信息技術(shù)在高中化學(xué)核心素養(yǎng)培養(yǎng)中的應(yīng)用

李玉旺

(北京師范大學(xué)東莞石竹附屬學(xué)校 廣東東莞 523520)

信息技術(shù)的快速發(fā)展帶動(dòng)了各行各業(yè)的進(jìn)步，在教育領(lǐng)域同樣大有作為。信息技術(shù)不僅單獨(dú)成為一門必修課，同時(shí)與其他學(xué)科相融合，以達(dá)到提高教學(xué)水平、全面培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的目的。下面將從兩個(gè)主要方面探討信息技術(shù)在高中化學(xué)核心素養(yǎng)培養(yǎng)中的應(yīng)用。

在變電站匯控箱安裝模塊化的智能溫濕度測(cè)控器，實(shí)施監(jiān)測(cè)、顯示、記錄每臺(tái)抽濕機(jī)的工作狀態(tài)，并可通過(guò)終端監(jiān)控軟件平臺(tái)手動(dòng)對(duì)抽濕機(jī)的啟停進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，將濕度參數(shù)與抽濕機(jī)啟停進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，當(dāng)濕度超高時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)抽濕機(jī)，消除濕氣對(duì)設(shè)備的腐蝕危害，提高了電氣絕緣性能，保障設(shè)備的運(yùn)行安全[1]。

一、信息技術(shù)在高中化學(xué)教學(xué)中的重要作用

（一）激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、鍛煉化學(xué)思維能力

高中化學(xué)課程抽象、枯燥，大部分學(xué)生對(duì)化學(xué)不感興趣，化學(xué)思維局限，他們被動(dòng)地接受化學(xué)知識(shí)，缺乏積極探索的熱情，這樣氛圍下的化學(xué)教學(xué)是不可能取得好的教學(xué)效果的。因此，教師迫切希望引入信息技術(shù)，通過(guò)信息技術(shù)在高中化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用，使原本枯燥的理論教學(xué)變得更加生動(dòng)和形象，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)造力，幫助他們形成和發(fā)展化學(xué)思維能力。大量教學(xué)實(shí)踐表明，當(dāng)教師將聲音、色彩和立體的教學(xué)內(nèi)容呈現(xiàn)在學(xué)生面前時(shí)，對(duì)學(xué)生是有極強(qiáng)的吸引力的，學(xué)生在這樣有聲有色的化學(xué)課堂中，更有利于專注力的保持，化學(xué)思維能力也能得到相應(yīng)的拓展[1]。例如，學(xué)習(xí)“傳統(tǒng)無(wú)機(jī)非金屬材料”中玻璃、水泥的生產(chǎn)工藝和性能這部分內(nèi)容時(shí)，教師可以通過(guò)視頻播放兩組唐山大地震震前、震后農(nóng)村住宅影像，讓學(xué)生仔細(xì)觀察，并引導(dǎo)學(xué)生分析為什么土坯和山石泥漿結(jié)構(gòu)的住宅在7.6級(jí)的地震面前不堪一擊，而用鋼筋、水凝和混凝土構(gòu)造的房子能夠抗擊7.0級(jí)地震。在學(xué)生思考的過(guò)程中，教師從化學(xué)角度講水泥的性質(zhì)和生產(chǎn)工藝等教學(xué)內(nèi)容。

（二）將教學(xué)內(nèi)容化難為易、提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率

在高中階段的各門學(xué)科中，化學(xué)是集抽象性、科學(xué)性、邏輯性為一體的學(xué)科，其包含的公式、原理和符號(hào)是最多的，還有很多實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)內(nèi)容，可以說(shuō)，化學(xué)教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的學(xué)習(xí)效率將決定學(xué)生的整體水平。這既是學(xué)生的學(xué)習(xí)難點(diǎn)也是學(xué)生提升成績(jī)的機(jī)會(huì)點(diǎn)。所以，提升高中化學(xué)教學(xué)質(zhì)量，不論是從升學(xué)角度還是學(xué)生個(gè)人核心素養(yǎng)角度，都應(yīng)引起高度的重視。信息技術(shù)走進(jìn)化學(xué)課堂，尤其是在實(shí)驗(yàn)階段，能使很多抽象的化學(xué)知識(shí)變得直觀，使難以捉摸的化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以放大后呈現(xiàn)在學(xué)生面前。可以說(shuō)，信息技術(shù)與高中化學(xué)教學(xué)的融合，能將教學(xué)內(nèi)容化難為易，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

