信息化技術在化學實驗中的應用效果評價

楊雷波

(山西興新安全生產(chǎn)技術服務有限公司，山西 太原 030024)

引 言

化學學科屬于自然學科，而化學實驗是學生獲得化學知識的主要途徑，也是驗證相關化學成果的主要形式。隨著信息化技術的發(fā)展，其在各個學科中的應用大大提升了效果。基于信息化技術可打破傳統(tǒng)化學實驗中的局限性，提升學生的對化學學科的興趣，從而起到事半功倍的效果[1]?？傊?，將信息化技術應用于化學實驗中，形成信息化技術與化學實驗相結合的模式，提升學生對化學實驗的興趣和化學成績。本文將著重闡述信息化技術在化學實驗的應用效果。

1 信息技術在化學實驗中的應用模式研究

對當前化學實驗開展現(xiàn)狀研究的基礎上，信息化技術在化學實驗中的應用可表現(xiàn)為演示型化學實驗、指導型化學實驗以及模擬型化學實驗。

1.1 演示型化學實驗研究

演示化學實驗在普通化學實驗的基礎上將信息化技術應用到其中，通過多媒體等設備可保證學生對化學實驗有直觀的視力和聽力的感受，主要包括有化學實驗的視頻、軟件動畫等。其具體優(yōu)勢可總結如下：

1) 基于信息化技術將課件、網(wǎng)絡資源等引入化學試驗中，為學習創(chuàng)設出相關情景。

2) 基于信息化技術對試驗儀器的運用和實驗的演示，可從多方面探究試驗規(guī)律，為學生提供感知實驗現(xiàn)象提供平臺。

3) 基于信息化技術中的多媒體手段可對化學實驗中的手段進行再現(xiàn)，從而強化學生的重難點知識點的掌握。

4) 基于信息化技術建立校園網(wǎng)絡資源強化其典型應用，從而對化學實驗進行知識遷移和重新構建。

1.2 指導型化學實驗研究

指導型化學實驗是指在化學實驗老師的指導下由其中一名學生對試驗過程進行講解，其他學生自主完成試驗的模式。基于指導型化學實驗由老師提出該試驗的相關要求，并由學生自己制定該試驗的解決方案，基于由學生通過信息技術手段對試驗過程進行講解，在熟悉實驗過程的同時，提升學生自主完成實驗的能力；最后，通過信息化技術的多媒體平臺對實驗過程進行總結并分析，從而得到本次實驗的規(guī)律[2]。

基于信息化技術的指導型化學實驗可對學生的團隊協(xié)作精神進行鍛煉，實現(xiàn)所有參與實驗學生的共同進步。

1.3 模擬型化學實驗研究

傳統(tǒng)化學實驗學生僅能夠在實驗課堂上感受實驗過程，鑒于條件限制無法對實驗過程進行復現(xiàn)。但是，基于模擬型化學實驗可通過計算機設備和化學實驗仿真軟件對化學實驗進行模擬，克服了傳統(tǒng)化學實驗對實驗室和實驗藥品的限值。模擬型化學實驗模式的流程如圖1所示。

圖1 模擬型化學實驗實現(xiàn)流程圖

2 信息化技術在化學實驗中的應用實例

2.1 信息化技術在化學實驗中應用方案設計

2.1.1 信息化技術在化學實驗中應用方案設計原則

信息化技術在化學實驗中的應用必須以試驗目的為核心，由傳統(tǒng)化學實驗中的被動接受著轉化為主動對問題進行研究的探究者。參與試驗的學生通過角色變化大大提升其對化學實驗的興趣和求知欲。

