信息化教學(xué)改革下高中化學(xué)實驗創(chuàng)新性研究

楊春燕

【摘要】隨著信息技術(shù)的日臻完善，信息化教學(xué)手段也正在為教育領(lǐng)域提供著強(qiáng)大的教學(xué)助力。高中化學(xué)課程是一門較為注重實驗的科目，在信息化教學(xué)改革背景下，一線高中化學(xué)教師應(yīng)創(chuàng)新實驗教學(xué)模式，將信息技術(shù)引入化學(xué)實驗教學(xué)中，使學(xué)生可以通過信息技術(shù)及動手實驗，全面提升化學(xué)學(xué)習(xí)水平。

【關(guān)鍵詞】信息化教學(xué)；改革背景；高中；化學(xué)實驗；創(chuàng)新性研究

在信息化教學(xué)改革背景下，教師可利用信息技術(shù)創(chuàng)新教學(xué)情境，并利用信息技術(shù)引導(dǎo)學(xué)生觀看化學(xué)實驗，使學(xué)生體驗實驗情境，這對高中化學(xué)實驗的創(chuàng)新性教學(xué)有重要的指導(dǎo)意義，也能為學(xué)生的創(chuàng)新性化學(xué)實驗學(xué)習(xí)創(chuàng)造更加有利的條件。

一、信息技術(shù)創(chuàng)新情境，導(dǎo)入化學(xué)實驗

在高中化學(xué)實驗教學(xué)環(huán)節(jié)，為進(jìn)一步推動創(chuàng)新性化學(xué)實驗教學(xué)的開展，教師可以利用信息技術(shù)創(chuàng)新教學(xué)情境，利用有關(guān)化學(xué)實驗的經(jīng)典故事作為導(dǎo)課，以此引入本節(jié)課的化學(xué)實驗教學(xué)。接下來，應(yīng)進(jìn)一步列出創(chuàng)新性化學(xué)實驗?zāi)繕?biāo)，并利用信息技術(shù)展示化學(xué)實驗的具體過程，學(xué)生通過視頻對化學(xué)實驗進(jìn)行系統(tǒng)、完整的觀察，并可以從中總結(jié)出化學(xué)實驗的現(xiàn)象及規(guī)律，這種教學(xué)模式便于學(xué)生對化學(xué)實驗的觀察，可使其更好地掌握化學(xué)理論知識。而且，由于信息化技術(shù)具有反復(fù)播放的功能，因此，可以對實驗重難點(diǎn)問題進(jìn)行重復(fù)播放，這種信息技術(shù)支持下的創(chuàng)新性實驗教學(xué)，能夠強(qiáng)化學(xué)生對化學(xué)重點(diǎn)問題的認(rèn)知和記憶。學(xué)生在熟練掌握了某種化學(xué)實驗的規(guī)律后，可以有效將重點(diǎn)知識進(jìn)行遷移，以此達(dá)到觸類旁通的學(xué)習(xí)目的。同時，廣大一線高中化學(xué)教師應(yīng)注意的是，信息化教學(xué)并非用幾張圖片或幾段視頻對學(xué)生進(jìn)行教學(xué)引導(dǎo)，而是要求教師在教學(xué)過程中，不斷創(chuàng)新化學(xué)實驗方法，并結(jié)合信息技術(shù)，設(shè)計富有創(chuàng)意，同時易于學(xué)生接受的化學(xué)實驗，進(jìn)而為學(xué)生認(rèn)知物質(zhì)的更多化學(xué)性質(zhì)做出更大貢獻(xiàn)。

二、結(jié)合信息技術(shù)，創(chuàng)新生生互動討論環(huán)節(jié)

在信息化教學(xué)改革背景下，高中化學(xué)實驗創(chuàng)新教學(xué)也可采取分組模式對學(xué)生進(jìn)行教學(xué)引導(dǎo)。學(xué)生可以在組內(nèi)，結(jié)合信息技術(shù)所展示的化學(xué)實驗過程，進(jìn)行互動性探討。

以“水生火現(xiàn)象”為例，教師在播放實驗視頻之前，應(yīng)將教學(xué)氣氛烘托起來，可利用反問的方式，對學(xué)生提出問題。相信這樣的題目一旦拋出，勢必會強(qiáng)烈激發(fā)出學(xué)生的探究興趣。接下來，教師就可以將學(xué)生分組，然后利用信息技術(shù)播放本實驗。

