巧用信息技術與化學學科整合，提高化學教學質量

劉曉平

摘要：二十一世紀的課堂是多媒體的課堂，在科學技術發展的今天，教育不再僅僅是“粉筆加嘴巴”的傳統模式，現代化教育技術中的多媒體教學手段，可以將傳統教學中教師難以表達、學生難以理解的抽象內容、復雜的變化過程等，通過動畫模擬、過程演示等手段予以解決。在教學中起到事半功倍的效果，有利于提高學生的學習興趣和分析問題、解決問題的能力，大大提高了教學效率和質量。做好信息技術與化學傳統教學手段的整合，是提高教育教學質量的重要途徑。

關鍵詞：信息技術；化學學科；整合；提高；教學質量

中圖分類號：G632.0 文獻標識碼：A 文章編號：1992-7711（2014）01-0112

信息時代科學技術革命的飛速發展，既為教育帶來新的機遇，又帶來了新的挑戰。二十一世紀的課堂是多媒體的課堂，在科學技術發展的今天，教育不再僅僅是“粉筆加嘴巴”的傳統模式，現代化教育技術個人計算機（PC機）加多媒體必然會引入教學領域，如計算機輔助教學（CAI）和計算機管理教學（CMI）已成為世界范圍的教育研究領域和未來教學的發展趨勢。初中化學是基礎教育的重要組成部分，計算機多媒體通過各種表現手法將內在的、重要的、本質的東西凸顯出來，如抽象的概念，難以觀察清楚的現象，不易實現的實驗等，進行信息處理和圖像輸出，在屏幕上實施微觀放大、宏觀縮小、動靜結合。這樣，在短時間內調動學生多種感覺器官參與活動，使學生獲取動態信息，從而形成鮮明的感性認識，為進一步形成概念、上升為理性認識奠定基礎。激發了學生的學習興趣，調動了學生的積極性，優化了教學過程，提高了課堂效益，而且有利于提高學生的學習興趣和分析問題解決問題的能力，大大提高了教學效率和質量。

一、將信息技術作為化學課程整合的演示手段，幫助學生理解化學概念、原理、物質結構等方面的內容

化學概念與原理抽象度很高，物質的微觀結構既看不見，又摸不著，單靠語言和文字的描述很難在學生的大腦中留下深刻的印象。在教學過程中，往往有這樣的經驗，涉及實驗的內容，配合精心的演示或學生實驗，學生興趣很高；涉及到化學概念及原理微觀粒子的運動，由于大多較為抽象，單靠語言和文字描述，學生較難理解。如在原子結構的教學中，筆者利用計算機模擬原子結構模型，讓學生直觀地看到原子的組成、空間結構，用于在課堂上對學生的講解；也可組編成講演文稿或多媒體課件及圖表、動畫等形式，在教學過程中進行展示和創設教學情境，使學生在愉悅的氛圍中獲取知識。文字、圖像、聲音信號將課堂與實踐相互融合起來，突破了傳統的教學局限，使學生在設定的情境中獲取了知識，收到了良好的教學效果。

二、將信息技術作為化學課程整合的資源工具，在時間和空間上突破傳統課堂教學的模式

近幾年來，信息技術得以快速迅猛的發展，校園網的建立、互聯網的連接，為化學的教學提供了密集信息、多樣形式、海量開放的資源信息庫。教師使用電腦多媒體來輔助化學教學，在時間和空間上突破了傳統課堂教學的模式，使化學教學不再局限于課堂、書本、教室和實驗室，教和學在時間和空間上得到延伸和擴展。例如：在網絡環境下，教師可將自己的教案和課件發布在校園網或Internet的中學教學網站上，供學生在課余時間上機查尋和使用，給學生的預習、復習提供了良好的課外學習環境，另外還可讓有條件的學生與教師聯網，鼓勵學生在家中通過上網來進行學習和作業，并即時地向教師提問和請教，使教師的教學活動得到延展。學生還可通過Internet訪問相應的中學化學教學網站，如聯想網校、101遠程教育網、新世紀課程網等，在網上接受其他化學教師的遠程教學，其學習不再受限于傳統教學的時間和空間。這樣可以使學生學到更多更新的知識。

三、將信息技術作為化學課程整合的交流平臺，在時間和空間上突破傳統的教師和學生的地位

師生交流是教學的重要環節，師生互動、生生互動是教學成功的重要因素。而以蘇聯教育家凱洛夫的五段教學法（激發動機——復習舊課——講授新課——運用鞏固——檢查效果）為典型代表的傳統教學方法，教師是整個教學過程的主宰，學生則處于被動接受教師灌輸知識的地位。不難想象，作為學習過程主體的學生如果在整個教學過程中始終處于比較被動的地位，肯定難以達到比較理想的教學效果，更不可能培養出創新型人才，在具備網絡硬件大力使用的環境下，教師可根據教學的需要和學生興趣，利用學校網站、QQ群、聊天室等信息工具開設一些化學討論專題，讓學生有興趣的去討論，各抒己見，從而對課本知識進行全面理解，拓寬課本以外知識的視野，提高教師自身的理論水平和學生實踐能力，實現師生之間情感上的交流，既提高了課堂教學質量，又從學生身上學到了好的做法，這種網絡教學模式，使課堂教學結構發生了變化，教師的作用、學生的地位發生了變化，真正實現了教師角色的轉變。教師幾乎是把學生所有的感覺器官都調動起來，用高超的技巧將學生的才智與計算機交互式多媒體技術密切結合，從而最大限度地減少了教學時間的無效消耗，增加了課堂教學的容量和知識密度，提高了學生的學習興趣和理解、吸收知識的速度，挖掘了學生的創造潛力，訓練、強化了學生的創造能力，充分發揮了學生的主體性、積極性和獨立性。