總的來說，信息化技術在化學實驗的應用應本著協(xié)作交流和主動探究的模式相結合，充分發(fā)揮學生在化學實驗課堂中的積極性[3]。

2.1.2 信息化技術在化學實驗中應用方案的設計

基于上述方案設計原則，信息技術在化學實驗中的應用應以學生的自主探究為主，在課堂中學生為實驗的主體，而老師為指導者。以自主探究策略為主的實驗方案，制定如下流程：

1) 在實驗前期根據(jù)實驗任務自己制定實驗流程和實驗進度；

2) 學生根據(jù)實驗任務進行自我調(diào)節(jié)，及時對實驗環(huán)境對實驗進度進行調(diào)整；

3) 根據(jù)對實驗結果由學生對自己判斷是否完成預期實驗結果，并對整個實驗過程進行打分、評價。

2.2 信息化技術在化學實驗中的實施

通過信息化技術在化學實驗中方案設計研究，針對某一項化學實驗可通過分析、實驗任務的探究以及信息化技術應用時機的選擇三個層面實施，具體闡述如下：

2.2.1 實驗前期分析

實驗前期分析為實驗進行之前的關鍵步驟，其包括有教材分析和學情分析。其中，學情分析指的是教師根據(jù)實驗類型及授課對象的實際情況制定最合理的實驗步驟；教材分析指的是接下來的實驗任務對其原理進行傳授；兩項均為實驗進行的基礎。

2.2.2 實驗任務的探究

實驗任務為授課教師根據(jù)實驗任務對本次實驗完成后學生的掌握知識的程度制定目標，確保實驗任務既不能太低以導致學生自滿情緒的產(chǎn)生，也不能太高打擊學生的積極性。因此，授課教師對應充分根據(jù)實驗任務的難易程度對最終的實驗預期進行綜合確定[4]。

2.2.3 信息化技術的應用方式的選擇

信息化技術在化學實驗中的應用可直觀呈現(xiàn)實驗所涉及到的知識點，可實現(xiàn)授課老師與學生的直接互動，可打破傳統(tǒng)化學實驗在空間和時間上的局限性，為學生提供更多的選擇。授課老師根據(jù)不同的實驗類型選擇不同化學實驗模式，具體闡述如下：

當為化學實驗復習階段可選擇模擬型化學實驗；當所傳授的化學實驗簡單并且便于操作可選擇指導型化學實驗；當所進行的化學實驗具有一定的危險性可選擇演示型化學實驗。

3 信息化技術在化學實驗中的應用效果分析

為驗證信息化技術在化學實驗中的應用效果，本節(jié)將通過對學生對化學實驗的興趣和學生們化學成績進行對比。

3.1 化學實驗興趣對比

此項應用效果采用問卷調(diào)查的方式完成，主要對信息技術在化學實驗中的應用前和應用半年后學生的興趣程度進行對比。參與本次調(diào)查的學生共有240名，最終回收的問卷調(diào)查有240份，并劃分為極其感興趣、感興趣、一般感興趣和不感興趣四個等級，結果如表1所示。

表1 化學實驗興趣對比

如表1所示，信息技術應用后對化學實驗感興趣的學生比例極大的增加，對應一般感興趣和不感興趣的人數(shù)減少。即，證明信息技術在化學實驗中的應用可大大提升學生對化學實驗的興趣。

3.2 學生成績對比

學生成績?yōu)樽钪苯雍饬啃畔⒓夹g在化學實驗中應用效果的直接體現(xiàn)，本文對兩個班的學生進行對比。其中一個班級在化學實驗中引入信息技術，另外一個班級采用傳統(tǒng)實驗方式開展化學實驗，對兩個班級的不同分數(shù)段的人數(shù)進行對比[5]。兩個班級的人數(shù)均為60人，對比結果如表2所示。

表2 化學成績對比

表2所示，采用信息化化學實驗的班級的成績明顯優(yōu)于采用傳統(tǒng)化學實驗的班級。尤其是，信息化技術在化學實驗中的應用對應班級中不及格任務僅為5人。

4 結語

化學為一門自然學科，化學實驗為化學學科中的一項重要內(nèi)容。從某種意義上將，信息化技術在化學實驗中的應用可極大誘發(fā)學生對化學學科的積極性，從而提升學生的化學成績。信息化技術可打破傳統(tǒng)化學實驗在時間和空間上的局限性，并可根據(jù)不同情境設定不同的化學實驗模型和步驟。本文對信息化技術在化學實驗中的應用展開研究，并通過學生對化學實驗的感興趣程度和學生化學成績的提高量進行對比。經(jīng)研究可得：信息化技術在化學實驗中的應用大大提升了學生對化學學科的興趣和成績。