“互聯(lián)網(wǎng)+”時代初中化學(xué)實驗教學(xué)策略新探索

摘要：素質(zhì)教育的根本宗旨是提高全民素質(zhì)，培養(yǎng)重點是創(chuàng)新精神。隨著社會進(jìn)步和科技發(fā)展，現(xiàn)代化教學(xué)輔助手段也越來越多。將這些現(xiàn)代化教學(xué)輔助手段應(yīng)用得當(dāng)，不僅能作為教學(xué)的輔助，達(dá)成培養(yǎng)目標(biāo)，也能豐富課堂，增加學(xué)生對化學(xué)課堂的興趣和期待?；ヂ?lián)網(wǎng)時代如何讓初中化學(xué)實驗煥發(fā)活力，需要一線教師進(jìn)行深入的探索，讓信息技術(shù)真正地為教育工作服務(wù)，從而構(gòu)建高效的化學(xué)實驗課堂。

關(guān)鍵詞：“互聯(lián)網(wǎng)+”；化學(xué)實驗；信息技術(shù)；初中化學(xué)

中圖分類號：G633.8文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1673-8918（2022）45-0136-04

新時代對教育改革的實驗已經(jīng)證實了信息技術(shù)的優(yōu)勢，當(dāng)前信息化教育已經(jīng)成為大趨勢。對初中的化學(xué)實驗教學(xué)而言，有效地利用好信息技術(shù)能有效地增強(qiáng)教學(xué)效果。初中階段的學(xué)生思維方式還不完善，知識的學(xué)習(xí)中形象思維仍然占據(jù)主導(dǎo)，所以化學(xué)的實驗教學(xué)也需要契合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，優(yōu)化化學(xué)實驗教學(xué)，所以在當(dāng)下“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下利用好信息技術(shù)是化學(xué)實驗教學(xué)創(chuàng)新的一個新方向。

一、 化學(xué)實驗教學(xué)和信息技術(shù)融合的優(yōu)勢

化學(xué)教學(xué)中涉及大量的實驗環(huán)節(jié)，在化學(xué)的教學(xué)中進(jìn)行實驗的教學(xué)是很有必要的，因為抽象的化學(xué)知識學(xué)生單純地依靠想象無法很好地理解。但是當(dāng)下的初中化學(xué)教學(xué)中對實驗教學(xué)不是足夠的重視，一些學(xué)校甚至沒有實驗的展示，學(xué)生在理解知識上就容易產(chǎn)生問題。且實驗的步驟相對較為復(fù)雜，學(xué)生沒有經(jīng)過專業(yè)的訓(xùn)練，即使有實驗的環(huán)節(jié)，學(xué)生在實驗中的實操效果也是不甚理想的。加上初中階段的時間比較緊迫，一些學(xué)生認(rèn)為進(jìn)行化學(xué)實驗比較浪費(fèi)時間，不是很愿意花費(fèi)更多的時間去進(jìn)行實驗的驗證。隨著科技的發(fā)展，信息技術(shù)的成熟已經(jīng)可以解決上述的問題，當(dāng)下的化學(xué)教學(xué)中有效地引入信息技術(shù)是能為教學(xué)助力的。對學(xué)生不熟悉的實驗流程，教師可以在進(jìn)行實驗前做好視頻的展示，不需要教師在實驗環(huán)節(jié)進(jìn)行演示，并且借助信息技術(shù)能直觀地向?qū)W生說明實驗器材的操作方法，可以說信息技術(shù)能幫助學(xué)生快速地了解實驗的各個環(huán)節(jié)，一定程度上消除學(xué)生對實驗的抵觸情緒。另外，信息技術(shù)還能制作視頻，學(xué)生不僅能在課堂上學(xué)習(xí)，在課余的時間也能反復(fù)地觀看，對不同學(xué)習(xí)基礎(chǔ)的學(xué)生來說有助于預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)，在實際的實驗中班級內(nèi)的學(xué)生都能跟上教師的教學(xué)進(jìn)度，讓化學(xué)的學(xué)習(xí)不僅停留在理論上，更讓學(xué)生增強(qiáng)了理解還能提升實操能力。