四、將信息技術作為化學課堂整合的輔助工具，化“不可見”為“可見”，化“靜態”為“動態”

信息技術的應用可以較好地解決化學教學中的微觀問題，對化學中微觀概念可以進行直觀演示，一個知識點可多次演示，對培養學生的觀察能力及發現問題的能力都有一定的幫助。例如氯化鈉溶解于水的實驗，從宏觀看現象不明顯。但是通過多次演示課件，學生就能真切感受到水分子作用下，鈉離子與氯離子能迅速擴散，均勻地分散到水中，進一步認識到食鹽溶液實際上是離子和分子組成的均勻混合物。并能感受到離子在水溶液中跟水分子一起不停地運動，最終得出結論溶液是均一、穩定的。問題的深化，是在學生不斷地去思考和進一步探究中得到解決的。

五、將信息技術作為化學課程整合的探究主體，增強化學實驗課的教學效果

實驗是化學學科的基礎，也是實驗探究法實施的前提，其重要意義毋庸置疑。然而，傳統的課堂演示實驗存在著一些不易克服的問題：1. 反應裝置規模小而教室范圍大，多數學生觀察現象模糊；2. 許多化學變化瞬間即逝，學生注意力難以集中在應當著重觀察的重點上，因而感官刺激強度不足；3. 一些化學實驗需要較長些的時間才能完成，而課堂教學時間有限，無法直接觀察結果；4. 演示實驗時教師既要自己動手或指導學生操作，又要調控整個教室的學生注意力，因而無法組織他們同步思考討論，所以，邊實驗邊探究的氣氛不濃；5. 一些實驗危險性較高，不易于在課堂上演示；6. 工業生產裝置規模大，根本無法在課堂內演示。那么，怎樣解決這個在化學教學中帶有普遍性的難題呢？配以放映實驗錄像不失為解決問題的辦法。但是，現階段各地發行的實驗錄像帶只能線性播放，難以根據教學的需要，隨心選擇某一片段、某一鏡頭，更不便在畫面中穿插對實驗的探索性思考，所以效果不佳。我們可借助計算機穿插實驗錄像的技術，采用MPEG壓縮卡，將視頻信號轉換成電腦可處理的視頻文件（MPG格式），并結合VCD編碼系統制作VCD視盤的方法。使用時可以通過按鼠標或鍵來選擇任何一個實驗的畫面，邊觀察、邊思考，這樣明顯地提高了實驗引導探究的效果。但對那些反應速率過慢的實驗（如鐵生銹，鐵銹與酸的反應等反應速度非常慢，課堂上難以演示）、變化太快的實驗（如鎂與酸反應的實驗，但反應太快，學生完整描述實驗現象有困難，通過投影實驗能使全體學生基本看清。），借助計算機穿插實驗錄像的技術，效果也不佳，這時可將該實驗的視頻文件反復播放，并通過幀數控制定格在幾個特殊階段。這樣學生就能將實驗的整個過程看得十分清楚。對污染性大的實驗（如氧化汞分解等）、容易出現錯誤操作，而錯誤操作又可引致高危險的實驗（再如濃H2SO4的稀釋時錯誤地將水倒入濃H2SO4），不宜用實驗來演示給學生看。但都可通過動畫模擬及伴音得到解決。對與酸堿中和反應溶液PH值的變化，只憑教師理論講解學生只能記住，通過PH傳感器我們可以在做實驗的同時在電腦上畫出反應的PH值變化圖像，使學生能形象的感受到其中反應的實質，了解溶液的變化。那些發生比較困難，甚至不能實現的實驗、在課堂的空間和時間上不可能觀察到的生產和生活中的種種化學變化，以及不能看到的自然界中豐富多彩的那些化學現象，工業生產中的實際過程，等等，就只能用計算機一一模擬出來，通過不同顏色的塊、線條、逼真的爆炸等，把實驗過程中氣體的流動、引致實驗失敗的原因、后果很直觀地展示出來。同時在中學化學教學中遇到無法用真實的實驗去解釋的一些化學現象，那么就可以利用信息技術作為手段去探究實驗現象，取得較好的學習效果。

讓學生利用多媒體信息技術進行研究，從而使學生自主地發現問題，提出解決問題的辦法，有助于加強學生對學習實驗內容的理解和動手學習能力的提高，進一步培養學生的探索精神和創新能力。教師在信息技術教學中要善于分析教材，獲取與教材相關的課外資源，進行合作探究。選擇最佳的教學方法進行教學，積極創設問題情境，讓學生啟動思維，為實現化學課堂教學與信息技術的有效整合打下基礎，最大限度地提高教學質量。

（作者單位：山東省青州市北關初中 262500）