技術(shù)賦能的中學(xué)化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)微創(chuàng)新

何盼 占小紅

摘要：為順應(yīng)教育信息化的時代大背景，實(shí)現(xiàn)教育技術(shù)與中學(xué)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效整合，構(gòu)建了技術(shù)賦能視角下中學(xué)化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)結(jié)構(gòu)，基于微創(chuàng)新策略探索了技術(shù)賦能的中學(xué)化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)微創(chuàng)新的有效路徑，并結(jié)合案例加以分析說明。

關(guān)鍵詞：技術(shù)賦能；化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)；教學(xué)結(jié)構(gòu)；微創(chuàng)新

1研究背景

教育部在2018年印發(fā)《教育信息化2.0行動計(jì)劃》，強(qiáng)調(diào)加快實(shí)現(xiàn)教育現(xiàn)代化。作為教育現(xiàn)代化的核心特征^[1]，教育信息化更多關(guān)注的是現(xiàn)代信息技術(shù)與課程教學(xué)的有效整合^[2]。但在現(xiàn)有教育技術(shù)與課程教學(xué)雙向融合的實(shí)踐中，往往呈現(xiàn)出“技術(shù)本位”取向^[3]，教師大多奉行“技術(shù)至上”主義^[4]，依據(jù)技術(shù)的功能特點(diǎn)為了用而用，往往忽視了實(shí)際的學(xué)生體驗(yàn)和教學(xué)效果，違背了技術(shù)賦能教學(xué)的初衷。技術(shù)賦能指用信息技術(shù)改善學(xué)習(xí)績效^[5]，其與教學(xué)過程應(yīng)是雙向滲透的，即技術(shù)能變革教學(xué)內(nèi)容、方式與組織形式，教學(xué)反過來也能推動技術(shù)進(jìn)化與創(chuàng)新^[6]。而當(dāng)前教學(xué)與技術(shù)適配性欠佳，主要體現(xiàn)在傳統(tǒng)課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)未實(shí)現(xiàn)根本性變革^[7]，使技術(shù)只能生硬疊加在教學(xué)內(nèi)容上，無法真正融合。因此，技術(shù)賦能須從變革教學(xué)結(jié)構(gòu)出發(fā)，才能真正促進(jìn)教育技術(shù)與課程教學(xué)有效整合。

技術(shù)賦能以教育創(chuàng)新為導(dǎo)向，這種創(chuàng)新是宏大而整合的，是由無數(shù)教學(xué)微創(chuàng)新迭代演化形成的。而落到實(shí)踐上教學(xué)微創(chuàng)新的操作性更強(qiáng)，強(qiáng)調(diào)從細(xì)處著眼，發(fā)揮水滴石穿的累積效應(yīng)?？梢?，教學(xué)微創(chuàng)新是技術(shù)賦能教學(xué)的一個重要切入點(diǎn)?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)最能體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科特征，其中探究性實(shí)驗(yàn)更是能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力，因此化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)微創(chuàng)新的探索對于技術(shù)賦能化學(xué)教學(xué)尤為關(guān)鍵，借鑒教育領(lǐng)域?qū)ξ?chuàng)新的定義^[8]，可將技術(shù)賦能的中學(xué)化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)微創(chuàng)新理解為：以學(xué)生為中心，以實(shí)現(xiàn)中學(xué)化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的改善與提升為目標(biāo)，通過教育技術(shù)及相關(guān)實(shí)現(xiàn)設(shè)備的支持，對中學(xué)化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行細(xì)微調(diào)整，以期在累積與整合中實(shí)現(xiàn)突破性發(fā)展的一種創(chuàng)新模式。

