淺談高中化學(xué)教學(xué)中信息技術(shù)的融合

史雪萍

（張家口市第一中學(xué) 河北張家口 075000）

高中化學(xué)是本學(xué)段課程體系中具有較大知識容量和理解難度的一門科目，需要學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中完成多維知識體系的構(gòu)建和精準(zhǔn)的概念、理論認(rèn)知——這一點在“新高考”改革的背景下顯得尤為突出?；趯@一事實的準(zhǔn)確認(rèn)識，高中化學(xué)教師要在課堂教學(xué)中進(jìn)一步發(fā)揮出信息技術(shù)在資源獲取范圍、效率和呈現(xiàn)形式等方面所具有的優(yōu)勢作用，引導(dǎo)學(xué)生以更高的效率和更為良好的認(rèn)知體驗完成對知識信息的理解、吸收和反饋應(yīng)用，從而提升課程教學(xué)的總體維度。

一、利用信息技術(shù)完善分層教學(xué)理念的落實效果

正所謂“有的放矢”方能“百發(fā)百中”，只有準(zhǔn)確把握學(xué)生們的個性特征和具體條件，相應(yīng)的教學(xué)活動才能取得更加良好的成效。高中化學(xué)教師在過去一段時間里均認(rèn)識到了分層教學(xué)理念的踐行意義，然而在具體的執(zhí)行過程中則往往體現(xiàn)出較低的效率和精度，導(dǎo)致相應(yīng)的教學(xué)效果無法實現(xiàn)質(zhì)的優(yōu)化。對此，高中化學(xué)教師要發(fā)揮出信息技術(shù)的信息整合高效性，依托“大數(shù)據(jù)”技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)資源來完善分層教學(xué)工作的執(zhí)行模式。具體來說，這一工作可以概括為以下兩個方面：

首先，利用“大數(shù)據(jù)”技術(shù)完善對生本學(xué)情檔案的建設(shè)。高中化學(xué)教師可以將學(xué)生們在歷次考試中的試卷、答題卡收集起來，利用掃描設(shè)備將學(xué)生們每道題的作答內(nèi)容輸入到計算機(jī)中，或者直接利用提前上傳的答題卡截圖完成這項操作；之后，教師要用“大數(shù)據(jù)”軟件對學(xué)生們在不同題型、難度和考查方向的題目里具體的失分程度、答案完整度和得分?jǐn)?shù)據(jù)等做快速整合、計算，最終生成一份以學(xué)生個體為單位的學(xué)情統(tǒng)計圖表，以此作為建立學(xué)情檔案的核心參考信息。當(dāng)然，這項工作的開展也需要教師進(jìn)行必要的人工復(fù)核，從而進(jìn)一步保障檔案內(nèi)容的準(zhǔn)確性。

其次，利用網(wǎng)絡(luò)資源和信息交互技術(shù)實現(xiàn)個性教學(xué)方案的設(shè)計。在完成了學(xué)情檔案的建設(shè)工作后，高中化學(xué)教師就要以之為依據(jù)開展接下來的個性化教學(xué)方案設(shè)計。具體而言，教師可以利用信息交互軟件將網(wǎng)絡(luò)教學(xué)或考查信息和電子學(xué)情檔案關(guān)聯(lián)起來，根據(jù)事先編輯的對標(biāo)程序或者提前錄入的對標(biāo)宏數(shù)據(jù)來完成教案、題庫的“一鍵生成”，快速獲得適配于不同學(xué)生的引導(dǎo)方案、考查題目。此外，高中化學(xué)教師還可以將每次教學(xué)、考查的結(jié)果繼續(xù)補充到學(xué)情檔案中，實現(xiàn)兩項工作環(huán)節(jié)的循環(huán)共促。

二、利用信息技術(shù)強(qiáng)化課堂教學(xué)的生本吸引力

“興趣是最好的老師”，唯有幫助學(xué)生培養(yǎng)起濃厚的認(rèn)知興趣，教師的教學(xué)工作才能得到最為強(qiáng)勁的生本內(nèi)在助力，而學(xué)生也才能以更高的熱情投入到自主提升當(dāng)中。如筆者前文所言，高中化學(xué)的理論密度和知識容量都比較大，學(xué)生們在學(xué)習(xí)中很容易產(chǎn)生較大的壓力和抵觸情緒，繼而給教師的教學(xué)帶來不小的困難。對于這個問題，高中化學(xué)教師要依托信息技術(shù)的信息展示多形式條件，通過圖片、視頻等更具感官作用效力的形式來完成知識展示，讓學(xué)生們能夠縮短自己的知識認(rèn)知路徑，同時通過其中的多媒體元素獲得更好的學(xué)習(xí)體驗。除此之外，高中化學(xué)教師還可以利用信息技術(shù)來從網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中獲取海量的課外資訊，使學(xué)生能夠在完成課內(nèi)知識消化的基礎(chǔ)上擴(kuò)大自己的學(xué)科視野，在滿足個人好奇心和求知欲的同時形成良好的學(xué)習(xí)積極性。

