信息技術與有機化學教學整合的實踐與研究

王海玲+赫慶軍

摘要：教育在不斷改革，現已發展到以推進素質教育為目標，以實現教育信息化為特征的階段。而教育信息化的目標就是要努力推進信息技術與其他學科的整合。在高中化學的教學過程中，與信息技術的整合是必不可少的，其中以有機化學最為明顯。而將信息技術與有機化學進行整合，優化有機化學課堂教學，也具有傳統化學教學手段無法比擬的優點。本文就信息技術與高中有機化學教學整合的必要性，信息技術與高中有機化學教學整合的具體實踐及有關事例試做論述。

關鍵詞：信息技術；有機化學；必要性；結構；實驗

信息技術與課程的整合就是通過課程把信息技術與學科教學有機地結合起來，從根本上改變傳統教與學的概念以及相應的學習目標、方法和評價手段。而這種整合對學科教學來說也是必要的。隨著教學要求的進一步提高，教學目標的不斷提升和深化，信息技術進入學科課堂教學已是必然。

對化學學科教學來說，合理適當地運用信息技術不僅能夠大幅度提高學生的學習興趣，更重要的是能夠將學科知識呈現得更加直觀、形象，甚至能將一部分傳統教學手段無法呈現的內容以精彩的形式展示出來，使得學生容易理解接受，大大增強了教學效果。對有機化學課程教學來說，筆者認為主要表現為以下幾個方面。

● 直觀地展示有機物結構

有機物分子的空間結構比較復雜，也很抽象，如果學生對有機物的空間結構缺乏想象力，那么僅憑教師的講解，是很難想象出有機化合物的空間結構的。比較簡單的有機物如甲烷、乙烯、乙炔、苯等小分子可以借助模型來展示其結構。但是那些結構復雜的有機物就不適合于使用模型了，當有機物中原子個數較多、連接方式較復雜時，模型難以真實再現其空間結構。并且有的模型制作較困難，如多元醇、醛類、羧酸、氨基酸、鹵代烴等原子種類和個數較多的分子模型，在保存、使用過程中都會受到一定程度的限制。

若是利用信息技術中的三維圖形功能，則可以輕易解決化學模型的不足。在教學中可以借助一些優秀的軟件來達到應有的效果，如Flash，在繪制化學分子結構模型時可以將二維平面結構轉化為三維立體結構。例如，鹵代烴分子、葡萄糖分子的球棍模型和比例模型，可制作出任意旋轉的三維分子結構，從不同角度清楚觀察有機物三維立體結構的外觀，并將結構中的不同原子賦予其不同的顏色，這樣不僅將有機物的結構直觀地呈現在學生面前，還給學生以美的享受，枯燥的分子立即變得活靈活現，能大大激發學生的學習興趣。這些是傳統的教學手段所無法達到的。

● 形象地演示有機反應原理

學生在學習有機化學時，感受最深刻的就是有機化學反應方程式難書寫、有機反應歷程過于復雜抽象。大多數有機化學反應歷程都涉及原子的斷鍵及重新成鍵的過程，如碳碳雙鍵的斷鍵加成反應，苯的加成反應和取代反應，乙醇的消去反應和氧化反應，乙醛的氧化反應和還原反應，乙酸的酯化反應，酯和油脂的水解反應，葡萄糖的各種反應，其中都有比較復雜的斷鍵成鍵過程，比較抽象，要將其變化過程表述清楚需要教師做大量的講解和板書。

若運用信息技術將這些過程制作成動畫，向學生展示其微觀演變過程，通過形象化的手段進行直觀性模擬展現，學生會真實地“看到”原子的變化過程，利于學生更清晰地掌握反應機理。此外，加成、加聚、消去、酯化、水解、催化氧化等典型有機反應類型，做成動畫演示其反應機理，讓學生直觀看到反應時物質內部所發生的變化，從而更好掌握典型有機反應的原理，而且可以節省大量的板書設計。

例如，乙烯發生加聚反應生成聚乙烯。這個過程應用了乙烯的加成反應原理，但是要想把生成聚乙烯的過程完整地展現給學生，在有限的黑板板面上是不容易的。此時我們可以借助信息技術，制作一個關于加聚反應的動畫視頻。若干個乙烯分子一字排開，動畫演示每一個乙烯分子的斷鍵過程，慢慢地過渡到斷開的化學鍵重新結合成新的化學鍵，這樣，多個乙烯分子最后相互之間“手拉手”，形成了一條長長的直鏈——聚乙烯。由聚乙烯的結構進一步分析其結構特點，得出聚乙烯的結構簡式，從而順利書寫其化學方程式。這段動畫的播放，比起教師的板書和講解效果要好得多。

● 生動地模擬有機物性質實驗

化學是一門以實驗為基礎的自然科學，以實驗促教學是提高化學教學質量的關鍵。課堂演示實驗是化學課堂教學中最常用的教學輔助手段，所以演示實驗的成功與否對課堂教學質量有著至關重要的影響。但是，很多實驗因為各種條件的限制往往達不到理想效果。譬如，有些演示實驗，教師只能在講臺上演示，這就導致只有前面幾排的學生才看得清楚實驗現象，后面很多學生都看不清楚，這樣的演示實驗就不能很好地發揮其應有的作用；而且現在教材中的某些演示實驗，由于種種原因存在一定的缺陷，如現象不明顯、不安全、藥品用量大、污染嚴重、操作復雜費時等。教材上有些實驗的可操作性差，實驗中產生一些有毒氣體，而目前大多數學校班級不具備通風的條件。例如，制取乙炔的實驗中因副反應產生的H2S、PH3等氣體，制乙烯時副反應產生的SO2氣體，溴苯的制取試驗中會發出的液溴和苯的蒸氣，這些有毒物質都會直接影響學生的身體健康和課堂教學。

而利用多媒體可展示課堂演示實驗無法演示的有毒的、微觀的、極慢的或極快的化學過程。例如，有機化學中甲烷與氧氣的爆炸性實驗，演示起來具有一定危險性。若這些爆炸性實驗做成動畫，配上爆炸響聲進行模擬播放，既可以避免在實驗過程中可能造成的危險，確保了師生的安全，又因為有視頻和音頻的呈現，生動活潑、惟妙惟肖，教學效果極好，很大程度地調動了學生的學習興趣和積極性。

當然，多媒體實驗是對課堂演示實驗的一種補充。信息技術的應用不能完全代替化學實驗操作，只能作為化學實驗的補充和延伸。因為通過化學實驗可以來培養學生的動手能力、觀察能力、分析問題和解決問題的能力，即使是失敗的實驗，也可以從中學到不少相關的知識。

如何在有機化學課堂中對信息技術進行整合，使之最大程度地發揮優勢，是每一位化學教師需要認真思考的問題。在教學中只有深入研究和實踐如何充分而恰當地設計、開發、運用信息技術，使之與其他手段有機結合，優化課堂教學，力求最大限度地提高效率，才能體現出信息技術輔助教學的真正價值。

總之，信息技術與有機化學教學的整合，不僅僅是一種教學方法的更新，更重要的是把信息資源引入化學教學活動中，合理、機動地運用信息技術的輔助功能，給學生提供視覺和聽覺感受，有效地培養學生自主學習、主動發展的意識和能力，把學習空間還給學生，充分挖掘學生的創造潛能和對信息的獲取、分析、加工、創新、應用能力。

信息技術與學科課程整合不是一朝一夕能完成的，但只要持之以恒，大膽把信息技術當成工具用于教學中，一定能取得不錯的教學效果。

參考文獻：

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