據(jù)上海市化工行業(yè)協(xié)會(huì)對(duì)上海市4家重點(diǎn)企業(yè)和兩家園區(qū)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行情況跟蹤，10月份的工業(yè)總產(chǎn)值、銷售產(chǎn)值和利潤(rùn)環(huán)比均呈下降走勢(shì)。其中，工業(yè)總產(chǎn)值270.72億元，環(huán)比下降7.87%；銷售產(chǎn)值266.51億元，環(huán)比下降14.37%，產(chǎn)銷率98.44%；實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)38.93億元，環(huán)比下降18.81%，同比下降35.43%。1—10月份累計(jì)實(shí)現(xiàn)工業(yè)總產(chǎn)值2662.25億元，同比增長(zhǎng)12.96%；累計(jì)銷售產(chǎn)值達(dá)到了2 657.54億元，同比增長(zhǎng)16.68%，產(chǎn)銷率為99.82%；累計(jì)利潤(rùn)436.71億元，同比增長(zhǎng)26.20%。

濕式電除塵器的工作原理與電除塵器基本相似，在高壓直流電源的作用下，電場(chǎng)陰、陽(yáng)極之間形成非均勻的高壓電場(chǎng)，電暈線周圍產(chǎn)生電暈區(qū)，電暈區(qū)中的空氣發(fā)生電離，從而產(chǎn)生大量的負(fù)離子。煙氣進(jìn)入濕式電除塵器內(nèi)，粉塵粒子與負(fù)離子相碰撞而荷電，帶電粒子在高壓電場(chǎng)力的作用下，向收塵極運(yùn)動(dòng)并沉積在陽(yáng)極管內(nèi)壁上釋放電荷。大量霧滴在陽(yáng)光的照射之下直接衍生成了液膜，并在重力的作用下又重新地進(jìn)行了集液槽集中處理，只有這樣，煙氣中霧滴和塵粒才能夠被凈化。當(dāng)陽(yáng)極管內(nèi)壁的粉塵堆積到一定厚度時(shí)，開(kāi)啟噴淋系統(tǒng)對(duì)電場(chǎng)陰、陽(yáng)極進(jìn)行水沖洗，恢復(fù)電場(chǎng)的除塵性能。

（三）培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，促進(jìn)個(gè)性化發(fā)展

高中化學(xué)包含的知識(shí)點(diǎn)多而抽象，教學(xué)難度大。例如，教學(xué)“共價(jià)鍵”這部分內(nèi)容時(shí)，因這個(gè)概念太過(guò)抽象，學(xué)生容易產(chǎn)生抵觸心理。對(duì)此，教師應(yīng)及時(shí)調(diào)整教學(xué)方法，依托現(xiàn)代多媒體，引入“希沃白板”教學(xué)形式，化抽象為具體，幫助學(xué)生快速進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)。教師可以通過(guò)構(gòu)建學(xué)習(xí)小組的形式，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)小組討論的形式找出化學(xué)鍵和共價(jià)鍵的定義及概念，因?yàn)橹R(shí)點(diǎn)較為枯燥，教師就一定要在課堂氛圍的打造上想辦法。之后，在學(xué)生對(duì)化學(xué)鍵和共價(jià)鍵有了基本了解之后，教師可向?qū)W生展示在備課階段準(zhǔn)備好的用希沃白板制作出來(lái)的教學(xué)課件，為學(xué)生展示氫氣、氯氣和鹽酸這三種化學(xué)物質(zhì)，并通過(guò)希沃白板這個(gè)軟件呈現(xiàn)這三種類型的σ鍵特點(diǎn)的思維導(dǎo)圖，幫助學(xué)生擺脫機(jī)械記憶的束縛，扎實(shí)掌握化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和思維方法，這樣也可有效提升學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)。

