“四新”視域下高中化學(xué)信息化教學(xué)的實(shí)踐研究

【摘" 要】 化學(xué)是一門集基礎(chǔ)性、實(shí)用性和創(chuàng)造性于一體的學(xué)科，是國家培育科技創(chuàng)新人才的重要基石。在“新課標(biāo)、新教材、新高考、新課堂”的課程改革“四新”背景下，發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)成為新一輪教學(xué)改革的重點(diǎn)目標(biāo)。基于教育信息化的背景，信息技術(shù)與教育教學(xué)的深度融合，能夠使課堂教學(xué)發(fā)生巨大的變革。信息技術(shù)在高中化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用，有利于教師突破傳統(tǒng)的教學(xué)模式，為學(xué)生提供更豐富的教學(xué)資源和更符合學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)的教學(xué)形式，有效調(diào)動(dòng)學(xué)生在化學(xué)教學(xué)活動(dòng)中的參與積極性，提升教學(xué)實(shí)效。

【關(guān)鍵詞】 “四新”；高中化學(xué)；信息化教學(xué)

一、“四新”視域下高中化學(xué)信息化教學(xué)的優(yōu)勢(shì)

（一）理念更新：支持學(xué)習(xí)的個(gè)性化發(fā)展

信息化教學(xué)所倡導(dǎo)的新理念，在于支持每位學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)路徑。通過利用在線平臺(tái)和教學(xué)軟件，學(xué)生能夠根據(jù)自己的學(xué)習(xí)節(jié)奏進(jìn)行進(jìn)度調(diào)整，達(dá)到自我驅(qū)動(dòng)的學(xué)習(xí)狀態(tài)。這種方式有助于滿足學(xué)生的差異化需求，使他們能夠根據(jù)自己的優(yōu)勢(shì)和興趣點(diǎn)進(jìn)行深入學(xué)習(xí)。

（二）內(nèi)容創(chuàng)新：擴(kuò)展化學(xué)教學(xué)的維度

借助信息化技術(shù)，化學(xué)教育內(nèi)容可以得到充分的豐富和擴(kuò)展。多媒體素材、網(wǎng)絡(luò)課程和模擬實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景等為學(xué)生提供了更多元化的學(xué)習(xí)材料，從而使化學(xué)的學(xué)習(xí)變得更加生動(dòng)和有趣。虛擬實(shí)驗(yàn)室等仿真技術(shù)也為學(xué)生提供了一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)較低的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，使他們能夠自由地探索。

（三）方法創(chuàng)新：提升學(xué)習(xí)的互動(dòng)與合作

結(jié)合信息技術(shù)，教學(xué)活動(dòng)可以不再局限于傳統(tǒng)的教室四壁之內(nèi)，學(xué)生可以在更廣闊的網(wǎng)絡(luò)空間中進(jìn)行互動(dòng)和交流。這種方法不僅提高了學(xué)生的參與感，還鼓勵(lì)了合作學(xué)習(xí)。在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，學(xué)生共同參與討論、共同解決問題，有助于培養(yǎng)他們的團(tuán)隊(duì)精神和協(xié)作能力。

（四）技術(shù)革新：精確反饋促進(jìn)學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)

信息化教學(xué)能夠?qū)⒋髷?shù)據(jù)和智能分析的學(xué)習(xí)反饋機(jī)制融入課堂，這種技術(shù)使得教師能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)展，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并指導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)難點(diǎn)。同時(shí)，智能化的評(píng)價(jià)工具能為學(xué)生提供即時(shí)的評(píng)估結(jié)果，幫助他們更好地認(rèn)識(shí)自己的學(xué)習(xí)狀態(tài)，從而調(diào)整學(xué)習(xí)策略。

二、“四新”視域下高中化學(xué)信息化教學(xué)的原則

（一）學(xué)習(xí)者導(dǎo)向原則

信息化教學(xué)應(yīng)堅(jiān)持學(xué)習(xí)者導(dǎo)向，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的參與和體驗(yàn)。在教學(xué)設(shè)計(jì)中，教師應(yīng)充分考慮不同學(xué)生的需求，并提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)路徑。通過調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)他們主動(dòng)探求和自我管理的能力，教育過程就能更好地促進(jìn)每個(gè)學(xué)生的全面發(fā)展。