二、 “互聯(lián)網(wǎng)+”時代初中化學(xué)實驗教學(xué)探索

（一）借助信息技術(shù)進(jìn)行精準(zhǔn)教學(xué)設(shè)計

有效的教學(xué)設(shè)計關(guān)乎后續(xù)的教學(xué)質(zhì)量，所以教師在教學(xué)設(shè)計中要盡量貼合學(xué)生的學(xué)習(xí)實際。因為教學(xué)設(shè)計是課堂教學(xué)活動的有效指導(dǎo)，教師的教學(xué)工作都是圍繞教學(xué)設(shè)計開展的。如何讓教學(xué)設(shè)計精準(zhǔn)是化學(xué)教師需要考慮的問題，因為教學(xué)設(shè)計的精準(zhǔn)與否，會影響學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。在以往的教學(xué)中不能及時地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，會成為教學(xué)設(shè)計不合理的因素之一。但是在信息技術(shù)時代利用好信息技術(shù)能有效地解決這一問題。在學(xué)習(xí)“二氧化碳制取的研究”的內(nèi)容時，為了讓學(xué)生更加直觀地理解知識，借助視頻輔助教學(xué)，幫助學(xué)生理解二氧化碳的屬性，為了讓知識的講解更具趣味性，除了讓學(xué)生觀看二氧化碳的制作實驗步驟，教師還可以引入一些生活場景中對二氧化碳運(yùn)用的實際案例。比如滅火中必不可少的滅火器就是由二氧化碳制成，除了讓學(xué)生理解二氧化碳的有利一面之外，引入全球變暖的因素之一是由于二氧化碳的排放增加導(dǎo)致，讓學(xué)生在正反面的案例中深切地理解二氧化碳的特性。整個教學(xué)的過程都建立在信息技術(shù)基礎(chǔ)之上，能讓教學(xué)課堂更加的趣味，才能有效地保證教學(xué)的質(zhì)量。當(dāng)教學(xué)完成后教師還可以借助信息技術(shù)進(jìn)行學(xué)習(xí)效果的分析，對存在的問題能進(jìn)行教學(xué)上的有效調(diào)整。引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主的探索，結(jié)合學(xué)生的學(xué)情進(jìn)行有效的教學(xué)設(shè)計，盡可能地發(fā)揮學(xué)生的自主性，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行主動的學(xué)習(xí)和探索。

