化學(xué)教學(xué)如何搭上信息技術(shù)的高鐵

毛 楊 林

(衢州第一中學(xué)，浙江 衢州 324000)

中共中央、國務(wù)院印發(fā)的《關(guān)于全面深化新時代教師隊伍建設(shè)改革的意見》要求“教師主動適應(yīng)信息化、人工智能等新技術(shù)變革，積極有效開展教育教學(xué)”，為建設(shè)教育強國作出積極的貢獻。各地政府為了推進教育現(xiàn)代化，積極為學(xué)校配備了各種現(xiàn)代化教育裝備，例如衢州市生機比達5∶1，多媒體班套比實現(xiàn)1∶1，基本實現(xiàn)寬帶網(wǎng)絡(luò)千兆到校、百兆到班，數(shù)字化實驗室、平板電腦、學(xué)科教室等各種先進設(shè)施在學(xué)校已經(jīng)很常見。那么，教師有沒有順應(yīng)時代的發(fā)展，及時掌握和運用現(xiàn)代教育裝備和信息技術(shù)進行課堂教學(xué)呢？本學(xué)期，筆者帶著這個問題走訪了10所學(xué)校，聽了筆者名師工作室12位學(xué)員的課，發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)教師的課還是很傳統(tǒng)，除了演示多媒體課件外，其他教育裝備和信息技術(shù)的使用幾乎為零。這引發(fā)深思：新時代的化學(xué)教學(xué)應(yīng)如何搭上信息技術(shù)的高鐵呢？

一、把無線同屏技術(shù)用起來，讓每個學(xué)生都能看清演示實驗現(xiàn)象

演示實驗是教師演示實驗過程，展示化學(xué)反應(yīng)的現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生觀察和思維，從而認識物質(zhì)的性質(zhì)及變化規(guī)律的教學(xué)方法。但在實際教學(xué)中，由于受到教學(xué)場地的限制，經(jīng)常出現(xiàn)后幾排學(xué)生看不清講臺上教師演示的實驗現(xiàn)象，更看不清一些細微的變化，不能形成直觀體驗，無法進行有效的宏觀辨識與微觀探析。因此，提高演示實驗的可視度，讓每個學(xué)生都能看清實驗現(xiàn)象，是提高實驗教學(xué)有效性的關(guān)鍵。

隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”等現(xiàn)代信息技術(shù)在教學(xué)中應(yīng)用的不斷深化與發(fā)展，傳統(tǒng)的化學(xué)演示實驗在結(jié)合各種信息智能設(shè)備、拓展和延伸演示實驗的展示方式等方面，有了空前的突破，較大程度上提高了演示實驗的可視度。目前比較常用的是無線同屏同步投影技術(shù)。無線同屏器可以將手機或是平板同屏映射到電視機或電子顯示屏上，現(xiàn)在有一種專門的同屏器，如果電視機帶有HDMI接口，只要買個同屏器就可以了。如果手機是安卓4.2的系統(tǒng)，一般在設(shè)置—顯示—無線顯示系統(tǒng)有這個無線顯示功能，再買個同屏器就可以把手機或是平板電腦的內(nèi)容全部同屏或是推送到電視機或是投影機里。

有了無線同屏器，并與電腦或投影儀適當連接，在做演示實驗時，就可以一邊實驗，一邊用智能手機拍攝實驗視頻，其實驗現(xiàn)象就可以通過無線同屏器同步在投影儀或大屏電視機或電子顯示屏等終端顯示出來，如實驗直播一樣。如果學(xué)生有手機或平板電腦，可以通過網(wǎng)絡(luò)將實驗視頻同步到平板電腦、智能手機等終端，讓學(xué)生在自己的座位上觀看實驗。實驗同屏直播的優(yōu)點是可以讓學(xué)生更清晰地觀察到實驗過程和實驗中的粒子運動或變化的細微現(xiàn)象，有效地解決實驗過程中的可視度障礙問題。還可以通過高清地放大特寫，解決實驗中的重、難點問題。在學(xué)生分組實驗中，還可以實時拍攝一些學(xué)生錯誤的實驗操作，將其展示在屏幕上，讓學(xué)生分析與評價，從而水到渠成地讓學(xué)生認識不足、改進操作，同時培養(yǎng)實驗觀察能力、思維能力、評價能力和證據(jù)推理能力。