（二）構(gòu)建性學(xué)習(xí)原則

在化學(xué)教學(xué)中，知識(shí)的獲取應(yīng)通過問題解決、實(shí)驗(yàn)操作和同伴交流等多樣化的活動(dòng)來實(shí)現(xiàn)。學(xué)生通過參與這些活動(dòng)，主動(dòng)探索化學(xué)概念與現(xiàn)象，并形成個(gè)人的理解。教師則引導(dǎo)學(xué)生思考并進(jìn)行批判性分析，幫助他們將新信息與已有知識(shí)相連接，從而實(shí)現(xiàn)深入理解。

（三）技術(shù)融合原則

信息技術(shù)不應(yīng)僅僅作為教學(xué)的輔助工具，還應(yīng)當(dāng)與教學(xué)內(nèi)容和方法緊密結(jié)合。有效的技術(shù)整合要求教師具備科學(xué)選擇和熟練運(yùn)用技術(shù)的能力，并且始終以提升教學(xué)質(zhì)量和學(xué)習(xí)效果為目標(biāo)。同時(shí)，技術(shù)的應(yīng)用應(yīng)該支持教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，促進(jìn)學(xué)生之間的互動(dòng)與合作，而不僅僅是簡單地堆砌技術(shù)。

（四）反思性實(shí)踐原則

教師在進(jìn)行信息化教學(xué)時(shí)，應(yīng)不斷地對(duì)教學(xué)行為、學(xué)生反應(yīng)和學(xué)習(xí)效果進(jìn)行反思。這種反思性實(shí)踐不僅限于教師個(gè)人，還包括與同事和學(xué)生的交流與討論，共同識(shí)別問題，尋找改進(jìn)教學(xué)的策略。通過對(duì)教學(xué)實(shí)踐的持續(xù)審視和調(diào)整，使信息化教學(xué)更加精準(zhǔn)和高效。

三、“四新”視域下高中化學(xué)信息化教學(xué)的基本原則

（一）適應(yīng)新課程的個(gè)性化學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)

在新課程的影響下，學(xué)校設(shè)計(jì)應(yīng)更多地考慮學(xué)生的個(gè)體差異性，通過信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容和進(jìn)度的靈活調(diào)整。這意味著教師需要通過數(shù)據(jù)分析來了解每位學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣和能力水平，再配合智能教學(xué)系統(tǒng)，為學(xué)生提供定制化的學(xué)習(xí)資源和路徑，以促進(jìn)其個(gè)性化發(fā)展。

（二）響應(yīng)新高考的能力與知識(shí)整合

面對(duì)新高考制度對(duì)學(xué)生分析和問題解決能力的更高要求，信息化教學(xué)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)學(xué)生這些技能的培養(yǎng)。利用模擬實(shí)驗(yàn)室和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，教師可以創(chuàng)造出接近真實(shí)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，讓學(xué)生在模擬操作中深化對(duì)化學(xué)知識(shí)的應(yīng)用。同時(shí)，通過在線評(píng)估工具，教師還可以及時(shí)跟蹤學(xué)生的進(jìn)展，并提供個(gè)性化反饋，幫助學(xué)生提升解決復(fù)雜問題的能力。

（三）新課堂的交互和協(xié)作平臺(tái)

新時(shí)代的課堂不再局限于物理空間，信息技術(shù)使得師生和學(xué)生之間可以在更廣闊的空間內(nèi)協(xié)作和交流。借助網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)和社交工具，學(xué)生就可以參與更多的集體學(xué)習(xí)活動(dòng)，增強(qiáng)他們的交流和協(xié)作能力。這種互動(dòng)不僅限于信息的傳遞，更重視知識(shí)的共建與分享，為學(xué)生提供了深入探究和理解化學(xué)概念的機(jī)會(huì)。

