運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)培養(yǎng)高中學(xué)生化學(xué)能力的研究

全永龍

【摘要】本文從理論和實(shí)踐兩個(gè)方面闡述了化學(xué)教學(xué)領(lǐng)域恰當(dāng)運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)觀察能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、?chuàng)新思維能力、化學(xué)審美能力、獲取化學(xué)實(shí)驗(yàn)知識的能力，提高學(xué)生的創(chuàng)新素質(zhì)，以發(fā)揮信息技術(shù)應(yīng)有的作用，從而提高化學(xué)教學(xué)質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】信息技術(shù);觀察能力;實(shí)驗(yàn)操作能力;創(chuàng)新思維能力;審美能力

把現(xiàn)代信息技術(shù)應(yīng)用于化學(xué)教學(xué)領(lǐng)域，可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)中的一些不足，培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)觀察能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?chuàng)新思維能力、審美能力和獲取知識的能力，提高學(xué)生的創(chuàng)新素質(zhì)。這有利于學(xué)生全面發(fā)展，為他們未來的發(fā)展奠定基礎(chǔ)，使他們終身受益。在此過程中可體現(xiàn)現(xiàn)代教學(xué)手段的優(yōu)越性。本文著重談?wù)劰P者在教學(xué)實(shí)踐中的一些做法和探索。

一、運(yùn)用信息技術(shù)培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)觀察能力

在初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，許多實(shí)驗(yàn)都伴著放出氣體、產(chǎn)生沉淀和發(fā)生變色等現(xiàn)象，這些現(xiàn)象不能僅靠教師在講臺上進(jìn)行演示，否則學(xué)生會忽略相關(guān)的實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)。但若教師利用攝影儀或攝像探頭實(shí)地?cái)z影，然后再通過大屏幕顯示出來，一下子就能使全班學(xué)生清晰地看見實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，從而可以提高學(xué)生的觀察能力。

例如，在操作CuCl2?溶液的電解實(shí)驗(yàn)時(shí)，用U型管裝著CuCl2?溶液，電極材料用石墨來進(jìn)行電解實(shí)驗(yàn)演示時(shí)，通過安放攝像探頭對反應(yīng)細(xì)節(jié)進(jìn)行實(shí)時(shí)播放，在顯示屏上可以清晰地看到陽極有氣泡產(chǎn)生，所產(chǎn)生的氣體可以使淀粉碘化鉀溶液變?yōu)樗{(lán)色，所以斷定該氣體為氯氣;陰極表面所覆蓋的紅色物質(zhì)為析出的銅。在進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)的操作演示時(shí)，教師若不運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)，這些可見度低的細(xì)微現(xiàn)象就不能被學(xué)生觀察到。因此，運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)，可以彌補(bǔ)常規(guī)教學(xué)的短板，進(jìn)而有助于教學(xué)質(zhì)量的提高。

二、運(yùn)用信息技術(shù)培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?/p>

在化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作技能的教學(xué)中，教師熟練規(guī)范的操作再配以用計(jì)算機(jī)制作的實(shí)驗(yàn)操作練習(xí)題，不僅能使正確的實(shí)驗(yàn)操作形象化，便于學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握，而且能讓學(xué)生自覺學(xué)會規(guī)范的操作，調(diào)節(jié)心理狀態(tài)和鞏固操作技巧。因此，在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師要重視并發(fā)揮演示實(shí)驗(yàn)的獨(dú)特作用，也要善于運(yùn)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行網(wǎng)上總結(jié)和訓(xùn)練，這是提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的有效方法。比如，在做中和滴定實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生盡管做了該實(shí)驗(yàn)，但不能很好地掌握操作要領(lǐng)和誤差分析，所以在考試中容易失分。這時(shí)教師如果通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行圖文并茂的實(shí)驗(yàn)?zāi)M和演示分析，就能使學(xué)生找到這個(gè)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生誤差的根本原因。

三、運(yùn)用信息技術(shù)培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)創(chuàng)新思維能力

演示實(shí)驗(yàn)是化學(xué)教學(xué)中應(yīng)用最廣泛、最有成效的一種教學(xué)形式。在其眾多的教育功能中，恰當(dāng)運(yùn)用信息技術(shù)，更能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。例如，氯化氫噴泉實(shí)驗(yàn)是一個(gè)典型的演示實(shí)驗(yàn)，但通常的教學(xué)形式使學(xué)生缺乏創(chuàng)新思維的訓(xùn)練。運(yùn)用信息技術(shù)，通過計(jì)算機(jī)教學(xué)平臺投影出探索性、創(chuàng)新性問題，可引導(dǎo)學(xué)生思考：

（1）形成噴泉實(shí)驗(yàn)的原理是怎樣的？

（2）若實(shí)驗(yàn)失敗，其主要原因可能是什么？實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵是什么？