（二）借助交互一體機(jī)手段提高學(xué)生實操能力

學(xué)生對無法接觸到的東西是很難有效的想象和理解的，在化學(xué)實驗教學(xué)過程中，理論學(xué)習(xí)會十分緊張枯燥，可以利用交互一體機(jī)輔助教學(xué)，對學(xué)生也是一種有效的放松途徑，交互一體機(jī)能讓學(xué)生對所學(xué)的知識有更好地理解。當(dāng)下的互聯(lián)網(wǎng)時代，有效地運(yùn)用交互一體機(jī)幫助學(xué)生更加直觀地體驗實驗過程是能夠很好地調(diào)動起學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情的。以“氧氣的制法”實驗教學(xué)為例，這一實驗較為復(fù)雜，操作環(huán)節(jié)需要有諸多的注意事項：必須準(zhǔn)備好蓬松的棉花團(tuán)，嚴(yán)格地控制導(dǎo)管插入的長短，收集氧氣要把握好時間。上述的環(huán)節(jié)做不好都會直接影響實驗的效果，在實驗結(jié)束的時候，學(xué)生在“取出水中的導(dǎo)管”和“熄滅酒精燈”的環(huán)節(jié)上也容易出現(xiàn)問題，如實驗步驟顛倒。面對上述的問題，借助當(dāng)下的信息技術(shù)，利用好交互一體機(jī)，讓學(xué)生進(jìn)行演示訓(xùn)練，幫助學(xué)生掌握實驗的步驟，在整個模擬的過程中借助交互式一體機(jī)的拖拽、組裝實驗器材功能讓學(xué)生更好地體驗實驗過程，從而激活課堂的氛圍，學(xué)生在進(jìn)行演示訓(xùn)練的環(huán)節(jié)也是暴露問題的時候，教師全程跟蹤學(xué)生的實驗環(huán)節(jié)，及時地抓住學(xué)生的問題給予指導(dǎo)，使學(xué)生把實驗的各個細(xì)節(jié)都了然于胸。學(xué)生在自主的演示訓(xùn)練中，有的學(xué)生注意到試管高度，并對其做出調(diào)整讓其傾斜向下，有的學(xué)生則注意到了集氣瓶需要裝滿水，有的學(xué)生則關(guān)注到了導(dǎo)管插入太深，調(diào)整插入的長度。這一過程讓學(xué)生親自操作，學(xué)生就能掌握好這一實驗過程和原理。又比如在學(xué)習(xí)了“利用高錳酸鉀和雙氧水制取氧氣”的實驗內(nèi)容，為了讓學(xué)生掌握這一實驗的原理，教師可以把實驗的藥品、生成物以及他們的化學(xué)名稱都打亂放在白板上，讓學(xué)生手動拖拽一一對應(yīng)。學(xué)生再嘗試最終把化學(xué)的反應(yīng)方式表達(dá)出來：高錳酸鉀（KMnO4）→（通過加熱的方式轉(zhuǎn)化為）→錳酸鉀（K2MnO4）+二氧化錳（MnO2）+氧氣（O2）；過氧化氫（H2O2）→（加入二氧化錳催化劑）→水（H2O）+氧氣（O2）。上述的實驗學(xué)生可以借助交互一體機(jī)進(jìn)行反復(fù)的驗證和嘗試，學(xué)生在自主的實踐中能加深這一現(xiàn)象的認(rèn)識，從而達(dá)到理解知識內(nèi)化于心的效果。借助交互一體機(jī)呈現(xiàn)實驗過程，能有效地鍛煉到學(xué)生信息整合和處理的能力。在運(yùn)用信息技術(shù)的過程中教師要做好備課工作，交互一體機(jī)的運(yùn)用要高效靈活，不能生搬硬套。對便于操作的實驗，可以組織學(xué)生進(jìn)行直接的操作，對操作難度大的實驗就可以借助交互一體機(jī)的輔助，讓抽象的知識更加直觀地呈現(xiàn)出來，對一些實驗背景做好拓展延伸，同時還能幫助學(xué)生精確地掌握實驗操作的流程，有助于后續(xù)的學(xué)習(xí)。