從定義上看，中學(xué)化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)微創(chuàng)新改變的對象是教學(xué)的微觀環(huán)節(jié)。落到操作層面上，化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)微創(chuàng)新應(yīng)從實(shí)驗(yàn)教學(xué)的結(jié)構(gòu)體系著眼，在結(jié)構(gòu)調(diào)整基礎(chǔ)上針對具體教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行策略性的微創(chuàng)新，即“兩步走”模式（見圖1）：首先改變教學(xué)結(jié)構(gòu)，須明確技術(shù)介入會帶來教學(xué)結(jié)構(gòu)的重構(gòu)，如改變教學(xué)環(huán)節(jié)的構(gòu)成及內(nèi)涵；其次是在德魯·博迪和雅各布·戈登堡提出的微創(chuàng)新策略^[9]指導(dǎo)下改變教學(xué)結(jié)構(gòu)中的具體環(huán)節(jié)。微創(chuàng)新策略在設(shè)計(jì)“互聯(lián)網(wǎng)+”理念融合創(chuàng)新項(xiàng)目^[10]、優(yōu)化環(huán)境工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)^[11]、改善微課課堂教學(xué)^[12]、處理無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)三廢污染問題^[13]等領(lǐng)域進(jìn)行了應(yīng)用實(shí)踐，推廣意義良好。因此，本文嘗試構(gòu)建了技術(shù)賦能視角下的中學(xué)化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)結(jié)構(gòu)，基于微創(chuàng)新策略探索了技術(shù)賦能的中學(xué)化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)微創(chuàng)新的有效路徑，并結(jié)合案例加以分析說明。

2技術(shù)賦能視角下中學(xué)化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)結(jié)構(gòu)的重構(gòu)

教學(xué)結(jié)構(gòu)即在某類教育思想、理論指導(dǎo)下，由教師、學(xué)生、教材、媒體四個教學(xué)要素相互作用形成的教學(xué)活動進(jìn)程的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)形式^[14]。從定義上看，要重構(gòu)教學(xué)結(jié)構(gòu)，可從改變教育思想理論、教學(xué)要素互動關(guān)系兩個方面入手。相對而言，后者更能體現(xiàn)教學(xué)微創(chuàng)新的內(nèi)涵，因此本文將從改變教學(xué)要素的互動關(guān)系出發(fā)，從教學(xué)環(huán)節(jié)角度考慮中學(xué)化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)結(jié)構(gòu)的重構(gòu)。

化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)一般分為實(shí)驗(yàn)問題的提出、實(shí)驗(yàn)假設(shè)的形成、實(shí)驗(yàn)計(jì)劃的制定、實(shí)驗(yàn)計(jì)劃的實(shí)施、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的得出和實(shí)驗(yàn)結(jié)論的形成與表達(dá)六個環(huán)節(jié)。經(jīng)文獻(xiàn)調(diào)研，發(fā)現(xiàn)許多學(xué)者考慮到技術(shù)引進(jìn)、教學(xué)目標(biāo)轉(zhuǎn)變和教育理念融入，對化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式進(jìn)行了探索：如基于混合教學(xué)平臺“雨課堂”，采用翻轉(zhuǎn)課堂模式將化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)分為課前、課中、課后三個階段^[15]；將虛擬仿真實(shí)驗(yàn)鑲嵌于傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，形成線上線下結(jié)合的模式^[16]；為實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)從“培養(yǎng)適應(yīng)能力”到“培養(yǎng)科學(xué)思維”的轉(zhuǎn)變，建立科學(xué)思維導(dǎo)向的探究性實(shí)驗(yàn)與論文式報告相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式^[17]；在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中融入創(chuàng)客教育理念^[18]和合作學(xué)習(xí)理念^[19]等。不難看出，以學(xué)生為中心的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式是大勢所趨?？紤]到以學(xué)生為中心的教學(xué)原則和技術(shù)賦能的可推廣性，本文通過信息化視角，基于幾種已有技術(shù)的應(yīng)用，為體現(xiàn)技術(shù)介入帶來的影響，對中學(xué)化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一般環(huán)節(jié)進(jìn)行重構(gòu)，形成技術(shù)賦能視角下的中學(xué)化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)結(jié)構(gòu)。