二、把電子白板的多功能發(fā)揮出來，讓每個學(xué)生都能參與互動

教學(xué)過程是教師“主導(dǎo)”與“學(xué)生主體”“學(xué)生交互”發(fā)展的過程。教學(xué)要以學(xué)生為中心開展多樣化的教學(xué)活動，引導(dǎo)學(xué)生主動進行學(xué)習(xí)，通過互動啟發(fā)學(xué)生思維，促進學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)與思維方式的轉(zhuǎn)變，發(fā)揮評價過程的激勵和診斷作用，通過反思和矯正實現(xiàn)對學(xué)習(xí)的掌握和達標?！敖换ナ诫娮影装濉钡闹T多功能為開展交互式教學(xué)提供了便利條件，目前，幾乎每個教室都安裝了“交互式電子白板”，使課堂教學(xué)進入交互式電子白板時代。

電子白板功能超強，可以豐富課堂教學(xué)手段和方法：能通過電子白板軟件的按鍵實現(xiàn)對PPT上下翻頁功能，方便教學(xué)；可以在任何界面下書寫，隨意更換筆的顏色和粗細；可以一鍵式回放，無須先進行錄屏再用播放器播放等復(fù)雜的過程；能進行局部擦除和一次性擦除，且擦的大小可任選；能將手繪的圖形自動識別成標準圖形，還可以把靜態(tài)的圖形變成動態(tài)，生動直觀；課堂中播放的一些視頻、重要的實驗現(xiàn)象或需要重點強調(diào)的知識點可以用視頻截圖功能截取下來，放在屏幕上進行重點強調(diào)；寫畫在白板上的任何文字、圖形或插入的任何圖片都可以被保存至硬盤或移動存儲設(shè)備，供下節(jié)課、下學(xué)年或在其他班級使用，或與其他教師共享，也可以以電子格式或打印出來分發(fā)給學(xué)生，供課后溫習(xí)或作為復(fù)習(xí)資料；可以很方便地把屏幕上的部分內(nèi)容放大和縮小，吸引學(xué)生注意，突出該部分內(nèi)容；通過手機或平板可實現(xiàn)對課堂課件的無線操控，把教師從黑板或電腦前解放出來，實現(xiàn)了在講臺以外的區(qū)域通過手機或者平板對白板內(nèi)容進行批注、轉(zhuǎn)換等操控，更重要的是能隨時把學(xué)生的交流成果、作業(yè)成果等以圖片和視頻的形式展現(xiàn)在屏幕上，激發(fā)學(xué)生交流的熱情。

電子白板基于上述功能，可以讓課堂教學(xué)實現(xiàn)“五個互動”，即師生互動、生生互動、師機互動、生機互動和機機互動，能讓學(xué)生在情感、行為、思維上積極參與化學(xué)學(xué)習(xí)過程，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的參與度。師生互動、生生互動與傳統(tǒng)課堂教學(xué)相同。師機互動是指教師在交互白板上用各種“工具”，操作各種交互按鈕，向?qū)W生呈現(xiàn)知識、操作、繪制思維導(dǎo)圖等；授課時通過交互式按鈕，可鏈接微課視頻，交互到文字、網(wǎng)頁或圖片，實現(xiàn)文字的飛入、飛出，顯示和隱藏，實現(xiàn)機機互動。生機互動即學(xué)生在電子白板上推演各種圖形，例如，在學(xué)習(xí)氯氣的實驗室制法時，學(xué)生在電子白板上使用化學(xué)學(xué)科工具里的儀器組裝功能進行操作探究，對儀器施行變化、增添和組裝；在學(xué)習(xí)晶體結(jié)構(gòu)時，學(xué)生在電子白板上拖拽小球，形成各種堆積結(jié)構(gòu)的晶體，也可以預(yù)先在電子白板中貯存有關(guān)晶體的視頻或圖片，讓學(xué)生想看哪里就可點哪里，實現(xiàn)菜單式學(xué)習(xí)。