（三）利用Flash動畫呈現(xiàn)化學(xué)微觀現(xiàn)象

所謂Flash動畫是建立在互聯(lián)網(wǎng)和信息技術(shù)上進(jìn)行動畫創(chuàng)作，此項技術(shù)能根據(jù)自己的需求進(jìn)行自主地繪畫，同時還能加入音效。在初中化學(xué)的教學(xué)中運(yùn)用此項技術(shù)能讓教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)更加地直觀。要知道化學(xué)中有些微觀的物質(zhì)是無法用人的肉眼捕捉到的，如果讓學(xué)生單純地依靠想象是很難完成的，這時候就有必要借助信息技術(shù)的優(yōu)勢來輔助教學(xué)了。在微觀現(xiàn)象的呈現(xiàn)中，F(xiàn)lash動畫是有其自身的優(yōu)勢的，以“構(gòu)成物質(zhì)的基本微粒”這節(jié)課的內(nèi)容為例，這一章節(jié)的內(nèi)容是讓學(xué)生明白微粒子變化和縫隙存在。為了證實微粒是處于運(yùn)動狀態(tài)的，物質(zhì)間的微粒存在縫隙，一般采用濃氨水與酚酞試液來讓學(xué)生觀察溶液變紅的過程，證明微粒的運(yùn)動結(jié)果。一旦發(fā)現(xiàn)了溶液變紅的現(xiàn)象就能判斷出粒子發(fā)生了運(yùn)動，但是學(xué)生無法直接用肉眼捕捉到微粒與微粒之間的間隙。并且這一化學(xué)實驗也會受到試劑濃度和溫度的影響，如果試劑的濃度不夠現(xiàn)象不明顯，溫度過低效果呈現(xiàn)不佳。對上述的問題，借助Flash動畫來展示微觀現(xiàn)象，學(xué)生能更加直觀地理解微粒之間的間隙和微粒處于運(yùn)動的狀態(tài)。Flash動畫在模擬微粒從濃氨水中像空氣中運(yùn)動的過程，再讓濃氨水與酚酞試液混合，觀察到濃氨水和酚酞試液相互融合的過程就能深刻地理解微粒之間的運(yùn)動。同時讓學(xué)生觀看紅墨水的微粒與酒精微粒在不斷地晃動中微粒縫隙相融合填充的過程，更加直觀地理解微粒縫隙這一概念，因為在Flash動畫中能明顯地看到溶液的容積在縫隙填充中減少。整個過程利用Flash動畫讓學(xué)生明白微觀中的運(yùn)動和縫隙填充，把抽象內(nèi)容直觀化，讓學(xué)生對知識的理解更簡便，保證了課堂的教學(xué)效果。

（四）利用信息技術(shù)，開展探究式教學(xué)

對初中生來說，實驗是直觀的呈現(xiàn)，課堂內(nèi)容是理論的輸出，想讓理論理解得更加透徹，讓知識傳輸和實驗教學(xué)相得益彰，首先要保證學(xué)生對理論知識掌握得扎實，因為實驗是建立在理論基礎(chǔ)上的，學(xué)生只有理解了化學(xué)原理，才能依據(jù)理論進(jìn)行有效的實驗探究。如果學(xué)生未能掌握理論知識就進(jìn)行實驗的操作，這樣的實驗教學(xué)也是形式化。隨著教育改革的推進(jìn)，當(dāng)下的教育更需要關(guān)注的是學(xué)生能力的培養(yǎng)和提升，這時候?qū)嶒灲虒W(xué)就能引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行主動的學(xué)習(xí)和探索，在實驗中對知識進(jìn)行有效地驗證，讓學(xué)生自己去觀察實驗現(xiàn)象，去感受實驗中的變化，才能透徹地理解知識點。比如，初中化學(xué)中常見酸和堿的基本性質(zhì)的相關(guān)學(xué)習(xí)內(nèi)容中，經(jīng)過分析總結(jié)發(fā)現(xiàn)，NaOH在空氣中不易保存，容易發(fā)生變質(zhì)，所以，必須要采取密封保存才能保證NaOH不會發(fā)生變質(zhì)。教師可以在借助信息技術(shù)進(jìn)行化學(xué)實驗探究之前，要求學(xué)生進(jìn)行分組討論，“NaOH暴露于空氣之中會發(fā)生什么化學(xué)變化？”學(xué)生們先進(jìn)行討論，當(dāng)學(xué)生在心里確定了答案之后，教師帶領(lǐng)學(xué)生觀看模擬視頻，總結(jié)學(xué)生的討論結(jié)果，針對不同的結(jié)論開展化學(xué)實驗探究，最終得出正確的化學(xué)實驗結(jié)論。

