、短小、多樣、精悍等優(yōu)勢(shì)，廣受大眾喜愛(ài)。讓微課和初中化學(xué)有機(jī)的融合在一起，不僅能彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)的不足，還能提高學(xué)習(xí)積極性與自主性，以此改善初中化學(xué)教學(xué)質(zhì)量。比如在學(xué)習(xí)第二單元第三節(jié)《原子的構(gòu)成》時(shí)，因?yàn)樵?、分子肉眼是看不?jiàn)的，學(xué)生很難理解。借助微課動(dòng)畫(huà)的方式，引領(lǐng)學(xué)生感受原子、分子，帶領(lǐng)學(xué)生直觀的感受移動(dòng)硅原子形成“中國(guó)”文字。將微課視頻應(yīng)用到這個(gè)知識(shí)點(diǎn)中，可以讓抽象的原子有活力，在有趣的情境中得到相關(guān)知識(shí)，以此達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量與效率的目的。針對(duì)已經(jīng)掌握該知識(shí)點(diǎn)的學(xué)生，還可以借助微課提升、鞏固知識(shí)點(diǎn)。這種復(fù)習(xí)方式將單邊活動(dòng)變成雙邊活動(dòng)，以此提高復(fù)習(xí)效果，對(duì)于突破教學(xué)重難點(diǎn)，對(duì)提高復(fù)習(xí)效率發(fā)揮了很大作用，它能讓不同層次的學(xué)生都有所提高。

五、有助于教師的教學(xué)觀念和教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變

通過(guò)對(duì)化學(xué)教學(xué)與信息技術(shù)融合的探索，使教師對(duì)信息技術(shù)的認(rèn)識(shí)有了很大的提高，深深體會(huì)到了其在引發(fā)學(xué)生興趣，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和探究問(wèn)題的能力，提高學(xué)生的思維品質(zhì)，增加教學(xué)密度，加大教學(xué)信息量，短時(shí)高效等方面的優(yōu)越性，促使教師更好精編教案，精選素材，有力提高了教師在課堂教學(xué)中運(yùn)用信息技術(shù)的素養(yǎng)和具體操作能力，也進(jìn)一步促進(jìn)觀念的轉(zhuǎn)變。

六、信息技術(shù)促進(jìn)化學(xué)學(xué)科與其他學(xué)科滲透的融合

中學(xué)化學(xué)教材內(nèi)容與其他各學(xué)科有著許多的聯(lián)系，如氧氣制作實(shí)驗(yàn)、分子特征等與物理知識(shí)有關(guān)；酸雨的形成等與地理知識(shí)有聯(lián)系。所以，教師在平時(shí)的教學(xué)過(guò)程中，必須注重：①各學(xué)科內(nèi)容的滲透、交叉與綜合；②理論和實(shí)際結(jié)合，學(xué)以致用；③人與自然、社會(huì)協(xié)調(diào)發(fā)展的現(xiàn)代意識(shí)；④關(guān)注社會(huì)熱點(diǎn)、焦點(diǎn)問(wèn)題。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用必然打破單一學(xué)科知識(shí)的結(jié)構(gòu)，對(duì)學(xué)科知識(shí)進(jìn)行新的融合，并且現(xiàn)代信息技術(shù)提供高速、大容量的信息匯聚，也為跨學(xué)科的滲透和綜合學(xué)習(xí)提供了可能。

總之，現(xiàn)代信息技術(shù)與化學(xué)教學(xué)的融合，不僅僅是一種教學(xué)方法的更新，更重要的是把信息資源引入化學(xué)教學(xué)活動(dòng)中，合理、機(jī)動(dòng)地運(yùn)用信息技術(shù)，把學(xué)習(xí)空間還給學(xué)生，給學(xué)生提供視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)感受，豐富學(xué)生的想象，有效地培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、主動(dòng)發(fā)展的意識(shí)和能力，充分挖掘?qū)W生的創(chuàng)造潛能。有利于發(fā)揮學(xué)生的主體作用，提高教學(xué)質(zhì)量。