（四）利用新教材資源進(jìn)行有效的信息整合

隨著新教材的出現(xiàn)，信息化資源在教學(xué)中的作用日益重要。教師需要有效整合多樣的電子教材和在線資源，使其與課堂教學(xué)無縫對(duì)接。這不僅意味著需要選擇和組織合適的教學(xué)材料，還包括運(yùn)用云計(jì)算等技術(shù)促進(jìn)教學(xué)資源的共享，確保學(xué)生能夠接觸到最新的化學(xué)研究和學(xué)術(shù)成果，從而提高教育的質(zhì)量和學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

四、“四新”視域下高中化學(xué)信息化教學(xué)的策略

（一）融合新課程標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)差異化教學(xué)

新課程標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)學(xué)生能力的全面發(fā)展和個(gè)人化需求。信息化教學(xué)策略應(yīng)包括利用數(shù)據(jù)分析工具來識(shí)別學(xué)生的學(xué)習(xí)差異，提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)資源和自適應(yīng)學(xué)習(xí)路徑。通過在線平臺(tái)實(shí)現(xiàn)分層教學(xué)，讓不同水平的學(xué)生能夠在適合自己的節(jié)奏下進(jìn)行學(xué)習(xí)。同時(shí)，運(yùn)用互動(dòng)教學(xué)軟件，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，促進(jìn)學(xué)生的自我探究和協(xié)作學(xué)習(xí)。

以“化學(xué)平衡”這一知識(shí)點(diǎn)為例。首先，基于診斷評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)個(gè)性化教學(xué)路徑。通過在線測(cè)評(píng)工具，教師可以評(píng)估學(xué)生對(duì)化學(xué)平衡前置知識(shí)的掌握情況，并據(jù)此制訂差異化的學(xué)習(xí)計(jì)劃。利用智能教學(xué)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析功能，教師可以為學(xué)生量身定制個(gè)性化的學(xué)習(xí)材料和教學(xué)活動(dòng)。例如，針對(duì)不同層次的學(xué)生，提供鞏固基礎(chǔ)概念或拓展高級(jí)思維的挑戰(zhàn)。其次，采用互動(dòng)技術(shù)提升課堂參與度。通過交互平臺(tái)，如實(shí)時(shí)問答系統(tǒng)，教師可以鼓勵(lì)學(xué)生就化學(xué)平衡原理和實(shí)例提問，激發(fā)學(xué)生積極參與課堂討論，促進(jìn)學(xué)生間的交流和合作學(xué)習(xí)。最后，實(shí)施即時(shí)反饋與教學(xué)調(diào)整。教師應(yīng)運(yùn)用快速反饋工具收集學(xué)生學(xué)習(xí)的即時(shí)數(shù)據(jù)，根據(jù)學(xué)生的反饋調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和策略，使教學(xué)更加符合學(xué)生的實(shí)際需求。

例如，在課前利用在線測(cè)試系統(tǒng)評(píng)估學(xué)生對(duì)化學(xué)平衡的理解程度。如果發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生在平衡常數(shù)的計(jì)算和理解方面有困難，教師可以借助個(gè)性化的電子教材和互動(dòng)式教學(xué)視頻，提供分層的解釋，并配合模擬計(jì)算練習(xí)。針對(duì)理解較好的學(xué)生，教師可以設(shè)計(jì)虛擬實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生通過模擬軟件探索溫度、壓力等因素如何影響化學(xué)平衡，從而加深他們對(duì)勒夏特列原理的理解應(yīng)用。這些學(xué)生可以通過在線協(xié)作工具分享實(shí)驗(yàn)結(jié)果，進(jìn)行小組討論，共同撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。針對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)較弱的學(xué)生，教師可以利用動(dòng)畫和圖解深入淺出地講解化學(xué)平衡的概念，并輔以互動(dòng)問答環(huán)節(jié)，及時(shí)了解學(xué)生的理解情況。同時(shí)，通過在線作業(yè)和實(shí)時(shí)反饋，幫助學(xué)生鞏固和加強(qiáng)概念理解。

在整個(gè)教學(xué)過程中，通過實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析和反饋工具，教師可以實(shí)時(shí)監(jiān)控學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度，調(diào)整教學(xué)方案，確保每位學(xué)生的學(xué)習(xí)需求得到滿足。因此，通過信息技術(shù)的使用，不僅有助于學(xué)生構(gòu)建堅(jiān)實(shí)的知識(shí)基礎(chǔ)，提升科學(xué)探究能力，還能滿足新課程標(biāo)準(zhǔn)下學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)的需求，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。