應(yīng)用電子白板教學(xué)有利于教學(xué)創(chuàng)新，有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與度，增強課堂的活力，讓教學(xué)富有成效。但是，對大多數(shù)教師而言，電子白板的功能僅限于播放PPT和視頻，成為一個放映屏幕，很可惜。作為新時代的教師，要加強學(xué)習(xí)，充分利用電子白板進行教學(xué)創(chuàng)新，形成屬于自己的具有時代特點的教學(xué)風(fēng)格。

三、把小螞蟻系統(tǒng)建起來，讓每個學(xué)生都能聽到名師的課

當前，優(yōu)質(zhì)教育資源總量不足，各地各校教育不夠均衡、優(yōu)質(zhì)師資分布不均衡等問題是制約學(xué)校發(fā)展的主要短板[1]。各校的日常教學(xué)研究通常依靠本校的教研組或備課組開展，但不少學(xué)校名師資源不足，教研水平很受局限。小螞蟻教學(xué)移動平臺可以打破教學(xué)的時空界線，讓每個學(xué)生都能聽到優(yōu)秀教師的課，實現(xiàn)教育公平。

小螞蟻教學(xué)移動平臺把傳統(tǒng)課堂原樣搬到互聯(lián)網(wǎng)上：在線答題、舉手提問、隨手筆記，教師實時為你答疑解惑，交流互動。不僅能隨時和世界名師請教問題，還可以與不同地區(qū)的學(xué)生討論問題，交流想法。如果多校共同開設(shè)該功能，就可以打造校際聯(lián)盟，整合各校教師力量，共享教學(xué)資源，突破各校單打獨斗的局面。例如，可以開展由多所學(xué)校參與的大型化學(xué)教研活動，請各校名師在本校開課，其他學(xué)校師生也在本校教室參與同步聯(lián)合開課或直播聽課。主講教師提前把準備好的教案、學(xué)案等內(nèi)容共享，參與共建共享的學(xué)校事先下載、印制給學(xué)生做，然后一起聽課交流。在聽課過程中，甲校的學(xué)生可以隨時向其他學(xué)校的授課教師提出問題，甲、乙、丙……多校的教師或?qū)W生之間可以共同展開討論與交流。一名教師備課，集一個學(xué)校的集體智慧，其他學(xué)校共同享受，既減輕了備課負擔(dān)，又增強了教研效果。大家既是共建者，又是受益者。傳統(tǒng)的跨校交流，如果親臨其地的話，要舟車勞頓，路上來回奔波，費事、費力、費錢；如果看錄像的話，又缺乏及時互動。而異地聯(lián)合開課這種形式可以形成多校教師、學(xué)生的隔空互動、跨校交流。這種交流與互動對于師生來說都會印象深刻。

小螞蟻教學(xué)移動平臺還有其他諸多功能，例如：教師通過手機等移動設(shè)備實現(xiàn)課件和電子白板的遠程遙控，課件、音頻、微課視頻靈活控制，走下講臺，重塑信息化時代師生關(guān)系；課堂學(xué)生反饋拍照甩圖推送電子白板，展示每個學(xué)生、小組探究學(xué)習(xí)成果，隨手批改、標注筆記，讓課堂充滿科技感，培養(yǎng)學(xué)生信息化素養(yǎng)；課堂上開啟小螞蟻數(shù)字移動展臺，實時動態(tài)投屏實驗過程、學(xué)習(xí)成果、試卷作業(yè)講解、學(xué)生書本筆記展示，代替?zhèn)鹘y(tǒng)固定展臺，讓課堂移動起來；課堂不局限于學(xué)校教室，只要想學(xué)，哪怕在出門旅游、訪親走友的路上，學(xué)生照樣不缺課，支持手機、iPad、電腦等多途徑進入課堂。

