信息技術在化學實驗教學中的作用

摘 要：實驗是化學課程的重要內容，把信息技術應用于化學實驗教學能很好優化教學結構，豐富教學資源，解決實驗教學條件受限困擾和安全風險隱患，能實現強弱校之間實驗教學資源的共享與分享，達成更進一步提高實驗教學效果與培養學生化學核心素養之目的。

關鍵詞：化學實驗教學；信息技術；應用；教學效果；核心素養

實驗是化學課程的重要內容，許多化學概念是以實驗進行闡釋，不少化學原理和物質的化學性質是以化學實驗進行探究和驗證的。隨著國家不斷增大對學校教育信息技術裝備的投入，由信息技術與多媒體教學設備所構建起的資源共享、信息快捷、人機交互的優勢凸顯了出來。基于化學實驗教學的重要性和信息技術在教學中的優勢，如何把信息技術融合于化學實驗教學之中，較好解決教學過程中的許多問題，切實培養學生的化學核心素養，成為當前教學實踐新的思考。

一、用信息技術解決實驗現象和結果不佳的問題

化學實驗顯性現象表現為：顏色、氣味、聲音、形態（氣體或沉淀）變化；隱形現象表現為：溫度、氣壓、濃度、酸堿性變化等；半隱形現象表現為：現象雖為顯性，但后排學生不能清晰觀察或者反應速度過快、過慢而不易觀察的實驗。顯性現象學生觀察起來較為清晰，但對于隱性或半隱性實驗學生不易觀察。如果教師用語言描述實驗現象和結果，會在教學效果上達不到實驗的本質目的。同時，還有一些粗定量測定實驗，比如：空氣中氧氣含量測定、電解水實驗中氫氣和氧氣體積測定等，實驗數據不夠精確，實驗結果與理論值出入較大。

而用信息技術，比如：數字化實驗不僅可以清晰呈現隱性實驗現象，還可以更為精準化地呈現定量實驗結果。再比如，用信息技術對反應過快或過慢的實驗現象進行定格、慢放、剪輯處理，可把半隱性實驗變為清晰的顯性實驗，還可以對有些演示實驗用實物展臺進行視覺放大處理，對有些實驗過程中產生的微弱的爆鳴聲、氣流聲等聽覺現象進行擴音處理，以呈現清晰現象。借助信息技術對實驗現象清晰化、實驗結果數字化處理后，不僅凸顯了實驗的本質目的，同時使學生能夠收集到更可信的證據，很好培養其“證據推理與模型認知，科學探究與思維創新”的能力。

二、用信息技術化解實驗教學中的安全隱患與資源不足的困擾

1.用信息技術化解安全隱患

化學實驗教學過程中，一些實驗存在著腐蝕、爆炸、中毒等安全隱患，如果再加上通風、防腐等實驗條件受限，安全隱患會進一步增大。針對這種情況，教師可借助信息技術，對存在危險性的實驗，可通過觀看實驗視頻、圖片來教學，也可在空曠室外、通風環境、防爆設施、防腐蝕等安全防護措施好的地方制作視頻，然后以視頻實施教學，這樣不僅能降低安全風險，而且還可以增強教學情境的真實性。

2.用信息技術可進一步展開教學資源

新修訂課標中為對應教學內容提供了豐富的教學情境案例，比如：高中講生物大分子及合成高分子內容時，引入水立方場館、不粘鍋的表面涂層、宇航服面料等；講初中化學粗鹽提純時，引入太陽能海水淡化等素材。化學教材中也為學生提供了一定的知識鏈接及補充內容線索，目的是讓學生在真實問題情境中分析問題、解決問題，繼而培養學生的化學素養。但在教學中，這些情境線索卻需要進一步展開，這就需要利用網絡下載或超鏈接教學資源，或者對資源進行處理，以形成新的教學素材，進一步豐富教學內容，幫助學生形成更高層次的認知能力。

3.用信息技術解決教學資源不足問題

實驗教學中，證據收集與推理、科學探究與創新意識對學生來說是難點問題。教學中，為了能夠給在認知結構、思維反應速度方面有差異的學生很好地呈現實驗過程與結果，凸顯證據，使學生能解釋現象，揭示實驗原理，就需要教師根據學情，改裝、創新、錄制或者資源剪輯處理等方式創生新的資源，比如：以制作的微課作為新的教學資源或用Flash制作實驗假設與證據推理思維認知模型，幫助學生提升證據與推理思維能力；對于“半隱性實驗”和實驗條件所限無法進行正常教學的實驗，可借助信息平臺實現一定區域內學校之間共享或分享教學資源。

三、用信息技術解決實驗教學中高耗低效問題

1.節約課堂教學時間

相對于其他學科，化學實驗裝置圖很復雜，特別對于實驗復習課和實驗習題課，裝置圖、流程圖等更為復雜。課堂通過教師手繪顯然難于快速、美觀、準確地呈現給學生。備課時，教師如果用手機對圖片拍照，或者對網絡資源圖片進行截圖、截屏，并對圖片進行處理，課堂用多媒體直接呈現給學生，這樣能很好地節約課堂教學時間。

2.及時反饋實驗結果

從心理學的感官認知論出發，課堂對實驗情況用語言描述顯然不及直觀現象反饋。課堂教師用教學同步軟件，把手機與電腦進行信息連接后，就可以隨時動態呈現任何一位學生的實驗過程和結果，也可以針對瞬間的關鍵實驗結果和現象進行鎖屏、定格反饋，還可以把學生課堂的實驗過程、現象、結果生成隨時可利用的鮮活新素材，新素材不僅可用于教學過程，也可以通過信息平臺供學生隨時隨地反復學習。

3.創新學習內容與方式

實驗課的學習內容和作業任務基本以實驗為問題情境，借助信息技術教師可以把實驗視頻、微課資源、裝置圖、流程圖等實驗學習資源布置給學生，這種動態化的、情境化的、有別于其他學科的作業形式能很好提高學生的學習興趣，同時還可以在完成學習任務過程中借助平臺與教師及時溝通交流學習困惑，并得到老師的幫助。顯然，信息技術不僅優化了學生的學習任務形式與途徑，增強了學生學習內容的趣味性，同時還使學生在學習空間上能夠更加相對獨立、自由地學習。

作者簡介：杜衛潔，陜西省洛南縣教研室，中學高級化學教師，化學教研員。

編輯 李沂蓉