信息技術與高中化學課堂教學有效融合的研究

曾蓉

【摘 要】本文在分析此課題的研究背景后，對周邊學校信息技術與課堂教學的融合現狀進行了深入調查及分析，并對此展開研究，闡述了在新課標背景下進行信息技術與高中化學課堂教學有效融合的對策與方法。

【關鍵詞】信息技術 高中化學 課堂教學 有效融合

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2016）09B-0026-03

隨著新課程改革的全面推行，信息技術與學科教學的有效融合已經成為一種趨勢。我國《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010—2020年）》中提出了“加快教育信息化進程”的要求，其中就包括加快信息技術和課程整合。

筆者所在的學校從2012年開始組織本校教師進行信息技術與課堂教學有效融合的研究，并開展了一系列的活動。本文將結合本校實際以及筆者多年的化學教學實踐，就如何在新課改背景下進行信息技術與高中化學課堂教學有效融合談一談自己的看法。

一、現狀調查及分析

（一）在化學課堂靈活運用信息技術的優勢

以多媒體技術為靈魂的信息技術賦予了傳統教育新的內涵，特別是在廣西全面展開新課程改革后，它在課堂上表現出更強大的生命力。

1.創設興趣盎然的情境，激發學習主動性

古代教育家孔子曾說：“知之者不如好之者，好之者不如樂之者。”通過信息技術呈現相對形象的資料，創設興趣盎然的情境，讓學生邊看邊思考，激發學生發現問題的興趣，主動學習和探究。

信息技術可以綜合處理文字、聲音、圖像及視頻等信息，并建立起新的邏輯關系，從而表達出更為豐富的內容。這些信息在短時間內作用于學生的各個感官，使學生產生前所未有的感受。化學是一門與日常生活密切相聯系的學科，日常生活中充滿了教學素材，我們可以利用信息技術手段在教學中滲透日常生活中涉及的化學知識、抓住學生喜歡關注的社會熱點中涉及的化學知識，吸引學生注意力，并以此為導入點，以多媒體形式進行相關知識的教學，從而取得更好的教學效果。

2.可使微觀變宏觀，使抽象變具體

化學教學中經常涉及一些微觀問題及相當抽象的概念，傳統的教學手段存在表達不清，難于在課堂中具體體現的缺點，借助于信息技術就可以使這些問題迎刃而解。信息技術手段可以將微觀現象放大處理，也可以進行動態演示，使抽象的概念更具直觀感、立體感和動態感。

比如物質結構中的晶胞結構特別是各種堆積方式在傳統教學中是難以用語言描述清楚的，我們借助于模型可以降低講解難度，但模型的制作、保存和使用都有一定限制，而利用三維動畫則可輕易解決模型問題。例如利用模型軟件制作各種晶胞結構、立方堆積課件，在教學中利用信息技術手段多角度展示晶胞結構，使學生能更準確地理解晶胞中各原子的位置關系，使抽象的問題直觀化，微觀的問題宏觀化，有事半功倍的效果。

因此，我們可以運用信息技術來化解教學難點、突破教學重點、提高課堂效率和強化教學效果。

3.有利于增強演示效果，優化化學實驗

實驗是化學教學的基礎。調查對比了一位教師在兩個同層次班級20分鐘理論講述和5分鐘實驗展示的教學效果，發現后者效果更佳。傳統課堂的演示實驗教學有時也存在一些問題，如有些實驗現象不明顯、效果不顯著；有些實驗的可重復性差、耗時長；還有一些實驗由于受到實驗室條件的限制或者具有一定的危險性，無法在課堂上演示。利用課件、實驗動畫或視頻演示則可以有效地解決這一問題。

比如煤的干餾，石油的裂解等，采用信息技術進行模擬，能夠讓學生充分地認識和感受化學反應的細微變化過程，通過文字、圖像、聲音、動畫的結合，既生動有趣又不受時間限制，減少實驗消耗且避免毒害物質對師生身體的損害，從而取得常規教學難以取得的效果。

4.有利于增加信息量，優化教學效果

當代中學生知識面廣、信息來源多，教師在課堂上給予學生的不再僅僅是課本知識，而應該結合教材拓展學生視野。在信息化時代各種多媒體技術的協助下增大課堂容量就成為可能。

而在傳統的化學課堂中，節奏慢，課堂容量小，教學方式相對單調。利用信息技術后，可以使課堂教學內容圖文并茂，信息量加大，教學節奏變快，使學生能更快、更多地接受知識。

（二）在化學課堂上運用信息技術的誤區

近年來，老師們慢慢摸索出許多方法將信息技術與化學教學進行有效融合，取得了較好的效果。但從調查情況來看，現狀與期望值仍有較大差距，依然有不少教師對融合的理解存在誤區。現階段學校在進行信息技術與課堂教學有效融合的研究過程中存在的誤區主要表現在以下幾個方面。

1.過于重視信息技術，忽視傳統媒體

學校于2012年在教室里安裝了希沃交互智能平板，在此系統內，教學軟件和交互智能平板可相互兼容，為了配合教學，學校在平板外部安裝有4塊傳統黑板，同時學校要求教師在教學中靈活運用此平板。