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

（一）化抽象為具體，扎實(shí)化學(xué)基本功

在傳統(tǒng)的高中化學(xué)教學(xué)中，以教師講授知識(shí)為主，學(xué)生充當(dāng)“觀眾”的角色。他們無(wú)論基礎(chǔ)如何，能力怎樣，都要跟上教師的教學(xué)設(shè)計(jì)，否則就會(huì)越學(xué)越不會(huì)，學(xué)習(xí)的挫敗感使學(xué)生漸漸失去學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，這種情況下，連基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容都很難完成，更不要提培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)了。所以，在高中化學(xué)教學(xué)中，要轉(zhuǎn)變教師的教學(xué)主導(dǎo)地位，把學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)交給學(xué)生，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，通過(guò)更為靈活多變的教學(xué)形式促進(jìn)學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展。利用信息技術(shù)進(jìn)行教學(xué)，給不同層次的學(xué)生留有自學(xué)的平臺(tái)和時(shí)間，課堂上沒(méi)有聽(tīng)懂和吸收的知識(shí)點(diǎn)，課后通過(guò)視頻資料可以進(jìn)行再學(xué)習(xí)，這是對(duì)課堂教學(xué)的有效補(bǔ)充，不僅可以突破課堂中遺留的難點(diǎn)問(wèn)題，也可以促進(jìn)學(xué)生自學(xué)能力的提升。另外，信息技術(shù)在高中化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用還體現(xiàn)在課前預(yù)習(xí)階段，學(xué)生通過(guò)查閱網(wǎng)上資料，對(duì)于拓寬眼界和思路都是大有裨益的。教師有計(jì)劃、有目的地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行課前資料搜集，再通過(guò)組織課堂教學(xué)驗(yàn)證學(xué)生的自學(xué)成果，可有效提高學(xué)生的自信心和求知欲。

（二）延長(zhǎng)教學(xué)半徑，學(xué)習(xí)不受時(shí)間、空間限制

高中化學(xué)雖然是教學(xué)難點(diǎn)，但課時(shí)分配和其他學(xué)科是一樣的，課上教學(xué)時(shí)間有限，很多教學(xué)內(nèi)容的深入學(xué)習(xí)不得不轉(zhuǎn)入課下。學(xué)生自主開(kāi)展化學(xué)學(xué)習(xí)本身也是提升核心素養(yǎng)的表現(xiàn)[2]。例如，學(xué)習(xí)“電子云和原子軌道”這部分內(nèi)容時(shí)，概念抽象、內(nèi)容復(fù)雜，學(xué)生很難建立起思考和學(xué)習(xí)的系統(tǒng)性。教師反復(fù)講解，學(xué)生還是理解不到位，結(jié)果是教師越講越累，學(xué)生越聽(tīng)越煩。這種情況下，教師要適時(shí)進(jìn)行“翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法”，要發(fā)揮現(xiàn)代信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，延長(zhǎng)教學(xué)半徑，不要只局限在課堂教學(xué)。目前，智能手機(jī)的普及和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)達(dá)，為開(kāi)展線上教學(xué)提供了保障，尤其是疫情期間，線上教學(xué)更是取得了長(zhǎng)足發(fā)展。對(duì)此，教師更應(yīng)該突破時(shí)間和空間的束縛，實(shí)現(xiàn)化學(xué)學(xué)習(xí)全覆蓋。教師可以錄制教學(xué)短視頻，講解原子的認(rèn)知?dú)v史；還可以錄制展示電子云圖形成的視頻資料，為學(xué)生演示s、p、d能級(jí)電子云圖形狀等教學(xué)內(nèi)容。學(xué)生通過(guò)觀看視頻資料，能提前對(duì)所學(xué)知識(shí)有所了解，記錄不明白的知識(shí)點(diǎn)，以便課上反饋。由此可見(jiàn)，利應(yīng)用信息技術(shù)進(jìn)行教學(xué)，不僅可以將抽象和微觀的化學(xué)知識(shí)轉(zhuǎn)化為直觀具體的知識(shí)，更重要的是能拓展學(xué)生的化學(xué)思維能力。

（三）加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提升學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高中化學(xué)的重要組成部分，是學(xué)生核心素養(yǎng)形成和發(fā)展起的關(guān)鍵因素。但受應(yīng)試教育的影響,“重習(xí)題輕實(shí)驗(yàn)”的教育現(xiàn)象屢見(jiàn)不鮮，有的教師甚至不開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)，嚴(yán)重阻礙了學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力和化學(xué)核心素養(yǎng)的提升。對(duì)此，教師一定要加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，以促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。教學(xué)中，教師要將信息技術(shù)和化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行融合，更全面和直觀地呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)容量及演示過(guò)程,發(fā)揮實(shí)驗(yàn)在化學(xué)學(xué)習(xí)中的價(jià)值。讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中理解概念，在動(dòng)手實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)規(guī)律，積極思維下檢驗(yàn)假設(shè)，從而提升學(xué)生探究化學(xué)知識(shí)的興趣和能力。

總之，信息技術(shù)在高中化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用，是順應(yīng)素質(zhì)教育理念的教學(xué)舉措，是高中化學(xué)及其他學(xué)科的必然發(fā)展趨勢(shì)。教師應(yīng)不斷提高自身信息技術(shù)教學(xué)水平，創(chuàng)新教學(xué)思維，探索更多有利于信息技術(shù)和核心素養(yǎng)相融合的方式方法，從而全面提高學(xué)生的綜合能力。