師：想必同學(xué)們都知道水火不相容的道理，但今天老師將為大家?guī)硪粋€魔術(shù)，用水來點(diǎn)燃火。

視頻播放內(nèi)容：用滴管在一團(tuán)棉花上滴了一滴水，奇怪的事情發(fā)生了，棉花迅速起火，這一現(xiàn)象極大地突破了學(xué)生的認(rèn)知限度，水竟然點(diǎn)燃了火？教師順勢引導(dǎo)學(xué)生在組內(nèi)對此現(xiàn)象進(jìn)行討論，這種創(chuàng)新性的化學(xué)實驗認(rèn)知過程，不僅會激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還會培養(yǎng)學(xué)生的探究意識，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主體意識。

視頻播放后分組討論：教師將學(xué)生分成4個組別，分別為A、B、C、D組，引導(dǎo)學(xué)生在小組內(nèi)進(jìn)行交流探討。最后，A組學(xué)生結(jié)合金屬鈉的化學(xué)原理得出了結(jié)論。

A組組長發(fā)言：通過對視頻的觀看，并結(jié)合金屬鈉的化學(xué)性質(zhì)，推斷棉花團(tuán)里應(yīng)該放有一塊金屬鈉。

師：A組的答案是正確的，下面就將金屬鈉的化學(xué)性質(zhì)做一下介紹。同學(xué)們猜想，如果將金屬鈉放入水中，會產(chǎn)生什么樣的現(xiàn)象呢？

為了提高學(xué)生的動手操作能力，教師可事先準(zhǔn)備好實驗用品，進(jìn)行分組實驗。當(dāng)然，在此過程中還應(yīng)考慮到實驗的安全性，金屬鈉的用量應(yīng)小，以確保實驗安全。然后引導(dǎo)每個小組根據(jù)視頻中的實驗方式，親身體驗下“水生火”的實驗。引人入勝的實驗方式不僅增強(qiáng)了學(xué)生對化學(xué)實驗的興趣，同時也增加了師生、生生之間的互動，強(qiáng)化了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

三、觀看視頻，體驗情境，助力創(chuàng)新實驗

在信息化教學(xué)改革的大背景下，在高中化學(xué)實驗教學(xué)中，教師可引導(dǎo)學(xué)生觀看視頻，并從視頻中找出實驗的特點(diǎn)及規(guī)律，使學(xué)生在視頻中得到一定啟發(fā)，然后自行動手，并結(jié)合視頻中的經(jīng)驗，進(jìn)行自主實驗。

例如，在“電解飽和食鹽水”的實驗改進(jìn)與創(chuàng)新中，教師可以結(jié)合視頻對學(xué)生進(jìn)行實驗引導(dǎo)，尤其在學(xué)生不懂得如何操作一些實驗步驟的情況下，教師可通過播放視頻，引導(dǎo)其進(jìn)行具體操作，此方式要比傳統(tǒng)的教師理論講授的方式效果好很多。在本次實驗中，可根據(jù)實驗原理對實驗裝置進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新，并設(shè)計出一套集成功率高且更具實驗趣味性、綠色環(huán)保，并用數(shù)字化傳感器從微粒層面認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)的實驗裝置，此舉可進(jìn)一步調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

實驗儀器和藥品的選擇：24V低壓電源，用20cm的長鐵絲替代鐵釘，用10cm的鉛筆芯替代碳棒，兩邊帶支管的U型管，小燒杯，電線，蒸發(fā)皿，數(shù)據(jù)采集器，計算機(jī)，PH傳感器，乳膠管，雙孔橡皮塞，玻璃直角彎管，飽和食鹽水，泡泡液，氫氧化鈉溶液，淀粉碘化鉀試紙，酒精燈，火柴，木條等。

實驗步驟及現(xiàn)象：打開電源開關(guān)，當(dāng)兩極出現(xiàn)氣泡時，打開電腦中數(shù)據(jù)采集器開始按鈕，這里需要注意的是，在實驗前應(yīng)對PH傳感器進(jìn)行校對。打開電源開關(guān)1min，看到液面以下的鉛筆芯和鐵絲會產(chǎn)生大量氣泡，大概過1min后，淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)，這時可以看到泡泡液慢慢出現(xiàn)氣泡，且氣泡會由小逐漸變大。結(jié)合連接的白板可以看到電腦上的PH曲線逐漸上升，然后用燃著的木條點(diǎn)氣泡，會聽到很少的爆鳴聲，說明鐵絲電極產(chǎn)生的氣體為氫氣。