例如在進(jìn)行《金屬材料》這一課的教學(xué)時，教師就可以利用網(wǎng)絡(luò)資源和視頻制作軟件完成一部教學(xué)微課的制作，以擬人化的敘事方式來設(shè)計出以各種常見金屬為“主角”的“故事短片”，通過這種方式讓學(xué)生對常見金屬材料的化學(xué)性質(zhì)和用途形成生動印象；在這之后，教師還可帶領(lǐng)學(xué)生訪問“中國青少年化學(xué)科技館”官方網(wǎng)站，播放其中有關(guān)“鈦”這種記憶金屬的介紹短片和應(yīng)用案例資料，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識這一種神奇的金屬材料；等等。

三、利用信息技術(shù)構(gòu)建立體知識認(rèn)知框架

高中化學(xué)的知識量是非常大的，而且同時具有自然學(xué)科和社會學(xué)科的雙重屬性，學(xué)生們在學(xué)習(xí)過程中如果沒有構(gòu)建起足夠立體的知識框架就很容易產(chǎn)生“如墜云中”的感覺，繼而導(dǎo)致他們無法在后續(xù)的練習(xí)、考查中取得理想的成績。為了妥善解決這個問題，高中化學(xué)教師要借助信息技術(shù)的“東風(fēng)”，在一個階段的課程教學(xué)工作基本結(jié)束后，在復(fù)習(xí)環(huán)節(jié)帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行單元整合回顧工作，利用信息技術(shù)的交互操作性、多元成像性和學(xué)生一起繪制詳細(xì)的思維導(dǎo)圖，將本階段內(nèi)的重點知識信息全部通過導(dǎo)圖模塊的形式呈現(xiàn)在屏幕上，同時加入一些經(jīng)典例題來作為連接不同模塊之間的導(dǎo)線，以此來幫助學(xué)生在宏觀維度上完成對目標(biāo)知識內(nèi)容的有效吸收。需要格外強(qiáng)調(diào)的是，教師在這個過程中一定要和學(xué)生同步完成對思維導(dǎo)圖的構(gòu)建工作，不要直接向?qū)W生展示“成品”，以免教學(xué)效果打折扣。

比如在完成了《分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》這一單元的教學(xué)后，教師便可利用交互白板和觸控設(shè)備繪制出由幾何模塊組成的導(dǎo)圖框架，一邊引導(dǎo)學(xué)生做本單元的知識復(fù)述，一邊在模塊中補充上“共價鍵”“分子空間結(jié)構(gòu)”“分子結(jié)構(gòu)”與“物質(zhì)性質(zhì)”等模塊主題，而后在模塊四周設(shè)計對應(yīng)項目的核心知識，最后再加入一些學(xué)生們接觸過的經(jīng)典例題做雙元模塊的考查展示載體。

四、利用信息技術(shù)優(yōu)化實驗教學(xué)的執(zhí)行效果

高中階段的教學(xué)內(nèi)容必須體現(xiàn)出“理論＋實踐”的復(fù)合屬性，這樣才能夠彰顯出“素質(zhì)教育”的核心內(nèi)涵——這一點在化學(xué)這樣的自然學(xué)科中自然得到了更鮮明的體現(xiàn)。高中化學(xué)教師要立足于此，對實驗教學(xué)工作投入更多的關(guān)注和研究，借助信息技術(shù)的多元呈現(xiàn)條件來完善實驗教學(xué)的執(zhí)行條件。具體而言，在傳統(tǒng)的實驗課堂上，學(xué)生們大多只能通過觀看教師的實地操作來了解對應(yīng)項目的操作步驟和有關(guān)器具的使用要領(lǐng)，很容易因為自己所處的位置、距離和方向而無法形成良好的認(rèn)知成果；在信息技術(shù)的“加持”下，高中化學(xué)教師可以用電子屏幕和視頻來展示目標(biāo)實驗的操作信息，并通過實時操作來凸顯出其中的關(guān)鍵內(nèi)容，從而讓每個學(xué)生都能提高自己的實驗操作認(rèn)知效率和質(zhì)量。