（二）對(duì)接新高考要求，增強(qiáng)實(shí)踐與思維訓(xùn)練

新高考傾向于考查學(xué)生的實(shí)踐操作能力和創(chuàng)新思維。信息化教學(xué)策略應(yīng)著重培養(yǎng)學(xué)生的綜合運(yùn)用化學(xué)知識(shí)解決問題的能力。利用虛擬實(shí)驗(yàn)室和模擬仿真軟件，可以讓學(xué)生在不受時(shí)間和空間限制的情況下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作練習(xí)，從而提升實(shí)驗(yàn)技能。同時(shí)，通過案例分析、問題探討等在線互動(dòng)教學(xué)，可以鍛煉學(xué)生的批判性思維和解決實(shí)際問題的能力。

以高中化學(xué)中的“化學(xué)平衡”知識(shí)點(diǎn)教學(xué)為例。首先，信息化教學(xué)應(yīng)基于新課程標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)建個(gè)性化學(xué)習(xí)路徑。利用大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)手段，教師可以準(zhǔn)確把握每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)和知識(shí)掌握情況，從而為每位學(xué)生設(shè)計(jì)最適合的學(xué)習(xí)方案和資源，確保每個(gè)學(xué)生都能充分理解化學(xué)平衡的基本原理及其在化學(xué)反應(yīng)中的應(yīng)用。其次，信息化教學(xué)需要提供互動(dòng)性強(qiáng)的學(xué)習(xí)平臺(tái)?，F(xiàn)代信息技術(shù)如互動(dòng)式白板、在線討論組等，能夠讓學(xué)生在探究“化學(xué)平衡”時(shí)，及時(shí)提出問題、交流觀點(diǎn)，形成積極主動(dòng)的學(xué)習(xí)態(tài)度。最后，教學(xué)過程中教師應(yīng)注意即時(shí)反饋與動(dòng)態(tài)調(diào)整。通過各類在線測(cè)評(píng)和反饋工具，可以實(shí)時(shí)跟蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)展和理解深度，并及時(shí)做出調(diào)整，確保教學(xué)策略與學(xué)生需求實(shí)現(xiàn)最佳匹配。

例如，在課前，教師可以通過在線測(cè)評(píng)工具診斷學(xué)生針對(duì)衡常數(shù)等相關(guān)概念的理解程度。這樣的診斷結(jié)果可以幫助教師為不同層次的學(xué)生提供定制化的實(shí)踐材料。對(duì)于掌握程度較高的學(xué)生，教師可以安排使用計(jì)算機(jī)模擬軟件探究“化學(xué)平衡”狀態(tài)下壓力、濃度變化對(duì)反應(yīng)的影響，以加深對(duì)動(dòng)態(tài)平衡概念的理解。學(xué)生可以通過這種模擬實(shí)驗(yàn)，逐步深化對(duì)化學(xué)平衡的認(rèn)識(shí)，提高分析問題和解決問題的能力。而針對(duì)基礎(chǔ)較弱的學(xué)生，則可通過動(dòng)態(tài)的教學(xué)資源，如動(dòng)畫演示平衡移動(dòng)的情況，輔以直觀的圖表和實(shí)例講解，以形象化的內(nèi)容提升學(xué)生對(duì)化學(xué)平衡基礎(chǔ)知識(shí)的理解。

在整個(gè)教學(xué)過程中，教師應(yīng)該充分利用信息化工具進(jìn)行學(xué)習(xí)跟蹤，根據(jù)學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)情況調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和方法，確保每位學(xué)生都能在“化學(xué)平衡”這一單元上取得實(shí)質(zhì)性的進(jìn)步。同時(shí)不斷優(yōu)化個(gè)性化教學(xué)方案，提高課堂互動(dòng)性，以確保學(xué)生能夠在新課程標(biāo)準(zhǔn)下實(shí)現(xiàn)全面而深入地學(xué)習(xí)。

（三）優(yōu)化新課堂環(huán)境，構(gòu)建互動(dòng)式學(xué)習(xí)平臺(tái)