首先，梳理中學(xué)化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)一般環(huán)節(jié)中各環(huán)節(jié)的任務(wù)，從優(yōu)化教學(xué)需求的角度考慮技術(shù)介入能夠改變什么、表現(xiàn)為什么。例如，在實(shí)驗(yàn)問題提出環(huán)節(jié)，明確教學(xué)任務(wù)是創(chuàng)設(shè)情境、引出實(shí)驗(yàn)問題，關(guān)鍵在于問題情境的呈現(xiàn)和問題的引出方式。在此基礎(chǔ)上通過合并、拆分、插入環(huán)節(jié)等方式重構(gòu)教學(xué)結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)技術(shù)介入。如利用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)?zāi)軐?shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、呈現(xiàn)和處理一體化，因此實(shí)驗(yàn)計(jì)劃實(shí)施與實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出環(huán)節(jié)可進(jìn)行合并；利用多媒體技術(shù)能突破教學(xué)時間限制，因此可對實(shí)驗(yàn)問題和假設(shè)提出環(huán)節(jié)進(jìn)行拆分，在課前讓學(xué)生根據(jù)問題情境檢索資料、自主提出假設(shè)，強(qiáng)化學(xué)生的問題意識和證據(jù)意識；而利用無線同屏技術(shù)、多媒體技術(shù)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)、熱成像技術(shù)、紅外光譜等對實(shí)驗(yàn)結(jié)論的形成與表達(dá)環(huán)節(jié)進(jìn)行形式拓展，促進(jìn)學(xué)生充分交流討論和反思。至此，形成技術(shù)賦能視角下“實(shí)驗(yàn)問題的提出-實(shí)驗(yàn)假設(shè)的形成-實(shí)驗(yàn)計(jì)劃的制定-實(shí)驗(yàn)計(jì)劃的實(shí)施與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的得出-實(shí)驗(yàn)結(jié)論的形成與表達(dá)”的中學(xué)化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)結(jié)構(gòu)，如表1所示。

3中學(xué)化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)微創(chuàng)新策略設(shè)計(jì)

在重構(gòu)中學(xué)化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)結(jié)構(gòu)后，對微創(chuàng)新策略進(jìn)行學(xué)科化，據(jù)此指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)的優(yōu)化。

3.1 微創(chuàng)新策略概述

德魯·博迪和雅各布·戈登堡提出了五條微創(chuàng)新策略，分別是減法策略、乘法策略、除法策略、任務(wù)統(tǒng)籌策略和屬性依存策略^[8]。減法策略強(qiáng)調(diào)對系統(tǒng)內(nèi)部部件的刪除，如耳機(jī)由聽筒、話筒和接線頭構(gòu)成，刪聽筒即得麥克風(fēng)，刪接線頭即得藍(lán)牙耳機(jī)；乘法策略強(qiáng)調(diào)對系統(tǒng)內(nèi)部部件的復(fù)制，如復(fù)制手機(jī)顯示屏畫面以實(shí)現(xiàn)畫中畫；除法策略強(qiáng)調(diào)對系統(tǒng)內(nèi)部部件的重組以實(shí)現(xiàn)功能性保留，如將銀行柜臺的存取款服務(wù)單列為ATM機(jī)；任務(wù)統(tǒng)籌策略強(qiáng)調(diào)給系統(tǒng)內(nèi)部部件附加任務(wù)，如給燒烤架增設(shè)導(dǎo)流板以實(shí)現(xiàn)無煙化；屬性依存策略強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)內(nèi)部各部件的關(guān)聯(lián)，如在夜晚用手機(jī)掃描共享單車時攝像頭和手電筒同時開啟。

3.2 微創(chuàng)新策略的學(xué)科化

微創(chuàng)新策略強(qiáng)調(diào)在框架內(nèi)有思路地創(chuàng)新，減法策略、乘法策略和除法策略注重剖析系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，找出目標(biāo)部件并進(jìn)行刪除、復(fù)制、重組等操作，再分析可行性；任務(wù)統(tǒng)籌策略和屬性依存策略更多關(guān)注到各部件的作用和關(guān)系。因此，要實(shí)現(xiàn)微創(chuàng)新策略在特定領(lǐng)域的遷移應(yīng)用，須先將領(lǐng)域內(nèi)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)剖解為獨(dú)立的不同部件，再嘗試對各部件進(jìn)行刪除、復(fù)制、重組操作，并思考各部件的作用和關(guān)系，最后界定五條微創(chuàng)新策略在領(lǐng)域中改變的對象、操作和目的，即實(shí)現(xiàn)微創(chuàng)新策略的演繹，完成微創(chuàng)新策略內(nèi)涵的學(xué)科化。

