信息技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)化學(xué)教學(xué)的改變

譚玉改

2017年9月教育部印發(fā)的《中小學(xué)綜合實(shí)踐活動(dòng)課程指導(dǎo)綱要》指出，培養(yǎng)學(xué)生較高的信息意識(shí)，提高數(shù)字化生存能力，主動(dòng)適應(yīng)“互聯(lián)網(wǎng)+”等社會(huì)信息化趨勢(shì)。在化學(xué)教學(xué)中，信息技術(shù)作為學(xué)生學(xué)習(xí)和解決問(wèn)題的工具，具體體現(xiàn)在以下方面。

改變學(xué)生學(xué)習(xí)情境的工具

信息技術(shù)的使用突破了傳統(tǒng)的教學(xué)信息資源書(shū)本（教材、教參以及其它的參考資料）的限制。我們學(xué)校在學(xué)情類(lèi)課程資源中采用了各種網(wǎng)絡(luò)調(diào)查問(wèn)卷，如問(wèn)卷星、樂(lè)調(diào)查、騰訊問(wèn)卷等技術(shù)來(lái)關(guān)注學(xué)生個(gè)性化的思維方式，比如“你了解潔廁靈的成份嗎”“你對(duì)溫室效應(yīng)了解有多少”。在互動(dòng)性調(diào)查中主要采用QQ交流、飛信交流、微信等形式，比如“談?wù)勀懵糜螘r(shí)吃過(guò)的美食并列舉其中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)”。

在素材性課程資源的開(kāi)發(fā)和利用中主要采用電子圖書(shū)館，比如中國(guó)國(guó)家電子圖書(shū)館、知網(wǎng)等。教師在教學(xué)中利用電腦、液晶投影儀等多媒體手段，為學(xué)生展示精美的圖片、播放與化學(xué)教學(xué)有關(guān)的電影、錄像、動(dòng)畫(huà)等。信息技術(shù)具有很強(qiáng)的真實(shí)感和表現(xiàn)力，可以同時(shí)調(diào)動(dòng)視、聽(tīng)、說(shuō)等多種感官，形成合理的學(xué)習(xí)環(huán)境，使之達(dá)到教學(xué)的最佳效果。心理學(xué)研究表明，人們從聽(tīng)覺(jué)和視覺(jué)同時(shí)傳遞信息的工具就能接受知識(shí)約65%，遠(yuǎn)比用單一感官效果好。

培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)素養(yǎng)的有力工具

1.社會(huì)責(zé)任

手持技術(shù)與微型探究實(shí)驗(yàn)相結(jié)合可以避免學(xué)生在做傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)時(shí)給環(huán)境帶來(lái)不同程度的污染，不僅可以節(jié)約試劑、保護(hù)環(huán)境、降低危險(xiǎn)，更可使實(shí)驗(yàn)結(jié)果明顯和準(zhǔn)確。利用多媒體教學(xué)系統(tǒng)以及實(shí)驗(yàn)錄像替代難度比較大、毒性比較強(qiáng)、時(shí)間比較長(zhǎng)的有機(jī)演示實(shí)驗(yàn)，可使學(xué)生獲得有關(guān)實(shí)驗(yàn)的感性認(rèn)識(shí)，達(dá)到演示實(shí)驗(yàn)的效果，減少環(huán)境污染。如汽車(chē)尾氣中氣體含量的測(cè)定、煙塵中CO含量的測(cè)定。手持設(shè)備的數(shù)據(jù)采集器和傳感器體積輕巧，便于攜帶，能隨時(shí)隨地進(jìn)行探究活動(dòng)，并能將實(shí)驗(yàn)過(guò)程與結(jié)果進(jìn)行及時(shí)存儲(chǔ)、分析和處理，將其與探究學(xué)習(xí)有機(jī)融合，克服了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課程只能被禁錮于實(shí)驗(yàn)室之中的窘境，增強(qiáng)了學(xué)生的環(huán)境意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感，為化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程賦予了新的時(shí)代氣息。

2.創(chuàng)新意識(shí)

信息技術(shù)中的手持技術(shù)改變了傳統(tǒng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)只是給學(xué)生一個(gè)粗略的宏觀認(rèn)識(shí)，僅僅讓學(xué)生明白一些基本原理和一些表面的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。應(yīng)用手持技術(shù)則使實(shí)驗(yàn)更加定量化，它能夠測(cè)量的化學(xué)數(shù)據(jù)包括溫度、電導(dǎo)率、壓強(qiáng)、溶解氧、色度、二氧化碳濃度等。與動(dòng)畫(huà)模擬和教學(xué)課件這類(lèi)信息技術(shù)相比，手持技術(shù)能夠深入化學(xué)知識(shí)內(nèi)部，更加直觀、定量和全面地輔助化學(xué)教學(xué)，可以更好地和學(xué)生探究活動(dòng)相結(jié)合。如對(duì)于氣體成份變化和溶液中離子參與的反應(yīng)能夠起到很直觀和準(zhǔn)確的測(cè)量，大大拓展了化學(xué)學(xué)科的實(shí)驗(yàn)素材，探究性化學(xué)實(shí)驗(yàn)的數(shù)目大量增加，可提高實(shí)驗(yàn)的技術(shù)含量、量化程度和實(shí)驗(yàn)質(zhì)量。