新課堂環(huán)境的構(gòu)建要求打破傳統(tǒng)教學(xué)空間的局限，創(chuàng)造一個(gè)開放、互動(dòng)、協(xié)作的學(xué)習(xí)氛圍。利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)和社交媒體工具，搭建起師生、生生之間的溝通交流橋梁，使教學(xué)活動(dòng)不再受時(shí)空限制。此外，通過課堂投票、在線討論等形式，學(xué)生的參與感和互動(dòng)性不斷增強(qiáng)，同時(shí)也便于教師實(shí)時(shí)了解學(xué)生的思考過程和學(xué)習(xí)狀態(tài)。

以“化學(xué)品的合理使用”為例，在“四新”背景下，高中化學(xué)教育正在經(jīng)歷一場(chǎng)深刻的變革。信息化教學(xué)作為新課堂環(huán)境的重要組成部分，為合理使用化學(xué)品等知識(shí)點(diǎn)提供了更為豐富和立體的教學(xué)手段。信息化技術(shù)使得傳統(tǒng)的單向教學(xué)模式轉(zhuǎn)變?yōu)槎嘞蚧?dòng)模式。教師不再是單純的知識(shí)傳遞者，而是成為學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者和協(xié)助者。學(xué)生可以通過在線平臺(tái)主動(dòng)獲取信息、參與討論和協(xié)作，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的互動(dòng)建構(gòu)。信息化教學(xué)能夠根據(jù)每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)，提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)資源和支持，強(qiáng)化學(xué)生的主體地位。同時(shí)，教師可以利用數(shù)據(jù)分析工具，實(shí)時(shí)監(jiān)控學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)度，及時(shí)給予針對(duì)性指導(dǎo)和幫助。信息化技術(shù)還可以提供豐富的虛擬實(shí)驗(yàn)和模擬操作環(huán)境，允許學(xué)生在安全無害的情況下模擬化學(xué)品的使用、處理和實(shí)驗(yàn)操作，加強(qiáng)其實(shí)踐操作能力的培養(yǎng)和科學(xué)探究精神的發(fā)展。

例如，教師可以在課前通過在線平臺(tái)發(fā)布關(guān)于化學(xué)品安全使用的先導(dǎo)視頻和文章，激發(fā)學(xué)生的興趣和參與意識(shí)。課堂上，教師運(yùn)用互動(dòng)白板展示化學(xué)品的物理和化學(xué)性質(zhì)，通過互動(dòng)問答形式，讓學(xué)生積極參與化學(xué)品知識(shí)的探討。課堂活動(dòng)可以設(shè)計(jì)為小組合作探究任務(wù)，每個(gè)小組通過學(xué)校提供的平板電腦訪問在線虛擬實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)行化學(xué)品處理和實(shí)驗(yàn)的模擬操作。學(xué)生在模擬中了解化學(xué)品的標(biāo)識(shí)、使用方法以及應(yīng)急處理措施，實(shí)現(xiàn)對(duì)知識(shí)的深層理解和應(yīng)用。此外，教師可以設(shè)置在線討論區(qū)，讓學(xué)生就化學(xué)品的環(huán)境影響、健康風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行討論。學(xué)生需要查閱相關(guān)資料，準(zhǔn)備論點(diǎn)，并在平臺(tái)上發(fā)表觀點(diǎn)，與同學(xué)進(jìn)行辯論和交流。這樣的教學(xué)活動(dòng)不僅鍛煉了學(xué)生的信息篩選和處理能力，還能提高他們的邏輯思維和語言表達(dá)能力。課后，學(xué)生可通過線上作業(yè)系統(tǒng)完成有關(guān)合理使用化學(xué)品的作業(yè)，教師通過系統(tǒng)收集和分析學(xué)生作業(yè)數(shù)據(jù)，為學(xué)生提供個(gè)性化的反饋和輔導(dǎo)。

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泉州市教育科學(xué)研究所研究項(xiàng)目“‘四新’背景下信息技術(shù)賦能化學(xué)教學(xué)新模式的研究”（項(xiàng)目編號(hào)：QJYKT2022-35）。