為使微創(chuàng)新策略更好地指導(dǎo)中學(xué)化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的技術(shù)賦能過程，將微創(chuàng)新策略對應(yīng)中學(xué)化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動進(jìn)行內(nèi)涵轉(zhuǎn)化，如表2所示。

在具體操作中，首先將實(shí)驗(yàn)教學(xué)分解為教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)主體和教學(xué)中介三個組成部分，再繼續(xù)拆解為不同部件，例如教學(xué)目標(biāo)含認(rèn)知因素和非認(rèn)知因素，教學(xué)主體含教師和學(xué)生，教學(xué)中介含教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)手段與方法。再針對各部件逐個分別嘗試運(yùn)用五條微創(chuàng)新策略，如運(yùn)用減法策略時，發(fā)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)中認(rèn)知因素和非認(rèn)知因素都不能刪除，教學(xué)主體中可刪除教師以突出學(xué)生主體性，而教學(xué)中介中受現(xiàn)實(shí)因素限制可刪除部分教學(xué)手段。故將中學(xué)化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)微創(chuàng)新中的減法策略進(jìn)行內(nèi)涵學(xué)科化，定義為：受實(shí)驗(yàn)條件限制或有突出主體優(yōu)先性的需要，刪除實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的某一構(gòu)成要素（如教師、載體等）。以此類推，可分別對五條微創(chuàng)新策略的內(nèi)涵進(jìn)行學(xué)科化。

4微創(chuàng)新策略在技術(shù)賦能的中學(xué)化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

基于技術(shù)賦能視角下的中學(xué)化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)結(jié)構(gòu)，分析并針對結(jié)構(gòu)內(nèi)部各環(huán)節(jié)關(guān)鍵性訴求，靈活選用內(nèi)涵學(xué)科化后的微創(chuàng)新策略，深入優(yōu)化和改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)各環(huán)節(jié)，深度整合教育技術(shù)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)，以實(shí)現(xiàn)技術(shù)賦能的中學(xué)化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)微創(chuàng)新。

4.1 實(shí)驗(yàn)問題提出的微創(chuàng)新

實(shí)驗(yàn)問題的提出環(huán)節(jié)側(cè)重于創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境，傳統(tǒng)教學(xué)中因課時安排緊湊，教師常直接給出實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，忽略了問題情境的創(chuàng)設(shè)，不利于學(xué)生問題意識培養(yǎng)和創(chuàng)新素養(yǎng)提升。對此，可運(yùn)用乘法策略將多媒體技術(shù)和延時攝影技術(shù)整合進(jìn)此環(huán)節(jié)，將聲音、畫面、文本有機(jī)結(jié)合，優(yōu)化信息呈現(xiàn)方式，同時呈現(xiàn)化學(xué)宏觀、微觀、符號三重表征，充分調(diào)動學(xué)生感官，引導(dǎo)學(xué)生積極思考。