目前，大多數(shù)學(xué)校還沒有建設(shè)小螞蟻教學(xué)移動平臺，希望予以重視，盡快引進這個現(xiàn)代化的教學(xué)系統(tǒng)，盡早讓每個學(xué)生都能聽到各校名師的課。

四、把課堂教學(xué)翻轉(zhuǎn)起來，讓每個學(xué)生都有自主學(xué)習(xí)的時空

美國心理學(xué)家布盧姆提出的“掌握學(xué)習(xí)理論”認為只要提供最佳的教學(xué)并給予足夠的時間，多數(shù)學(xué)習(xí)者能獲得優(yōu)良的學(xué)習(xí)成績。在翻轉(zhuǎn)課堂過程中，課前讓學(xué)生根據(jù)自己的學(xué)習(xí)任務(wù)學(xué)習(xí)教師制作的微課教程，并完成相應(yīng)的微練習(xí)。學(xué)生學(xué)習(xí)微課不受時間限制，可以根據(jù)自己的實際情況自主調(diào)整學(xué)習(xí)的進度，擺脫群體教學(xué)模式中教學(xué)進度的困擾，可以回看，可以反復(fù)學(xué)習(xí)，還可通過QQ群、微信群等網(wǎng)絡(luò)渠道與同學(xué)及教師交流探討學(xué)習(xí)，并將所有疑惑匯報給教師。課堂上讓學(xué)生針對課前任務(wù)中的疑難點開展合作學(xué)習(xí)，生生互動，師生互動，分享學(xué)習(xí)成果，探究并深化知識。課前與課堂不同的教與學(xué)的方式使得教學(xué)多元化，足以適應(yīng)大多數(shù)學(xué)生的學(xué)習(xí)，多數(shù)學(xué)生能夠獲得優(yōu)良的學(xué)習(xí)成績。

但是，目前翻轉(zhuǎn)課堂在大部分學(xué)校和教師中，還處于概念階段，并沒有真正實施，還有多方面的制約因素需要解決。

首先，翻轉(zhuǎn)課堂的實行需要一系列的微課來支撐。但制作微課需要學(xué)習(xí)相關(guān)技術(shù)，一個精美的微課從設(shè)計到制作完成需要大量的時間，從教材內(nèi)容到學(xué)生實際，需要教師不斷提高備課和授課水準，要耐得住寂寞，沉下心來刻苦鉆研，精心琢磨。目前大部分教師不會制作微課，也有的教師會制作但不愿付出大量的時間和精力去開發(fā)。學(xué)校的教研部分一方面要積極推進微課校本研修，幫助教師積極開發(fā)校本化特色微課；另一方面也可利用網(wǎng)上的外部優(yōu)質(zhì)微課資源，并和校本化特色微課相結(jié)合，建立本校教學(xué)特色的微課資源庫，實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)教育資源的共享。定期組織“微課庫”的觀摩、學(xué)習(xí)、評課、反思和研討等活動，突破傳統(tǒng)的聽評課模式，推進基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)研究，提高教師制作微課、應(yīng)用微課、實施翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的水平。

其次，翻轉(zhuǎn)課堂的推進是一個系統(tǒng)的過程，需要將其融入整個教學(xué)過程中。目前，大部分學(xué)校是不讓學(xué)生帶手機上學(xué)的，學(xué)校也沒有足夠多的電腦讓學(xué)生自主觀看微課，因此，教學(xué)環(huán)節(jié)斷鏈，翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)難以展開。學(xué)校管理要順應(yīng)信息化教學(xué)的要求，建立網(wǎng)絡(luò)交流平臺，允許學(xué)生自帶手機或平板。讓學(xué)生能在課前或課后自主觀看微課，在正式課堂與非正式課堂間自由進行切換，達到無縫學(xué)習(xí)；在遇到問題時可以通過網(wǎng)絡(luò)與同學(xué)、教師討論，也能供教師及時地掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，保證翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的順暢實施，提高教育、教學(xué)的質(zhì)量。