（3）噴泉實(shí)驗(yàn)對氣體和溶液有什么要求？下列哪組試劑能形成噴泉？為什么？說明理由。

①氯氣與飽和氯水

②氯氣和氫氧化鈉溶液

③氯化氫和氫氧化鈉溶液

④二氧化碳和氫氧化鈉溶液

（4）噴泉裝置中膠頭滴管有什么作用？若裝置的其他地方?jīng)]變，不用膠頭滴管，噴泉是否可以形成？如果可以形成，要怎樣進(jìn)行操作？

學(xué)生在思考和回答這些由淺至深的問題的同時(shí)，便可訓(xùn)練自身的創(chuàng)新思維能力和培養(yǎng)創(chuàng)造能力。

四、運(yùn)用信息技術(shù)培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)審美能力

奇特復(fù)雜但又和諧統(tǒng)一、抽象但又直觀，是化學(xué)科學(xué)的美。而要展示化學(xué)美，需要借助圖像、模型、標(biāo)本和計(jì)算機(jī)等化學(xué)教學(xué)媒體并借用藝術(shù)創(chuàng)作的表現(xiàn)手法及技巧，而這些正是以形象、情感、創(chuàng)造為特征，與形象思維密切相連的。為了讓學(xué)生可以生動形象地理解物質(zhì)性質(zhì)并掌握化學(xué)反應(yīng)的原理，在教學(xué)活動中，教師可以用文學(xué)藝術(shù)中的擬人手法，把枯燥的化學(xué)知識賦予人的情感和思想，讓學(xué)生可以直觀地理解物質(zhì)的本質(zhì)。例如，在演示焰色反應(yīng)實(shí)驗(yàn)后，可運(yùn)用計(jì)算機(jī)投影播放一段節(jié)日晚上燃放的五彩繽紛的焰火，讓學(xué)生觀看各種鮮艷的色彩，培養(yǎng)他們的美感和審美能力。

在教授化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師可使用信息技術(shù)表現(xiàn)出化學(xué)的美，塑造具體直觀的化學(xué)審美形象，讓學(xué)生向往新奇的化學(xué)美，并和教師產(chǎn)生共鳴，從而讓學(xué)生在美的意境中學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識和掌握實(shí)驗(yàn)技能，進(jìn)而樹立崇高的審美理想。

五、運(yùn)用信息技術(shù)培養(yǎng)學(xué)生獲取化學(xué)實(shí)驗(yàn)知識的能力

由于受各方面的限制，有些化學(xué)實(shí)驗(yàn)不能按照常規(guī)方法進(jìn)行演示，但可以借助計(jì)算機(jī)模擬演示的方法，讓學(xué)生容易掌握和理解，從而達(dá)到較好的教學(xué)效果。

（1）模擬中毒過程。學(xué)生是無法感知如Cl2、CO等有關(guān)有毒、有害物質(zhì)的，但教師可以用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)小白鼠中毒死亡過程的三維動畫片，去演示這些有毒物質(zhì)的毒性，讓學(xué)生謹(jǐn)防煤氣中毒。

（2）模擬化工生產(chǎn)過程。絕大部分學(xué)生，對接觸法制硫酸、氨氧化法制硝酸等這些化工生產(chǎn)過程，缺乏感性認(rèn)識，但教師可以用多媒體計(jì)算機(jī)對每一步的生產(chǎn)過程向?qū)W生進(jìn)行形象、逼真的展現(xiàn)，從而加深學(xué)生對這些過程的了解。

（3）模擬化學(xué)反應(yīng)過程。通過計(jì)算機(jī)模擬，學(xué)生可以直觀地看到反應(yīng)過程中化學(xué)鍵的斷裂和重新組合成鍵的反應(yīng)歷程。比如，在高中二年級所涉及的酯化反應(yīng)中，對于羧酸是提供羥基還是提供氫原子，學(xué)生依據(jù)自己過往的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，容易把酯化反應(yīng)同中和反應(yīng)進(jìn)行類比，覺得在酯化反應(yīng)中，醇提供羥基而羧酸提供氫原子。為了解決這一教學(xué)難點(diǎn)，教師可以用計(jì)算機(jī)輔助模擬，用18O標(biāo)記的醇羥基跟羧酸進(jìn)行酯化反應(yīng)，得到含有18O標(biāo)記的酯這一反應(yīng)過程，證明醇提供氫原子而羧酸提供羥基。

信息技術(shù)通過各種表現(xiàn)手法可以將本質(zhì)的內(nèi)容加以凸顯，同時(shí)可以拋開一些非本質(zhì)的因素。比如，教師可以利用信息處理和圖像輸出等手段，對難以觀察的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和抽象的概念進(jìn)行微觀放大，宏觀縮小，這樣可以快速調(diào)動學(xué)生的多種感官去獲取動態(tài)的信息，讓他們有直白的感性認(rèn)識。這樣不僅能調(diào)動學(xué)生的積極性，也能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而可大大提高課堂教學(xué)效率。

信息技術(shù)在化學(xué)教學(xué)中的作用是積極和不容忽視的，但它作為教學(xué)輔助是服務(wù)于教學(xué)的，所以不能用信息技術(shù)完全代替化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作及教師的分析講解。許多教師在使用信息技術(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，經(jīng)常主次顛倒，放棄了教師的課堂主導(dǎo)作用，讓自己成為課堂上的“放映員”，而學(xué)生也成了“觀眾”，失去了課堂主體者的地位。所以在教學(xué)中，教師應(yīng)因人因地，根據(jù)學(xué)生對知識的理解程度，隨時(shí)對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行補(bǔ)充和調(diào)整，而不能千篇一律靠計(jì)算機(jī)媒體程序去顯示，對多媒體技術(shù)的應(yīng)用應(yīng)該從學(xué)生的“內(nèi)需”出發(fā)，幫助學(xué)生掌握知識和實(shí)驗(yàn)技能，使其做到“善用”和“慎用”。教師只有將信息技術(shù)教學(xué)和自己的講解、板書、演示等手段進(jìn)行完美融合，才能充分維護(hù)學(xué)生的學(xué)習(xí)主體地位和發(fā)揮教師的教學(xué)主導(dǎo)作用，也才能更好地實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)在培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)能力中的價(jià)值。

【參考文獻(xiàn)】

[1] 高劍南，王祖浩. 化學(xué)教育展望[M]. 上海：華東師范大學(xué)出版社，2001.