四、信息技術(shù)結(jié)合實驗教學(xué)案例分析

化學(xué)是一門重視實驗的學(xué)科。高中化學(xué)教學(xué)中涉及多種實驗，有些可以進(jìn)行課堂演示，有些需要在實驗室進(jìn)行分組實驗，但也有些實驗需要較長的時間，課堂內(nèi)難以觀察到實驗現(xiàn)象或在現(xiàn)有條件下難以完成或不夠安全、環(huán)保等。這時，教師可利用多媒體信息技術(shù)，通過實驗視頻、動畫模擬、微觀實驗等手段進(jìn)行補(bǔ)充，這樣會提高學(xué)生的綜合化學(xué)實驗?zāi)芰Α?/p>

例如，學(xué)習(xí)人教版必修一的“電解質(zhì)”概念時，學(xué)生并不知道哪些物質(zhì)溶于水后可以導(dǎo)電，如果在課堂上演示，需要觀察電流表指針偏轉(zhuǎn)，只有前面學(xué)生可以看到，且趣味性不強(qiáng)，后面看不見的學(xué)生會失去興趣。所以，此處可變成電腦模擬實驗，學(xué)生選擇提供的物質(zhì)，進(jìn)行溶于水或熔融狀態(tài)下是否能導(dǎo)電的模擬，通過屏幕上的動畫，清楚地觀察到哪些物質(zhì)的水溶液或熔融狀態(tài)是可以導(dǎo)電的，從而理解電解質(zhì)的概念，并總結(jié)出電解質(zhì)所包括的物質(zhì)類別，還能為后邊深入學(xué)習(xí)電解質(zhì)的導(dǎo)電條件奠定基礎(chǔ)。

再如，學(xué)習(xí)人教版必修一“實驗室制備氯氣”時，教材通過“科學(xué)史話”介紹氯氣的發(fā)現(xiàn)和制備，沒有講解實驗原理和實驗裝置，也沒有要求演示實驗，因為氯氣是有毒的，從安全角度考慮，確實無法在教室內(nèi)做實驗。但氯氣的制備是學(xué)生進(jìn)入高中第一次接觸氣體的制備，這是一個很重要、典型的問題，需要學(xué)生形成氣體制備的認(rèn)知模型。因此，教師可以在電腦模擬的方式下，逐步引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析，使學(xué)生直觀、清晰地看到氣體的發(fā)生、凈化除雜、收集和尾氣處理裝置，從而掌握氣體制備實驗的模型。最后播放實驗室制氯氣的視頻。相信，在這種教學(xué)模式下，學(xué)生定會對氯氣的制備產(chǎn)生深刻的印象。

又如，在“原電池”的學(xué)習(xí)中，通過學(xué)生分組實驗（沒條件的情況下可以進(jìn)行演示實驗），學(xué)生觀察到電流表指針偏轉(zhuǎn)等現(xiàn)象，覺得很神奇，利用化學(xué)反應(yīng)得到了電能。但并不知道其中的原理，此時，教師可用動畫模擬原電池裝置，形象地呈現(xiàn)出微觀粒子在溶液中的運(yùn)動，兩極得失電子情況及外電路中電子的流動方向。借助于動畫，可以把肉眼難見的微觀粒子展現(xiàn)出來，使化學(xué)過程更形象、具體，有助于學(xué)生對原電池工作原理的掌握。

再如，在“金屬的腐蝕與防護(hù)”的學(xué)習(xí)中，金屬在不同情況下發(fā)生腐蝕的對比實驗中，因為腐蝕需要時間，課堂上難以完成，教師便可通過錄制和截取視頻的方式展示實驗結(jié)果，清晰又節(jié)省時間。

五、結(jié)束語

在信息化教學(xué)改革的大背景下，教師應(yīng)充分利用信息技術(shù)的便利優(yōu)勢，將其與傳統(tǒng)的化學(xué)實驗進(jìn)行有機(jī)整合，使學(xué)生在信息技術(shù)的輔助下，對化學(xué)實驗的理論和規(guī)律有一個更加清晰的認(rèn)知。同時，這種方式也有助于學(xué)生在掌握化學(xué)實驗的基本規(guī)律后，更好地進(jìn)行實驗操作。

【參考文獻(xiàn)】

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（廣東省珠海市實驗中學(xué)，廣東珠海519000）