如在引入《探究鐵與硫酸銅置換反應(yīng)的影響因素》問題背景時，由于反應(yīng)速率慢、生成銅少且不易觀察溶液顏色轉(zhuǎn)變，影響實(shí)驗(yàn)演示效果。此時，教師可利用延時攝影軟件事先拍攝鐵和不同濃度硫酸銅溶液的反應(yīng)，使動態(tài)實(shí)驗(yàn)過程可視化，學(xué)生能明顯觀察到隨著反應(yīng)進(jìn)行，銅在鐵上生長以及溶液顏色分層，造成強(qiáng)烈視覺沖擊。為減小介質(zhì)擾動，實(shí)現(xiàn)銅的穩(wěn)定生長，還可將水溶液替換為瓊脂凝膠，見圖2^[20]。接著借助多媒體技術(shù)演示反應(yīng)微觀過程，并展示反應(yīng)方程式，幫助學(xué)生建立三重表征之間的聯(lián)系。最后，教師將素材打包通過網(wǎng)絡(luò)平臺發(fā)送給學(xué)生，鼓勵學(xué)生提出問題、通過查閱資料提出假設(shè)。學(xué)生觀看素材后，探究興趣和熱情被調(diào)動，根據(jù)反應(yīng)現(xiàn)象的差異，發(fā)現(xiàn)值得探究的問題是“影響鐵與硫酸銅置換反應(yīng)的因素有哪些”，以便后續(xù)實(shí)驗(yàn)假設(shè)形成。

4.2 實(shí)驗(yàn)假設(shè)形成的微創(chuàng)新

實(shí)驗(yàn)假設(shè)的形成環(huán)節(jié)關(guān)注學(xué)生對假設(shè)可檢驗(yàn)性的判斷。傳統(tǒng)教學(xué)中礙于時間問題，教師常將假設(shè)與問題一概而論，不利于學(xué)生獨(dú)立思考。對此，可讓學(xué)生課前查閱資料整理出假設(shè)合集，課上運(yùn)用屬性依存策略將概念圖應(yīng)用程序和交互式電子白板整合進(jìn)此環(huán)節(jié)，能迅捷幫助學(xué)生增強(qiáng)知識點(diǎn)間的關(guān)聯(lián)，靈活遷移所學(xué)知識判斷假設(shè)可檢驗(yàn)性。

如在探究《鈉與水的反應(yīng)》時，學(xué)生已通過網(wǎng)絡(luò)了解到鈉與水會產(chǎn)生氫氣，但對原理一知半解，此時教師需引導(dǎo)學(xué)生從元素組成和氧化還原角度思考反應(yīng)產(chǎn)物及檢驗(yàn)方法。教師可利用交互式電子白板的圖庫功能和拖放功能，結(jié)合概念圖應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)選擇式、填寫式概念圖，幫助學(xué)生鞏固概念間的關(guān)聯(lián)^[21]。如圖3，教師組織學(xué)生在電子白板上以拖拽和填寫方式完善概念圖，建立起知識點(diǎn)間的聯(lián)系，明確產(chǎn)物檢驗(yàn)操作，以便后續(xù)實(shí)驗(yàn)計(jì)劃制定。

4.3 實(shí)驗(yàn)計(jì)劃制定的微創(chuàng)新

實(shí)驗(yàn)計(jì)劃的制定環(huán)節(jié)側(cè)重于發(fā)揮學(xué)生的主體性和實(shí)驗(yàn)計(jì)劃的呈現(xiàn)與評價，在實(shí)際教學(xué)中教師常直接展示實(shí)驗(yàn)藥品、儀器和裝置圖，重點(diǎn)講解實(shí)驗(yàn)操作要點(diǎn)和注意事項(xiàng)，雖規(guī)范了實(shí)驗(yàn)操作、規(guī)避了實(shí)驗(yàn)風(fēng)險，但缺乏對學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的訓(xùn)練，不利于培養(yǎng)學(xué)生辯證性思維和發(fā)散思維。對此，運(yùn)用減法策略將多媒體技術(shù)和交互式電子白板整合進(jìn)此環(huán)節(jié)，教師僅需預(yù)設(shè)資源庫，學(xué)生自行判斷實(shí)驗(yàn)變量、控制實(shí)驗(yàn)條件，選取裝置并模擬搭建，經(jīng)教師審核后制定實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，以充分發(fā)揮學(xué)生主體性；運(yùn)用乘法策略將無線同屏技術(shù)整合進(jìn)實(shí)驗(yàn)計(jì)劃的呈現(xiàn)與評價過程，教師選取典型實(shí)驗(yàn)計(jì)劃投屏，引導(dǎo)學(xué)生思考計(jì)劃優(yōu)缺點(diǎn)、完善實(shí)驗(yàn)計(jì)劃。

