基于數字化教學談化學教師教學技能的提升

郭顥怡，翟宏菊，孫德武，孔曉宇

(吉林師范大學 化學學院,吉林 四平 136000)

近年來，新課改提出學生應在學習過程中處于主體地位，隨著信息網絡化時代的迅猛發展，化學教學模式打破了傳統的單一教學格局，逐漸走向多元化，數字化教學在此背景下逐漸發展[1]。數字化教學有利于教師掌握個人知識管理方法，幫助學習者實現翻轉課堂。此外，數字化教學還可以應用于實驗教學和有機化學教學中，將實驗教學與有機化學教學相融合可以改善傳統教學的不足，如抽象化的概念不易理解、毒性較大的實驗不易操作等，這類教學片斷通常被省略，而通過數字化教學，師生可以對數字傳感器進行操作，實驗過程以數據或圖像的形式清晰直觀地展現出來，教師在此過程中有區分度地進行講解，學生不僅將對數字化教具產生濃厚的興趣,對實驗變化過程也了然于心。

數字化教學在化學課堂中的不斷推進和完善驅動著教師的教學技能逐漸提升，主要體現在：教師加深了對已有學科知識的理解，優化了教學理念，明確了教學結構，提升了課堂效率[2]。

1 數字化教學的含義以及對化學教學的意義

1.1 數字化教學的含義

數字化教學是指利用信息傳感技術、多媒體資源等，精準收集數據、優化處理數據，使教學過程簡潔化、可視化[3]。數字化教學可以使學生切身參與到教學活動中，在智能的傳感數據的驅動下，知識掌握的過程以數據的形式清晰的展現出來，變化的數據會引發學生的思考，學生對新舊知識的認知沖突將在這一過程中建立，新的觀念與學生固有的觀念也將發生整合和遷移。

1.2 數字化教學的應用現狀

在新課改大力倡導信息技術對教育發展具有深層次影響的背景下，教師們面臨著與傳統教學相比前所未有的挑戰。目前，數字化教學正在大面積的被推進中小學課堂，數字化設備的普及程度日益廣泛，教師在教學的過程中會有意識的使用數字化教學工具并對其進行探究和思考[4]。然而，數字化教學的使用也存在著一些問題，例如，學校的數字化設備和傳感技術并不完善，教師對新型的數字化教學軟件使用不熟練，數字化設備的動手操作機會掌握在教師手中，學生很少有獨立動手操作使用設備的機會等[5]。

1.3 數字化教學對實驗教學的意義

實驗教學在化學教學中處于核心地位。數字化實驗的推進可以增強學生對實驗的理解程度和敏感程度，通過可視化的數據變化引發學生的好奇和思考，使學生參與到科學探究的過程中去。傳統的實驗化學課堂中，教師會對一些現象不明顯的實驗過程進行闡述,由于實驗理論具有抽象性和復雜性，因此學生理解起來是比較困難的。傳統的實驗教學會使用較多的實驗儀器，實驗的安全性和綠色性等問題都是日常實驗教學中所要考慮的問題。而如果將數字化教學與探究式教學相結合，將實驗數據錄入多媒體軟件系統中，通過傳感器輸出實驗變化數據，這一過程可以在教師的指導下，由學生動手操作獲得。

2 數字化教學提升化學教師的教學技能的表現

2.1 數字化教學使化學教師的教學邏輯機構清晰化

在互聯網+教育的大背景下，教師是受互聯網+影響最大的一部分群體，教師應當順應互聯網+時代的潮流，適應互聯網+下帶來的教育變革。數字化教學有助于教師明確教學結構，教師在構建課程藍圖時，不再局限于怎樣把各種復雜的理論和實驗結果通過陳述的方式簡化，數字化教學可以彌補教師陳述過程的復雜性，使教學結構更加清晰化、明確化，使教學的重難點層次分明，具有凸顯性。在實際的數字化教學中，學生通過教師搭建的有邏輯的知識體系中，層層遞進，使記憶中不能描述的信息外顯化，能夠用語言描述的知識變得邏輯化。在數字化教學結束后，由于教師教學結構完整、有序，教師能有效反思教學，不斷彌補化學教學中不完善的片斷，提升自身教學能力，提高課堂效率。

2.2 數字化教學能提升化學教學效率

快捷、方便、打破時間和空間的局限性是互聯網+教育最核心的優點。數字化教學設備將實驗過程簡化成數據，多媒體軟件將數據進行統計和羅列，傳感技術以圖片或圖表的形式輸出，省去了傳統實驗中描點、繪圖、計算等繁雜的過程，結果一目了然的呈現在學生面前，便于理解，提升教學效率。此外，傳感設備還可以輸出因變量隨自變量的變化趨勢。例如人教版教材中《化學反應原理》中第一章中和熱的測定，此部分教學內容是高中教學的重點和難點，化學教師如果只進行單一的陳述實驗過程，學生無法體會中和反應過程中酸堿用量的變化情況和滴定終點的判斷，而通過使用傳感技術，可以簡化實驗過程。學生可以自己動手操作，當逐漸改變酸堿用量時，以往不容易理解突變范圍變得清晰可見，學生在頭腦中構建自變量隨因變量變化的變化曲線，簡化了下一步要進行的實驗數據處理和誤差分析。

2.3 數字化教學使化學教師的學科知識多元化

由于教育在移動互聯網的推動下不斷升溫，教師越來越關注通過移動平臺獲取資源，教師獲取知識的方式主要通過教育App，虛擬現實(VR)與增強現實技術(AR)，微課等多種渠道將教育與互聯網技術相融合，豐富了本體性專業學科知識，拓展了教育技術的使用方法，使教師的專業能力不斷增強。同時，數字化教學將原本繁雜、碎片化、容易遺忘的知識進行整合重組，使知識體系更加完善。數字化教學促使教師廣泛應用教育技術，廣泛涉獵與學科領域相關的前沿性熱門性知識。在此過程中，教師的研究性技能和學習性技能都得到提升，教師的學科知識逐漸多元化。

3 建議

3.1 教師應當在數字化教學前提供先行組織者

隨著數字化教學的不斷普及，一些適應了傳統講授法教學的學生會出現對新的數字化教學形式感到陌生和不能完全接受等現象，因此教師應當在正式授課之前，提供數字化設備的相關材料，并闡述清楚數字化設備與所要講授內容的關系，以此來適應學生的思維。

3.2 提高數字化教學的有效性

學校和教師應當提高數字化教學的有效性，不僅僅將它停留于試驗階段。學校應當搭建屬于自己的教學平臺，教師在平臺中分享教學資料，答疑解惑，學生在平臺中分享心得，相互討論。教師應當提高數字化設備使用的熟練度，完善教學機制，提高課堂效率。學校應當多給予老師數字化教學培訓和實踐的機會，讓教師分享自己在數字化教學中遇到的問題，教師對于數字化教學的心得等，讓教師們在共享共創中提升個人知識管理的能力，不僅僅將數字化教學停留于表面，而是切實提升數字化教學的有效性。