化學課堂教學與信息技術的整合

楊秋艷

關鍵詞：信息技術；化學教學；數字化信息系統實驗室；整合方式

一、化學教學的學科特點決定了信息技術參與的必要性

1.關于整合

信息技術與學科教學整合，是指在課程教學過程中把信息技術、信息資源、信息方法、人力資源和課程內容有機結合，共同完成課程教學任務的一種新型的教學方法。整合的核心是從所教學科的角度研究如何使用計算機幫助自己教學，把計算機技術融入各學科教學中——就像使用黑板、粉筆一樣自然、流暢；其目的是改變傳統教學中對學生主體地位不夠重視的情況，調動學生的多種感官參與課堂教學活動，為學生創造輕松、交互、動態、開放、自主、主動的教學環境，充分發揮學生的主體作用。

2.化學學科特點需要信息技術參與整合

化學是研究物質的組成、結構、性質以及變化規律的基礎自然科學。化學教學中的理論部分難免枯燥、生硬、抽象，學生在理解、接受上比較困難；微觀概念學生又難以捉摸。這些都讓學生對化學的學習感到困難，對很多理論知識只能采用死記硬背的方式進行學習，不僅吃力，而且在考試和應用的時候常出現混淆。而計算機多媒體可以通過各種表現手法，直觀展示內在的、重要的、本質的東西，讓學生能直觀地感受抽象的理論。如理論部分中枯燥、生硬、抽象的內容可以變成有趣、生動、形象的動畫視頻；學生無法想象宏觀世界、復雜空間構型和跨越時空的事物，在屏幕上實施微觀放大、宏觀縮小，動靜結合、圖文并茂，把微觀世界宏觀表現出來，使抽象的概念形象化，在短時間內調動學生多種感官參與活動，為進一步形成概念、上升為理性認識奠定基礎。計算機多媒體技術對化學實驗也是一個非常大的助力。現行條件和現行教材中有的實驗現象不明顯；有的實驗過程太快，有的實驗過程又太慢；有的實驗有毒，有的比較危險，這些都不利于學生對實驗現象進行準確、細致、完整的觀察，不利于學生對實驗的全面了解，如果將這類實驗進行信息處理和圖像輸出，解決實驗室無法解決的問題，讓實驗現象清楚、直觀地展示出來，就可以方便學生理解相關的理論知識。對實驗現象很快出現、不容易觀察現象的實驗，利用視頻可以放慢實驗進程，并且可以通過隨時暫停、重播等方式加強對實驗的記憶。甚至可在計算機上模擬錯誤的操作會產生什么樣的結果，加深學生對正確實驗操作的記憶。在實驗創新練習時，首先讓學生自行設計操作步驟，在計算機上進行模擬實驗，然后再進入實驗室，這樣既能鍛煉他們的創造能力，又可避免他們不成功的實驗可能帶來的危險，成功的實驗又能激發他們的創造熱情，這種既安全又節約藥品的模擬實驗方法還能提高學生的科研能力，激發出創造靈感，培養創造能力。

二、化學課堂教學與信息技術的整合方式

自從計算機普及以來，廣大教師的教學中都留下了信息技術整合的影子。我們可以認為信息技術整合經歷了三個階段。

第一階段是使用課件，增大知識的容量，優化教育教學過程，提高課堂教學質量，但學習方式和形式都較封閉，是一種教師占主導地位的教與學的活動模式。第二階段是利用網絡環境，構建網絡環境下的新情境教學模式，學生的學習方式和內容將發生根本的變革，將信息技術資源環境下的學習變為開放型的學習，不僅能集中體現學生的主動性，更能培養學生的創造性，類似研究性學習的模式。第三階段就是我們現在提到的互聯網+。隨著社會的發展，全球一體化及信息技術的不斷提高給教育帶來高層次的革命，將更廣泛地出現各式網絡教育，讓人們在不同的時間不同的地點隨時可以根據自己的需要自主學習、主動學習。從現階段我們的教學條件來看，無論是硬環境還是軟環境都比較成熟，在此之前我們也廣泛地使用教學課件，因此，我們現在做的工作只能在原有使用課件的基礎上不斷完善，在第一個層面的基礎上進行第二個層面的整合。