如在探究《實(shí)驗(yàn)室制取氯氣》時，學(xué)生在明確方程式后需選取實(shí)驗(yàn)裝置，包括氣體發(fā)生裝置、除雜裝置、收集裝置和尾氣處理裝置。學(xué)生在電子白板上自由拖動儀器，按照搭建裝置的順序和原則組裝成一套完整裝置，省時省力且便于試錯；白板支持拍照功能，可打印搭建好的裝置圖^[22]，方便學(xué)生后續(xù)實(shí)驗(yàn)，見圖4。學(xué)生制定完實(shí)驗(yàn)計(jì)劃后，教師采用無線同屏技術(shù)將實(shí)驗(yàn)計(jì)劃投屏，就一些共性問題進(jìn)行點(diǎn)評，保障計(jì)劃可行性。

4.4 實(shí)驗(yàn)計(jì)劃實(shí)施與結(jié)果得出的微創(chuàng)新

實(shí)驗(yàn)計(jì)劃的實(shí)施與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的得出環(huán)節(jié)，側(cè)重于學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)和教師輔助實(shí)驗(yàn)。傳統(tǒng)教學(xué)中冗雜的實(shí)驗(yàn)操作步驟和數(shù)據(jù)處理程序擠壓了思考時間，且教師很難一對一輔助學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作，存在實(shí)驗(yàn)安全隱患。對此，教師應(yīng)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集手段，化繁為簡、去偽存真，注重提升學(xué)生實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)，同時要實(shí)時監(jiān)控實(shí)驗(yàn)進(jìn)程，及時糾正錯誤操作。運(yùn)用除法策略將數(shù)字化實(shí)驗(yàn)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、熱成像技術(shù)等整合進(jìn)實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象觀察與數(shù)據(jù)采集環(huán)節(jié)，能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集和處理一體化，培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)；運(yùn)用乘法策略將無線同屏技術(shù)和眼動技術(shù)整合進(jìn)實(shí)驗(yàn)進(jìn)程的監(jiān)控中，能加強(qiáng)課堂監(jiān)控，防止意外事故發(fā)生，并有效測試學(xué)生基本實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ@取教學(xué)改進(jìn)的生理數(shù)據(jù)。

如在探究《氫氧化鈉和鹽酸的中和反應(yīng)原理》時，學(xué)生可利用pH傳感器測定中和反應(yīng)全過程的溶液pH值，見圖5^[23]。pH傳感器可連接電腦自動繪圖，一改傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)用pH計(jì)頻繁測定、描點(diǎn)作圖的低效數(shù)據(jù)處理過程。教師與學(xué)生共同加工處理信息，明確圖上橫縱坐標(biāo)、拐點(diǎn)、圖線趨勢所表達(dá)的含義及反映的過程，促使學(xué)生理解反應(yīng)原理。

4.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)論形成與表達(dá)的微創(chuàng)新

實(shí)驗(yàn)結(jié)論的形成與表達(dá)環(huán)節(jié)側(cè)重于學(xué)生合作意識的培養(yǎng)和科學(xué)視野的拓展。傳統(tǒng)教學(xué)中學(xué)生僅通過一次實(shí)驗(yàn)得到初步結(jié)論。對此，教師應(yīng)提供合作交流平臺，結(jié)合多方證據(jù)，組織學(xué)生對實(shí)驗(yàn)初步結(jié)論進(jìn)行修正。運(yùn)用乘法策略將無線同屏技術(shù)整合入實(shí)驗(yàn)結(jié)論的交流討論中，可同時呈現(xiàn)不同學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，幫助學(xué)生反思并了解實(shí)驗(yàn)局限性和成功的關(guān)鍵；運(yùn)用任務(wù)統(tǒng)籌策略將熱成像技術(shù)、紅外光譜和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)整合入實(shí)驗(yàn)結(jié)論的完善中，可借助多方證據(jù)佐證最終結(jié)論，讓學(xué)生感悟化學(xué)學(xué)科的嚴(yán)謹(jǐn)性；運(yùn)用除法策略將電腦應(yīng)用軟件整合入實(shí)驗(yàn)結(jié)論的表達(dá)中，學(xué)生使用Word、Excel、Origin、ChemDraw等應(yīng)用軟件^[24]，能大幅提高數(shù)據(jù)處理效率，減少人為誤差，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)報告的呈現(xiàn)，便于教師批改與反饋。