例如在帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)《金屬與氧氣的反應(yīng)》這一項實驗時，教師就可以直接下載或利用網(wǎng)絡(luò)資源制作一段實驗操作示范視頻，在播放酒精燈、坩堝鉗等物品的使用以及實驗現(xiàn)象對比內(nèi)容時，還可通過暫停、慢放、倒放、畫面截圖和放大等操作來展示其中的關(guān)鍵細(xì)節(jié)，讓學(xué)生們能夠更清楚地掌握其中各項操作要領(lǐng)。

另外，有些高中化學(xué)中的教學(xué)內(nèi)容也具有一定的實驗操作性，且常?？梢栽趯嶒灝?dāng)中展示給學(xué)生更多、更有吸引力和認(rèn)知效力的信息；然而這些實驗往往具有很大的執(zhí)行難度和較復(fù)雜的條件，或者因為具有一定的危險性、環(huán)境污染性而不便在校園實驗室環(huán)境下操作。對于這些實驗，高中化學(xué)教師也可以利用“虛擬成像”這一信息技術(shù)，將有關(guān)實驗的操作過程、現(xiàn)象還原到課堂中，給學(xué)生帶來一種“身臨其境”的認(rèn)知感，在一定程度上彌補這些實驗無法現(xiàn)實操作的不足，進(jìn)而對學(xué)生的化學(xué)認(rèn)知和利用意識產(chǎn)生更好的促進(jìn)作用。

比如在完成了《原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》這一單元的教學(xué)后，教師就可以借助VR 技術(shù)來帶領(lǐng)學(xué)生從微觀角度觀看“核裂變”過程中鈾原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的變化以及具體的變化過程，同時結(jié)合“核裂變”的共性過程來進(jìn)一步總結(jié)出原子結(jié)構(gòu)對物質(zhì)性質(zhì)所產(chǎn)生的影響。

五、利用信息技術(shù)構(gòu)建生本自學(xué)課堂

“學(xué)生是學(xué)習(xí)行為的主體”，只有真正挖掘并發(fā)揮出學(xué)生的自主認(rèn)知潛能，課程教學(xué)的成果才能得到進(jìn)一步的鞏固、擴(kuò)大和優(yōu)化。高中生經(jīng)歷了一定階段的成長發(fā)育和知識學(xué)習(xí)后，已經(jīng)具備了相對成熟的自主學(xué)習(xí)、認(rèn)知條件，并且在主觀意愿上也表現(xiàn)出更強(qiáng)的表現(xiàn)欲。高中化學(xué)教師要認(rèn)識到這一點，在課堂教學(xué)中摒棄傳統(tǒng)的“師本位”思想，轉(zhuǎn)而借助信息技術(shù)的場景塑造功能來為學(xué)生提供一些對標(biāo)于課程內(nèi)容的場景信息，并在教學(xué)中預(yù)留出一定的問題，讓學(xué)生結(jié)合場景內(nèi)容、生活經(jīng)驗和既有學(xué)習(xí)成果來開展自主思考、合作交流，利用已經(jīng)掌握的知識、技能去解決一些現(xiàn)實問題，從而讓學(xué)生在這個過程中形成更為良好的學(xué)習(xí)意識和能力，也讓化學(xué)呈現(xiàn)出更強(qiáng)的生本探究魅力。當(dāng)然，高中化學(xué)教師在這一課堂的構(gòu)建過程中也不要全然“置身事外”，而要扮演好引導(dǎo)者和協(xié)助者的角色，給予學(xué)生必要的提示、幫助，并完成課堂知識的總結(jié)講解。

例如在進(jìn)行《環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)》這一課的教學(xué)時，教師可以從網(wǎng)上下載并播放一些視頻給學(xué)生看，表現(xiàn)出諸如“鹽堿土壤改造”“硬水軟化”“塑料廢品的快速降解”以及“酸雨的防治”等人們利用化學(xué)手段開展環(huán)境保護(hù)和污染治理的主題資訊，而后發(fā)動學(xué)生結(jié)合既有學(xué)習(xí)認(rèn)知來對這些操作中所用到的化學(xué)原理和所涉及的化學(xué)反應(yīng)過程做分析，最后選擇一些學(xué)生代表就自己或小組剛才的討論成果做匯報，教師則可根據(jù)大家的討論內(nèi)容進(jìn)行總括教學(xué)。