典型課例展示：

以一節“弱電解質的電離平衡”為例，展示一下化學學科與信息技術的整合。

課前：學生下載了“作業盒子”APP，完成老師發布的有關“弱電解質的電離平衡”的舊知復習和新課預習的內容。老師從“教師端”可看到學生提交的作業。作業盒子已經統計好了每一道題的正確率，方便老師在課堂上有針對性地復習舊知。老師還可以根據學生注冊的學號，選擇學生的答卷進行批改。與傳統的導學案相比，減少了老師批改的時間，并且能給出詳細的分析，讓老師能更好地掌握學生的知識儲備情況，為課堂上更有針對性的講評做好了準備。

課堂：在化學平衡的基礎上講解了弱電解質的電離平衡后，進入影響弱電解質電離平衡的因素時，以往都是教師口述，將結論以概念的形式讓學生記住，不僅枯燥，而且由于沒有感性的認識，學生的記憶容易出現混亂，所以在考試過程中失分非常嚴重。現在在信息技術的支持下，我校配置了數字化信息系統實驗室。由于弱電解質的電離在溶液中存在自由移動的離子，可以通過測量溶液中的導電能力了解電離情況。所以，本節課重點設計了分組實驗。

實驗內容：

實驗一——溫度對電離平衡的影響：用電導率傳感器測量1mol/L的醋酸在不同溫度下的電導率。

實驗二——濃度對電離平衡的影響：用電導率傳感器測量加水稀釋冰醋酸過程中的電導率。

實驗三——加入其他電解質對電離平衡的影響：先用pH傳感器測量0.1mol/L醋酸的pH，然后加入醋酸銨固體再測其pH。

數字化信息系統實驗室，能通過學生實驗直接將測量結果顯示在電腦上，并且以圖像的形式展現出來，直觀、明了。特別是濃度對電離平衡的影響，加水稀釋的過程中，曲線顯示是先升后降，與課本中的濃度越稀越電離的理論有出入，讓學生產生疑問，主動開展討論，分析得出剛開始時加水稀釋促進冰醋酸的電離，所以電離程度增大，電導率增大，但隨著水量的增加，被稀釋的程度大于電離增加的程度，電導率下降，無限稀釋后接近水的電導率。這樣直觀的展示能讓學生很快地了解到改變外界條件對弱電解質的電離平衡有怎樣的影響。由于學生自己動手完成實驗，對實驗結果有感性的認識，所以學生的印象比較深刻，并且辨析能力很強，對該類型的變式題也有較強的推導能力，避免了學習和練習脫節的情況。

課后：利用“問卷星”這一網絡平臺，發布相關的練習題，讓學生通過手機掃碼進入，完成里面老師準備的課堂檢測題，提交答案。“問卷星”有著非常強大的歸納功能，可以對學生提交的所有答案進行分析，老師通過教師端收卷，可以清楚地知道學生這一節課的知識掌握情況，有計劃地調節下節的復習和新課的講授，減少了學生掌握的知識重復講、學生模糊的內容泛泛講的問題，真正地將課堂的40分鐘合理高效地利用起來。

在我校開展了一次信息技術與學科整合的課程比賽后，更多的信息技術在學科課堂上運用的軟件出現在我們的教學中。如“課件大師”“Hyper hem”“Authorware”“Camtasia Studio”等軟件都有利于化學教學更生動和直觀，讓學生能真正地喜歡化學學習。在化學課堂教學中利用計算機輔助教學開展了一些工作，也在不斷地進行嘗試，取得了一定的成果，但我們清醒地認識到課程整合是一個長期而艱巨的任務。如何讓計算機技術更好地為課堂教學服務是我們努力的方向。我們期待同行與我們一起磋商，共同提高，將信息技術應用得更好，使信息技術更好地為教學服務、為課改服務。

參考文獻：

[1]王克勤.化學教學論[M].科學出版社，2006.

[2]彭輝.中學化學語言的初步研究[D].南京師范大學，2007.endprint