如在探究《乙醇分子的結(jié)構(gòu)》時，學(xué)生不確定乙醇結(jié)構(gòu)是醇式還是醚式，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)乙醇與鈉反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，經(jīng)分析1?mol醚式結(jié)構(gòu)最多產(chǎn)生3?mol氫氣，而1?mol醇式結(jié)構(gòu)最多產(chǎn)生2.5?mol或0.5?mol氫氣^[25]。通過定量測定氫氣證實(shí)了醇式結(jié)構(gòu)存在，但證據(jù)說服力不足，難以避免偶然性，此時教師可讓學(xué)生回憶鈉的保存方式，誘導(dǎo)學(xué)生得出鈉不能與C-H鍵反應(yīng)，再展示乙醇的紅外光譜圖，科普O-H鍵存在特征吸收峰，借助紅外光譜的分子指紋功能進(jìn)一步驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

5總結(jié)與展望

本研究為實(shí)現(xiàn)技術(shù)賦能的中學(xué)化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)微創(chuàng)新，提出了與技術(shù)賦能相適應(yīng)的中學(xué)化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)結(jié)構(gòu)，并基于內(nèi)涵學(xué)科化后的微創(chuàng)新策略進(jìn)行了技術(shù)賦能的中學(xué)化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)微創(chuàng)新探索。本研究僅提供了一種框架性、參考性的思路指導(dǎo)，在實(shí)際教學(xué)實(shí)踐中教師可結(jié)合技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀、教學(xué)情況和教學(xué)需求對實(shí)驗(yàn)教學(xué)結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步調(diào)整、優(yōu)化，或?qū)ξ?chuàng)新策略的學(xué)科化內(nèi)涵再界定，以便更有效、深刻地實(shí)現(xiàn)教育技術(shù)與課程教學(xué)的整合。希望隨著教育信息化的大力推進(jìn)，教育技術(shù)的普及與應(yīng)用漸入佳境，相關(guān)評價體系也趨于完善，能更好地考察微創(chuàng)新策略指導(dǎo)技術(shù)賦能課程教學(xué)的效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]余勝泉.推進(jìn)技術(shù)與教育的雙向融合——《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011-2020年）》解讀[J].中國電化教育，2012（05）：5-14.

[2]何克抗.我國教育信息化理論研究新進(jìn)展[J].中國電化教育，2011（01）：1-19.

[3]曹樹真，付楊，陳德鑫，吳長泰.從技術(shù)植入到生態(tài)優(yōu)化：信息技術(shù)賦能課堂教學(xué)的范式轉(zhuǎn)型[J].中國電化教育，2021（12）：103-110.

[4]張嘉楠，李彥敏，張小紅.智能時代教育技術(shù)變革的邏輯理路與指向研究[J].中國電化教育，2021（12）：48-54.

[5]張國云，楊文正，趙梅.“技術(shù)賦能學(xué)習(xí)”視域下新興技術(shù)在教育APP中的應(yīng)用前瞻分析[J].中國電化教育，2018（10）：107-117.

[6]萬昆，任友群.技術(shù)賦能：教育信息化2.0時代基礎(chǔ)教育信息化轉(zhuǎn)型發(fā)展方向[J].電化教育研究，2020，41（06）：98-104.DOI：10.13811/j.cnki.eer.2020.06.014.

[7]何克抗.如何實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)的“深度融合”[J].教育研究，2017，38（10）：88-92.