但開展這項研究工作后，校內課堂教學出現了兩個極端。有些老師對智能平板的使用僅限于將它當做電子黑板，好處就是終于不再滿身粉筆灰；而許多教師又過于重視信息技術在課堂教學中的運用，忽視了傳統教學手段。由于演示實驗需要教師親自動手完成實驗，比較麻煩，還存在不成功的可能，因此有些老師就全部用信息技術手段代替教師演示實驗，即使是焰色反應、噴泉實驗、鋁熱反應等實驗，也通過直接播放視頻或通過動畫演示完成實驗。利用信息技術手段代替課堂演示實驗，實驗現象是清楚明了了，教師輕松了，可學生卻失去了現場感和感官沖擊的機會，難以讓學生留下深刻的印象。課堂演示實驗，可以讓學生運用感官去觀察和感知，通過對現象的分析、處理，提高學生分析能力，這些都是運用信息技術手段所不能企及的。

新課程標準強調學生動手操作能力的培養，強調學習過程的體驗，也就是說，讓學生在實驗室中開展實驗，直觀地感受實驗，這對知識網絡的建構非常重要。

2.過于體現信息技術的使用形式，忽視與學科教學的有機結合

筆者曾觀摩過這樣一節課，在《幾種常見的金屬》的教學中，上課地點在網絡教室，每個同學一臺電腦。教學過程如下：（1）播放視頻《金屬元素簡介》；（2）幻燈片呈現本節課教學內容，幾乎就是將課本內容照搬；（3）學生分組討論常見金屬的性質；（4）學生在班級Q群里發表討論結果。這節課看上去很熱鬧，使用了許多信息技術形式，還采用了新課標倡導的小組合作學習方式，但實際教學效果卻不如傳統課堂。實際上該節課只是將書本內容原樣搬上了PPT，整個課堂都在播放幻燈片，沒有板書，沒有恰當的講解，最后學生討論的結果也是照搬課本，并未形成知識系統和網絡，只是將板書變成幻燈片，將學生作業從作業本搬到了Q群，沒有利用信息技術的優點和長處，沒有推陳出新的有效手段。這節課的問題就出在生搬硬套，沒有與具體的教學內容有機結合。

3.太過重視準備教學資源，忽視學情分析

新課標改革提倡探索與合作的學習方式，但是很多教師過于重視教學設計、課件等教學資源，而忽視了學生探究學習必需的其他資源。

信息技術和化學課程融合的理念是“改變教學內容呈現方式、學生學習方式、教師教學方式、師生互動方式，為學生提供豐富多彩的教學環境和學習工具”。也就是說，根據新課改要求，要轉變學生學習方式，最重要的是進行全面具體的學情分析后，根據學生的實際情況，為學生的學習和發展提供豐富多彩的內容和良好的教育環境、教育資源和有力的學習工具，幫助學生搜集、利用各種學習資源，從而取得更佳的學習效果。

二、方法與對策

從上述分析來看，信息技術雖有其獨特優勢，但在一定程度上固化了知識間的聯系，模式化了學生的思維過程，無法處理課堂教學中可能出現的突發狀況。它是對傳統教學手段的補充，但不能完全取代傳統教學。

教育部所提倡的信息技術與學科教學的有效融合，強調在利用信息技術之前，教師要清楚教學需求，設法找出信息技術在哪些方面能優化課堂教學，提高教學效率。這項工作取決于諸多因素如學校硬件、軟件條件，教師和學生的信息技術素養，教育教學評價機制，課程內容和教學組織架構等，所以教師如何充分利用現有資源，在有限的物質基礎上，實現信息技術與高中化學課堂教學有效融合，從而實施高質量和高效率的教育，則是我們必須思考的問題。

要真正實現信息技術與化學課堂教學有效融合，必須做到以下幾點。

（一）系統學習相關教育理論，提高信息技術素養

信息技術與化學課程的有效融合要具備一定理論基礎。當代教師應對心理學、教育學、信息技術理論等有一個基本了解，以理論為指導，建構學習內容，組織高效實用的素材。要達到這一目標，教師應深刻了解教學目的，了解重難點，了解傳統教學的優點和局限性，結合信息技術所提供的便利更好地進行教學設計。同時要求教師能制作課件，能處理簡單的突發事件。

筆者曾上過一節《氯氣》的公開課，筆者自己模仿新聞主播，錄制了一段高速路上大卡車側翻致氯氣泄漏的新聞語音，同時輔以新聞圖片創設情境引入，整堂課有關氯氣的物理性質、化學性質都圍繞這則新聞展開。重難點突破形式新穎，環環相扣，取得了很好的教學效果。教研組評課時的總結指出本堂課最大的亮點與成功之處在于運用信息技術，創設了一個生動的情境，并使之貫穿始終，激發了學生的學習興趣。