六、利用信息技術(shù)優(yōu)化學(xué)生的自主學(xué)習(xí)條件

理想教學(xué)成果的取得固然離不開教師的積極引導(dǎo)，但是學(xué)生個人在課堂之下的自主學(xué)習(xí)和練習(xí)往往能夠起到更為關(guān)鍵的作用，這是毋庸置疑的事實?；趯@一事實的認(rèn)識和尊重，高中化學(xué)教師應(yīng)當(dāng)憑借信息技術(shù)來積極改善學(xué)生們的自主學(xué)習(xí)條件，將一些課程尤其是難點、重點密度較高或者考查概率較大的課程知識內(nèi)容總結(jié)成完整的思維導(dǎo)圖，將這些內(nèi)容連同課堂講解時用到的例題、案例和學(xué)案一并整合為一份電子材料，把這些材料上傳到網(wǎng)絡(luò)空間中，讓學(xué)生能夠在課下自由地下載、學(xué)習(xí)。此外，這一項工作的執(zhí)行也可以同步拓展到對課后作業(yè)的設(shè)計當(dāng)中，設(shè)計出一些具有互動屬性的短視頻發(fā)布給學(xué)生，讓學(xué)生通過“線上互動”的方式來完成對知識信息的運用和消化，以此來提高作業(yè)整合成果的取得速率。

比如，教師可以在《原子結(jié)構(gòu)與元素周期表》這一課的教學(xué)之后，把元素周期表中諸項元素的排列順序、交互關(guān)系和不同元素族的共性特點等信息的講解過程錄制下來，上傳到本班群文檔或者班級“云”空間中，提醒學(xué)生在課下做及時回放；教師還可借助平臺的后臺系統(tǒng)來關(guān)注學(xué)生尤其是“學(xué)困生”對這些資料的在線觀看情況，以此來了解他們的課下復(fù)習(xí)進(jìn)度。

此外，這一項工作的開展也可以同時起到促進(jìn)化學(xué)教學(xué)方面家校合作的作用。高中化學(xué)教師可在家校交流群中提醒家長在方便的時間觀看相應(yīng)的視頻，一方面讓家長了解孩子近期的化學(xué)學(xué)習(xí)內(nèi)容和進(jìn)度，另一方面也讓家長能夠?qū)@些內(nèi)容形成更為良好的認(rèn)知，從而完善家長們開展居家輔導(dǎo)的條件。在提供給家長的視頻資料中，高中化學(xué)教師可以加入更多的教材解讀和教法應(yīng)用的示范內(nèi)容，這樣便能起到更為理想的效果。

除了以上幾方面主要策略之外，高中化學(xué)教師還可在條件允許的情況下，利用遠(yuǎn)程互動技術(shù)組織學(xué)生們通過線上平臺和一些校外專業(yè)的化學(xué)研究機(jī)構(gòu)、專家做互動，就當(dāng)前課時的核心知識內(nèi)容向后者積極請教，接觸、消化更豐富、更專業(yè)的知識、技能，在拓展學(xué)生眼界的同時又為他們的課程素養(yǎng)提升注入強(qiáng)勁的助力。

結(jié)語

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展離不開教育的進(jìn)步，而教育的進(jìn)步也需要來自科學(xué)技術(shù)的“反哺”，這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)二者之間的互促互進(jìn)、相輔相成，共同締造人類社會的璀璨文明。高中化學(xué)教師要深刻認(rèn)識并努力踐行這一點，在日常教學(xué)當(dāng)中不斷加大對信息技術(shù)的研究和應(yīng)用力度，圍繞多元主題設(shè)計、執(zhí)行系統(tǒng)性的策略，依托于信息技術(shù)在資源獲取速度、范圍和信息呈現(xiàn)效率、形式方面的巨大優(yōu)勢，提高課程的單位知識輸出密度，優(yōu)化學(xué)生的課程學(xué)習(xí)體驗感，構(gòu)建起完備、清晰、立體的知識框架，擴(kuò)大教學(xué)引導(dǎo)功能的作用維度和區(qū)間，進(jìn)而為學(xué)生們?nèi)蘸蟾唠A段的化學(xué)學(xué)習(xí)和課程核心素養(yǎng)的有效提高提供強(qiáng)有力的保障，并為我國現(xiàn)代化教育事業(yè)的建設(shè)做出自己應(yīng)有的貢獻(xiàn)。