[8]胡姣，祝智庭.技術(shù)賦能的教學(xué)微創(chuàng)新：教師教育智慧的實(shí)踐場[J].中國電化教育，2021（08）：99-109.

[9]德魯·博迪，雅各布·戈登堡，鐘莉婷.微創(chuàng)新：5種微小改變創(chuàng)造偉大產(chǎn)品[M].北京：中信出版社，2014.

[10]張新風(fēng)，陳姝佳，郭宇歌，張娟霞，張淑梅，岳圣茹，郭獻(xiàn)章.基于“微創(chuàng)新”理論的實(shí)踐教學(xué)模式探索[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2018，35（12）：32-35+39.

[11]王玉杰，胡勁召，盧徐節(jié)，黃元.“微創(chuàng)新”策略應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究[J].教育現(xiàn)代化，2020，7（29）：162-165.

[12]劉文彬，付沙，楊波，陳智利，閻綱.微創(chuàng)新策略在微課課堂教學(xué)中的應(yīng)用研究[J].成都師范學(xué)院學(xué)報，2018，34（10）：49-53.

[13]楊惠芳，董維超，任書霞，郭獻(xiàn)章.創(chuàng)新思維理念指導(dǎo)下的無機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2019，36（02）：204-207+230.

[14]何克抗.關(guān)于教學(xué)結(jié)構(gòu)與教學(xué)模式的論述——《信息技術(shù)與課程整合——深化學(xué)科教學(xué)改革的根本途徑》（節(jié)選）[J]. 中國教育科學(xué)，2011，000（001）：9-11.

[15]陳煜，胡潔，朱一鑫，朱蕓瑩，柏松，魏嫻.基于雨課堂平臺的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的研究與實(shí)踐[J].化學(xué)教育（中英文），2019，40（14）：32-36.DOI：10.13884/j.1003-3807hxjy.2018100021.

[16]葉紅，何蘇萍，陳云，俞松林.“線上線下”結(jié)合的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式改革[J].化學(xué)教育（中英文），2018，39（22）：37-41.DOI：10.13884/j.1003-3807hxjy.2018030089.

[17]李馨，王海星，張勝紅.科學(xué)思維導(dǎo)向的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式[J].化學(xué)教育（中英文），2020，41（14）：37-41.DOI：10.13884/j.1003-3807hxjy.2019050154.

[18]彌佳杉，王曉麗.基于創(chuàng)客教育理念的高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式探究[J].內(nèi)蒙古師范大學(xué)學(xué)報（教育科學(xué)版），2019，32（08）：94-98.

[19]張潤杰.基于合作學(xué)習(xí)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式探究[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2019，36（05）：184-187+211.DOI：10.16791/j.cnki.sjg.2019.05.042.

[20]李娟，凌一洲，李德前.利用延時攝影技術(shù)觀察銅鐵置換反應(yīng)[J].化學(xué)教學(xué)，2019（10）：67-69.

[21]余薇薇，蔣紅霞，冉鳴.基于信息技術(shù)的化學(xué)概念圖教學(xué)初探[J].化學(xué)教育，2011，32（03）：49-51+66.

[22]劉水峰.交互式電子白板在初中化學(xué)課堂教學(xué)中的應(yīng)用[J].化學(xué)教與學(xué)，2013（02）：47-48.

[23]王鋒，孫宇昆，邱鷺珊.例談手持技術(shù)在化學(xué)信息素養(yǎng)培養(yǎng)中的應(yīng)用[J].化學(xué)教與學(xué)，2011（01）：76-77.

[24]武海，凡素華，張宏，金曉艷，盛良全，黃德乾.現(xiàn)代教育技術(shù)在大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用[J].化學(xué)教育，2016，37（08）：33-36.DOI：10.13884/j.1003-3807hxjy.2015030105.

[25]劉狄.化學(xué)探究教學(xué)的選題與活動設(shè)計(jì)——“乙醇分子結(jié)構(gòu)推斷”探究活動設(shè)計(jì)的案例及分析[J].湘潭師范學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)版），2004（02）：117-121.