（五）利用信息技術(shù)制作微課實驗教學(xué)視頻

微課是一種利用信息技術(shù)制作的教學(xué)輔助視頻，視頻是教育內(nèi)容的主要載體，視頻具有簡短、簡潔、主題清晰的特點，視頻時長在10分鐘左右。在實際應(yīng)用中，主要集中在教學(xué)難點和育人注意力上。在視頻制作過程中，可以引入豐富的學(xué)習(xí)資源，如圖片、動畫、音頻、視頻等學(xué)習(xí)資源。但是，為保證微課的有效利用，初中化學(xué)教師需要積極開發(fā)實驗資源，積極推廣應(yīng)用相關(guān)實驗資源。教師可以結(jié)合課本內(nèi)容和化學(xué)實驗的難度，制作出相對合適的實驗視頻，讓學(xué)生有效地將課本知識與化學(xué)實驗聯(lián)系起來。另外，通過播放視頻，更多的學(xué)生可以清楚地看到化學(xué)實驗的各個環(huán)節(jié)，并在視頻中給出適當(dāng)?shù)慕忉?，讓學(xué)生掌握相應(yīng)的實驗操作，同時明確原理。比如在講解“常見的酸和堿”，微課助力化學(xué)實驗教學(xué)，能充分利用好互聯(lián)網(wǎng)平臺，把大量的優(yōu)秀教學(xué)資源整合為課堂上的微課課件，讓學(xué)生在理解枯燥知識的過程中，能結(jié)合視頻和圖片等形式更好地理解實驗現(xiàn)象。通過微課導(dǎo)入，讓學(xué)生能更快地進(jìn)入課堂學(xué)習(xí)中來，學(xué)生在微課的引導(dǎo)下進(jìn)行思考，理解酸、堿是什么？知道生活中有哪些是酸性物質(zhì)，哪些是堿性物質(zhì)。當(dāng)互聯(lián)網(wǎng)資源或者視頻資源展示結(jié)束后，教師可以結(jié)合線上內(nèi)容進(jìn)行現(xiàn)場演示，使學(xué)生可以更近距離的觀察實驗的規(guī)范化操作過程，同時教師可以對學(xué)生進(jìn)行實驗指導(dǎo)。比如對一些酸堿的反應(yīng)，可以運(yùn)用微課來呈現(xiàn)實驗的效果，盡管在有限的課堂時間學(xué)生不一定能完全地掌握所學(xué)內(nèi)容，有微課教學(xué)課件可供學(xué)生在課余時間反復(fù)地觀看復(fù)習(xí)，一方面讓教學(xué)內(nèi)容得到提升，還能借助微課調(diào)動學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性。

（六）利用信息技術(shù)構(gòu)建仿真試驗室安全實驗

隨著信息技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)科技的快速發(fā)展，初中化學(xué)實驗教學(xué)也將迎來跨步乘帆起航，構(gòu)建更為安全且現(xiàn)象明顯、數(shù)據(jù)清晰的化學(xué)實驗環(huán)境成為教學(xué)的重要因素?；瘜W(xué)仿真實驗室的構(gòu)建，首先，可以有效地搭建各種類型的實驗環(huán)境，利用網(wǎng)絡(luò)信息平臺以及虛擬平面成像，或者3D成像技術(shù)，便捷地實時開展各種實驗項目，構(gòu)造出高效的實驗教學(xué)。其次，在進(jìn)行化學(xué)實驗教學(xué)時，可以有效地解決不同教學(xué)環(huán)境下實驗材料、實驗器材、實驗藥品不足的問題，根據(jù)實驗要求，不同的信息技術(shù)方式使得固定器件不再成為實驗困難。再次，化學(xué)實驗存在一定的危險性，其中不乏一些有毒的藥品、化學(xué)反應(yīng)生成有毒氣體等，如果操作不慎很容易發(fā)生危險，影響學(xué)生的實驗安全，比如粉塵爆炸實驗、氫氣爆炸實驗等均具有一定的危險性，化學(xué)仿真實驗室的模擬技術(shù)可以化解這一問題對學(xué)生產(chǎn)生的危害，并且?guī)椭鷮W(xué)生獲得同樣的實驗感受。最后，傳統(tǒng)的化學(xué)實驗會根據(jù)原材料的情況，比如藥品的純度、藥品的濕度、試驗的環(huán)境、實驗的器具等，會發(fā)生差異化的實驗現(xiàn)象和實驗效果，影響實驗結(jié)論，進(jìn)而對化學(xué)實驗教學(xué)的質(zhì)量產(chǎn)生影響。比如在進(jìn)行燃燒引起的爆炸實驗過程中，爆炸往往是瞬發(fā)的過程，學(xué)生很難觀察到瞬間的變化過程并進(jìn)行記錄，化學(xué)仿真實驗室可以根據(jù)理想實驗環(huán)境下的最佳實驗結(jié)論進(jìn)行模擬，并且可以實時暫停等，使得實驗現(xiàn)象更為明顯，反應(yīng)過程更為清晰，實驗數(shù)據(jù)隨時記錄等。