五、把數(shù)字化實驗室開放起來，讓每個學(xué)生想用就用

《普通高中化學(xué)課程標準》指出：“應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生獨立或合作完成實驗，記錄實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，初步認識實驗條件控制、數(shù)據(jù)處理等方法。提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和培養(yǎng)創(chuàng)新精神……”[2]數(shù)字化實驗是科學(xué)探究的重要方式，不但有利于化學(xué)實驗面向現(xiàn)代化、科技化，加速化學(xué)教學(xué)與新時代接軌，而且能讓學(xué)生親身感受實驗的智能化，使學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)和掌握科學(xué)方法，為終身學(xué)習(xí)和工作奠定基礎(chǔ)。

目前，很多學(xué)校都新建了數(shù)字化實驗室，開展精準化實驗探究成為可能。但大部分學(xué)校的數(shù)字化實驗室使用率都非常低，只有在開設(shè)公開課或參加優(yōu)質(zhì)課比賽時才用一下，平時都鎖著門，里面的現(xiàn)代化實驗裝備一直閑置，存在隱性閑置浪費現(xiàn)象。

數(shù)字化實驗?zāi)壳皼]有被廣泛應(yīng)用，至少有以下兩方面的原因：許多實驗用傳統(tǒng)的實驗儀器就能完成，數(shù)字化實驗系統(tǒng)成本比較高，加之一些傳感器的保存要求較高，使用壽命有限，很多教師怕學(xué)生用壞儀器，寧可閑置也不敢放手讓學(xué)生用；數(shù)字化實驗沒有進教材，也沒有列入高考范圍，教師迫于升學(xué)壓力，無暇對這樣新型工具進行認識和研究，也不讓學(xué)生沉迷于高科技的數(shù)字采集游戲。

大數(shù)據(jù)時代，用數(shù)據(jù)來說話，用科學(xué)來思考，是現(xiàn)代文明社會的必然趨勢。為了培養(yǎng)學(xué)生的定量意識和學(xué)科素養(yǎng)，教師要摒棄一切為了高考的做法，將傳統(tǒng)實驗與數(shù)字化實驗進行完美整合，將部分傳統(tǒng)的定性實驗改進為探究型的數(shù)字化實驗，或結(jié)合社會生產(chǎn)生活實際適當開發(fā)一些數(shù)字化實驗，應(yīng)用于日常教學(xué)與學(xué)生的研究型學(xué)習(xí)、化學(xué)興趣小組實驗、課外活動實驗，拓展學(xué)生的學(xué)習(xí)空間。教學(xué)裝備的終極價值在于服務(wù)學(xué)生成長，裝備的管理理念應(yīng)由“小心保管、少用少壞”向“寧可用壞，不可放壞”轉(zhuǎn)變[3]。要把數(shù)字化實驗室向?qū)W生開放，讓每個學(xué)生想用就用，讓學(xué)生的學(xué)習(xí)方式與新時代接軌。

六、結(jié)語

信息化是當今世界經(jīng)濟、社會和教育發(fā)展的大趨勢，學(xué)校里的教學(xué)裝備也幾乎一年一個樣，教育現(xiàn)代化的發(fā)展更是日新月異。作為一名教師，不要把教學(xué)目標僅僅盯在高考上，要境界高遠，加強學(xué)習(xí)與培訓(xùn)，及時掌握現(xiàn)代教育教學(xué)新理念、新裝備、新技術(shù)、新方法，跟上時代的步伐，讓同屏技術(shù)、電子白板交互技術(shù)、小螞蟻移動技術(shù)、手持技術(shù)、微課等現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)走進課堂、走近學(xué)生，幫助化學(xué)教學(xué)搭上信息時代的高鐵。