3.模型認(rèn)知

通過(guò)現(xiàn)代信息技術(shù)，學(xué)生還可以更容易理解化工生產(chǎn)的工藝和生產(chǎn)過(guò)程，從而掌握相應(yīng)的化學(xué)原理和知識(shí)。如硫酸、硝酸、乙烯的工業(yè)生產(chǎn)流程、合成氨、煉鐵、煉鋼等，原來(lái)借助于掛圖、模型等教學(xué)工具，現(xiàn)在通過(guò)錄像、動(dòng)畫(huà)等多媒體技術(shù)，學(xué)生既容易理解，又提高了教學(xué)的效果。信息技術(shù)中的一些視頻可以動(dòng)態(tài)地、對(duì)比地演示一些化學(xué)現(xiàn)象及原理（復(fù)分解反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)、離子反應(yīng)、原電池反應(yīng)等），可以有效地控制化學(xué)變化的速度，調(diào)節(jié)快慢，從而便于學(xué)生觀察和思維。比如在氧化還原這節(jié)課中，學(xué)生通過(guò)對(duì)銅與氧氣、鎂與氧氣、鎂與二氧化碳等反應(yīng)類(lèi)型的對(duì)比，能夠從初中氧化反應(yīng)有氧氣參與上升到氧化還原本質(zhì)有電子得失，并且在Flash動(dòng)畫(huà)的模擬中對(duì)氧化劑和還原劑的關(guān)系進(jìn)行了深入的了解。電腦可自動(dòng)收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，將其進(jìn)行放大、儲(chǔ)存、顯示，并忠實(shí)地將實(shí)驗(yàn)過(guò)程用曲線、數(shù)據(jù)等形式記錄下來(lái)，更好地詮釋了變化的過(guò)程，且可使用語(yǔ)言、符號(hào)、曲線、數(shù)據(jù)四種方式表示，既方便直觀，又可為進(jìn)一步地研究提供依據(jù)。

4.微觀探析

現(xiàn)代信息技術(shù)將呆板、單一、枯燥的化學(xué)學(xué)科知識(shí)（比如物質(zhì)的組成）利用圖形、圖像、聲音、視頻、動(dòng)畫(huà)等形式有機(jī)組合，解決了傳統(tǒng)教學(xué)難以表達(dá)甚至根本不能用語(yǔ)言完整而準(zhǔn)確地表達(dá)的一些抽象的理論（原子的結(jié)構(gòu)）、復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)過(guò)程（離子反應(yīng)），創(chuàng)設(shè)出生動(dòng)直觀的學(xué)習(xí)情境，化抽象為直觀，可以給學(xué)生身臨其境的感覺(jué)，形成一種全新的學(xué)習(xí)環(huán)境和認(rèn)知方式。當(dāng)手持技術(shù)與計(jì)算機(jī)相連時(shí)便可將實(shí)驗(yàn)變化過(guò)程同步展示，若利用微型攝像頭還可將整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程儲(chǔ)存并回放，便于學(xué)生后續(xù)分析、處理，增加學(xué)生對(duì)科學(xué)探究活動(dòng)的感受和體驗(yàn)。

改變師生學(xué)習(xí)交流方式

用多媒體的人機(jī)對(duì)話、界面友善、超文本、人工智能、可編著工具、方便的外設(shè)、虛擬現(xiàn)實(shí)等功能，可以使學(xué)生沿著自己的思路，根據(jù)自己的需要去開(kāi)展學(xué)習(xí)，可以及時(shí)反饋教學(xué)信息，而教師通過(guò)學(xué)生的成長(zhǎng)檔案袋、日常的評(píng)價(jià)信息、調(diào)查問(wèn)題等進(jìn)行電子化管理，指導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立地學(xué)習(xí)，并輔之以必要的反饋練習(xí)，幫助學(xué)生總結(jié)學(xué)習(xí)方法，查找學(xué)習(xí)障礙，逐步提高學(xué)生自學(xué)能力和處理實(shí)際問(wèn)題的能力。由此可見(jiàn)，計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)在提高課堂效率、增大課堂容量、進(jìn)行全面即時(shí)性輔導(dǎo)、減輕學(xué)生課業(yè)負(fù)擔(dān)等方面，都有其他教學(xué)媒體所沒(méi)有的優(yōu)勢(shì)。

總之，把信息技術(shù)知識(shí)引入化學(xué)教學(xué)、引進(jìn)家庭輔導(dǎo)、作為現(xiàn)代化教學(xué)的重要組成部分，不僅有利于加強(qiáng)教學(xué)的時(shí)代性、創(chuàng)新性和開(kāi)拓性，有利于面對(duì)新時(shí)代的挑戰(zhàn)，而且也有助于學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中形成新思想、新觀念、新方法，對(duì)他們今后成為高素質(zhì)的化學(xué)人才有著重要的奠基作用。

作者單位：北京市八一學(xué)校附屬玉泉中學(xué)