（七）借助云教育平臺優(yōu)化實驗教學(xué)

所謂云教育平臺即互聯(lián)網(wǎng)與教育的深度結(jié)合體。在特殊時期借助云平臺可以打破學(xué)校學(xué)習(xí)的環(huán)境限制，并且云平臺的教育資源更加豐富，學(xué)生可以借助云平臺隨時隨地地進(jìn)行學(xué)習(xí)，教師借助這一平臺能實現(xiàn)隨時辦公，教育的便利性大大地提高。教師只需要在電腦端上傳微課視頻、發(fā)布相關(guān)的作業(yè)，也能保證跟學(xué)校開展教學(xué)工作的效果一致。學(xué)生在云教育平臺同樣可以與教師進(jìn)行互動，完成教與學(xué)的過程。教師借助云教育平臺實現(xiàn)教學(xué)、互動、監(jiān)督、布置作業(yè)、批改作業(yè)。并且云教育平臺還具備大數(shù)據(jù)分析的優(yōu)勢，對學(xué)生的學(xué)習(xí)過程能實現(xiàn)全程的動態(tài)跟蹤，適時地記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，幫助學(xué)生建立成長檔案。在進(jìn)行教育工作中，云平臺還幫助教師建立了有效的溝通機(jī)制，家長定期的登錄云平臺，可以及時地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，還能做到與教師的有效溝通。方便家長了解學(xué)生情況的同時，還能讓家長及時地反饋學(xué)生在家的表現(xiàn)，聯(lián)動家庭教育，讓教育工作全方位覆蓋。云平臺上學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)一樣可以完成實驗學(xué)習(xí)。以“二氧化碳的制備與利用”實驗為例，讓學(xué)生掌握這一部分知識，教師在云平臺授課的時候可以先上傳一些微課視頻，讓學(xué)生觀看二氧化碳與水反應(yīng)的實驗、二氧化碳密度與空氣密度比較的實驗、二氧化碳與氧氣對燃燒的反應(yīng)對比實驗、石灰水與二氧化碳反應(yīng)的實驗等內(nèi)容，讓學(xué)生對基本的知識有了解，對以往的內(nèi)容先進(jìn)行串聯(lián)，才能更好地幫助學(xué)生理解“二氧化碳的制備與利用”這一內(nèi)容。通過不同實驗的觀看，學(xué)生對化學(xué)知識有一個基本的認(rèn)識，讓學(xué)生建立起化學(xué)知識體系，就能更加輕松地理解二氧化碳收集時向上排空氣的原因和采用燃燒木條驗證二氧化碳的原因。

三、 結(jié)語

綜上所述，“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下，化學(xué)課堂引入信息技術(shù)能讓化學(xué)的學(xué)習(xí)更加地直觀化，對實驗的繁雜步驟學(xué)生也能更加地明確，讓化學(xué)知識能更加趣味地呈現(xiàn)出來，對學(xué)生來說也能更好地點燃學(xué)習(xí)的熱情。所以在當(dāng)下素質(zhì)教育的背景下，有效的借助信息技術(shù)來輔助化學(xué)的實驗教學(xué)能幫助教師構(gòu)建更高效的課堂，在實際的實驗教學(xué)中利用好信息技術(shù)也能讓實驗實現(xiàn)它應(yīng)有的教學(xué)效果。

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作者簡介：張慶虎（1979～），男，漢族，安徽阜陽人，安徽省阜陽市界首市實驗中學(xué)，一級教師，研究方向：化學(xué)課堂教學(xué)。