現代信息技術在“化學反應與化學平衡”專題教學中的應用

周丹

現代信息技術是高中階段打破傳統化學教學模式的突破口之一。一方面軟件能為解決抽象化學問題提供直觀材料，另一方面信息技術引入了現代化的教學和學習理念，使得高中生在認知、理解、探索等各個層次都有所發展。本文結合蘇教版高中化學教材“化學反應與化學平衡”專題內容，對現代信息技術在教學中的具體應用進行了深入分析。

一、高中化學教學與現代信息技術的內在聯系

高中化學大致分為三個層面，即宏觀層面、微觀層面和符號層面。從宏觀層面聯系、推導不同化學物質之間的共同之處；從微觀層面分析不同物質性質不同的內在原因；從符號層面進行化學定量化分析。現代信息技術能夠為這三個層面服務，以簡約、通俗、嚴謹的形式將化學知識關聯在一起。在教學資源如此豐富的今天，“一塊黑板+一支粉筆”的傳統教學模式難以在知識深度、學習探究以及認知行為方面發揮充分作用。現代信息技術更能夠以直觀地方式，將單純的知識與學知識邏輯聯系到一起，使得學生在透徹理解原理的基礎上學習、串聯、綜合知識，培養其從邏輯角度學習知識的習慣，發現高中化學學科的美。

二、現代信息技術在高中化學教學中的具體應用

1.搭建解題框架，從宏觀層面解決化學問題

正所謂“萬變不離其宗”。物質的化學性質和應用的原理是不會改變的。在高中化學教學中，根據這一原理，搭建解題框架，從宏觀層面解決化學問題。在教學過程中，常常會看到學生忽略了“質量守恒定理”和“電荷守恒定理”，從而使問題復雜化、過程復雜化，不僅耗費了精力，還容易得出錯誤的結論。因此，可借助信息技術手段，搭建好解題框架，加強學生從宏觀層面考慮問題的意識。

以“化學反應與化學平衡”專題為例。在這一專題中，常見影響因素，包括濃度、壓強、溫度、催化劑、接觸面積等。除了催化劑外，從宏觀角度看，只要增大了反應物的濃度，化學反應速率就會產生加快趨勢。雖然這種趨勢轉化成反應速率還需要一定條件，但大體而言，是符合這一規律的。在這一專題中，各種定理應用原則是：進入溶液，不生成固體，便留在溶液中，且符合電荷守恒和質量守恒兩大定律。針對以上類似問題，教師可先采用具有篩選性軟件，對這一專題問題進行選擇、分類、歸納，形成一定規模的題庫；然后，挑選具有代表性題目與學生一起從宏觀層面解決這些問題；最后，總結這些問題的特點，共同搭建起解題框架。通過一段時間的培養，學生便能夠從宏觀層面解決問題，逐漸形成意識，而后成為習慣。

2.深化原理，從微觀層面解釋問題

微觀層面解釋問題是認知和探索的基礎，是開展素質教學活動不可缺少的一部分。高中化學知識是在原子、分子層次上進行研究的。這些研究具有抽象性，屬于微觀層面。在向學生們傳授知識的過程中，必須做到“授之以漁”。某些表面上看上去違背規律的現象，從微觀層面看很可能保持著統一性。只有從微觀層面，從原理上分析，才能夠讓問題迎刃而解。信息技術應發揮其優勢，全面展現微觀原理、內在邏輯，通過簡單直接的流程，梳理邏輯分析順序，正確掌握化學知識。

以“化學反應與化學平衡”專題為例。在這一專題中，僅僅在宏觀層面研究是解決不了所有問題的。在教學過程中發現，有時候改變壓強、增加反應物、添加催化劑不能夠提高反應速率。從表面看違背了宏觀認知規律，但在微觀層面分析，影響因素沒有改變反應物的濃度，從而反應速率也不會發生變化。針對這些問題，首先，借用動態模擬軟件，對影響化學反應速率的本質進行動態模擬，讓學生直觀認知微觀的反應世界；然后，按照教材實驗探索順序，改變濃度、壓強、溫度、催化劑等影響因素，通過調節濃度、體積、電子活性等讓學生對反應產生直觀認知；最后，將文字內容轉變為邏輯分析過程，并以圖表形式進行展現，激發學生的學習興趣。

3.整合知識，從符號層面探究問題

為了充分培養學生的探索能力和對化學學科的興趣，還需要引導學生從符號層面定量化分析。由于教材的實驗比較簡單，反應過程也保持在2到3個階段，需要考慮的知識比較少，無法有效實現對學生探索能力的培養。針對這一現狀，需要借助現代信息技術，一邊探索反應過程，一邊進行繪圖。

以“化學反應與化學平衡”專題為例。在這一專題中，很容易出現添加其他類型溶液，以增加的反應來提升考查難度。面對類似綜合性問題，便需要考慮物質活潑性、反應順序等判斷各個階段的具體反應，用符號、等式來梳理清楚整個過程。針對此問題，教師可借助信息技術實現過程簡化。首先，根據各類物質性質對其基本屬性進行分類，在電子屏幕以表格形式展示，傳授給學生正確全面判斷物質反應順序的原則；然后，通過模擬性軟件，分清楚恒溫恒容或恒溫恒壓條件，對各個反應的平衡狀態進行分析；最后，在軟件上畫出反應的反應速度圖像，從而增強學生的自我探索能力。

結語

現代信息技術是高中化學教學改革的方向之一。教師應借助這一技術的優勢，從宏觀層面、微觀層面和符號層面進行規律、原理、反應過程圖的直觀展示。只有如此，才能夠提升學生的化學興趣。

（作者單位：江蘇省鹽城市亭湖高級中學）