廣西高中階段使用的人教版選修教材1《化學與生活》中，許多章節的內容、習題、實踐活動中也增加了許多與計算機、網絡相關的開放式任務，嘗試性地引導師生從網上獲取知識，開發知識的新路徑，一定程度上體現了編者提倡將信息技術應用于化學教與學的意圖。如果在教與學的過程中，師生都能按照教材引導的方向貫徹實施，那么學生的學習可以不再是通過被動接受結論的方法來獲取，從而更容易取得有效的教學效果。

（二）信息技術要與學科特點相結合，突出學科思維特點

化學學科具有邏輯的嚴密性，并大量使用形式化、符號化的語言。揭示思維過程、促進學生思考，是化學學科教學的特殊要求。信息技術在化學課堂教學的運用一定要緊扣教學目標和教學內容，根據不同內容運用不同技術，充分發揮其在教學上的優勢，不能一味追求課件的華美，忽視與教學內容的有機結合。

現行化學教材中有許多演示實驗，但由于學校班級人數多，演示實驗時不可能使所有學生都能夠清楚地觀察到所演示的現象，教學中可利用實物投影儀將所演示的實驗進行投影。比如按常規演示鈉與水的反應，后排學生一般只看到“溶液變紅”的現象，而將其放在實物投影儀下，能讓所有學生清楚地看到反應的全部現象，更好地掌握反應原理。

高中化學課程標準要求學生掌握許多抽象的化學概念和原理以及看不見、摸不著的物質微觀結構。這些知識單靠教師用語言和文字描述，學生很難理解。教師可以通過動畫模擬，變抽象為形象。比如氫電子云的形成、化學平衡狀態的建立過程，有機化學中取代反應、加成反應等反應機理，這些抽象的知識通過用動畫演示后，學生可以直觀形象地認識微觀世界，更容易了解化學反應的實質，理解化學原理。

根據學科特點，有些化學反應由于所需時間太長、危險性大、污染性強、藥品缺乏等原因無法在課堂演示。為了增強教學的直觀性，此時可大膽采用現代教學手段進行模擬。如氯氣與甲烷的取代反應，所需時間很長，課堂上很難演示，筆者通過錄像機錄下整個反應過程，然后在課堂上以高倍數播放，獲得了較好的課堂教學效果；比如堿金屬與水的反應，在課堂上能演示的是鈉和鉀，而網絡上有科學家在野外做的堿金屬與水反應的系列實驗，場面宏觀，現象對比明顯，利用視頻的播放可以讓學生更好地進行對比，掌握同主族元素性質遞變規律；再如氫氣與空氣混合氣點燃發生爆炸的模擬動畫，可對瞬間變化作定格分析，化枯燥為生動。當然也可以模擬氯堿工業、氨的合成、硅酸鹽工業等工業生產過程。這樣一來，即使是沒有條件的邊遠山區的學生，也可以對各種工業生產過程和生產原理有個感性認識和初步理解。

（三）要樹立為學生的學習服務的思想

在教學過程中，教師應清晰地認識到，信息技術只是使學生更有效地獲取知識、發展智能的一種工具。因此，我們一再強調信息技術要服務于學生的學習，千萬不要為技術而技術。以服務學生的學習為中心，以學生為主體，讓學生獲得最好的學習體驗，這才是使用信息技術的最終目的。

例如，在現行人教版教材必修2第二章原電池的教學中，教師引導學生探究原電池的構成條件后，通過學生分組實驗，讓學生對原電池產生電流有感性認識。接著向學生提問：為什么會有電流產生？學生可以分組討論、分析并進行實驗驗證，比如驗證溶液中產生的離子、pH值的變化等，使學生對原電池有一定的理性認識，之后，教師再配合多媒體展示原電池工作的微觀原理，使學生形象地看到電子運動方向及兩極電子得失的特點。這樣既幫助學生進一步認識物質的結構，理解化學變化的原理，又大大提高了學生的學習質量，引導學生進一步思考，最后得出原電池的電極反應方程式。

又如學習“乙酸”時，教師可以展示乙酸的球棍模型，隨后以動畫的方式表現出某些鍵的極性以及不同的鍵能，并模擬斷鍵和成鍵過程。引導學生充分認識分子結構、理解和掌握乙酸的相關化學性質。相對傳統的球棍模型的展示，多媒體的靈活運用使學生在學習的過程中更加輕松而有收獲。

學生在教師的指導下，在信息技術的幫助下，通過自主探究、小組合作學習之后，能對所學知識進行小結，并在班上進行演示、講解，這樣能有效激發學習者的學習熱情，有利于學生開展深層學習。

三、結語

新課改背景下，信息技術只是一種輔助教學的手段，課堂教學要堅持以學生為主體。教師要充分發揮引導作用，以信息技術為平臺進行教學互動，激發學生學習的主動性，提高課堂教學效率。

信息技術與課堂教學的有效融合可促使現行教育教學及教師自身的發展，隨著信息技術的發展和課程改革的深入，必將產生新的教學模式。我們要積極探索信息技術與化學學科教學的融合的最佳切入點，避免陷入誤區，做一名既熟悉多媒體教學技術，又懂化學課堂教學藝術的化學教師。

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（責編 盧建龍）