大數據時代下的高中化學課堂教學研究

祁德軍

摘 要：隨著大數據時代的到來，人們的生活發生了根本性的變化，每天花在自媒體上的時間占了相當大比例，人們的生活越來越離不開手機等自媒體工具。針對大數據時代下的高中化學課堂教學進行簡單的探討，希望能在大數據的幫助下解決現階段高中化學中的問題，使學生的化學學習視野獲得擴寬，化學學習素養獲得提升。

關鍵詞：大數據;高中化學;課堂教學;研究

隨著網絡技術的飛速發展，大數據時代開始到來，海量的信息更是依托各種新型媒介快速發展起來，這不但會對課內各項資源產生影響，甚至還會對教學的各個環節以及多元化教學資源產生影響。如何將大數據合理地運用到教育教學中？如何挖掘大數據在高中化學的價值和作用是高中化學教學需要深究的問題。

一、大數據時代高中化學面臨的問題

現代社會科技的發展十分迅速，大數據的出現和應用為各個行業都帶來了極大的變化。化學學科在大數據的支持下也產生了全面的變革?；ヂ摼W每敲一次鍵盤就留下一次痕跡，每天行程的數據資料便可以刻滿1.26億張光盤，每天在各種網絡社區、平臺當中出現的新帖子超過兩百萬個，與時代雜志770年的總發行量的文字總數相當。另外每天通過互聯網發出的郵件數量也十分龐大，一天的數量便會超過傳統紙質郵件兩年的發送量，智能手機的銷售量超過新生兒的總和。在這樣的龐大數據面前，教師開展教育教學工作時必須要改變傳統模式，改變自身的思想觀念，緊跟時代發展，對互聯網加以有效利用。教師可以從互聯網中收集到非常多的教學資源，在利用這些教學資源對教學內容進行豐富的同時，給予學生更好的教學指導，使學生的眼界得以拓展，使學生能夠在學習的過程中接觸到更多、更好的教學資源。同時教師還可以對學生進行引導，讓學生積極地利用互聯網進行學習資源收集，展開自主探究性學習。例如，學生在知識點的學習中如果遇到了難以理解的地方，便可以通過互聯網、QQ、微信等工具來查詢，尋找問題的答案。還可以通過訪問專業論壇進行提問的方式尋求幫助。

二、大數據時代下教學方式的變革

（一）教學形式的改革

當前高中化學課堂教學活動開設期間，教師已經開始進行教學變革，傳統教學方式顯然已經不是很適用于現階段的教學。但要注意課堂教學依舊處于被動態勢，教學過程中的單調和乏味依舊沒有消除。部分知識內容教學中，教師能合理地引入網絡內容，通過情景設置、動畫引入的方式，讓學生對知識有新的了解，而且教師可以在教學中融入大數據理念，借助數據和學生的喜愛偏好調查，了解現階段學生在化學學習中更喜歡看的內容;教師可以從抖音上找答案，通過查找抖音視頻上的一些化學實驗內容，了解現代學生的想法和喜好，進而將部分內容引入課堂內，以調節課堂氛圍，如，洛天依的元素周期表歌曲很受學生的歡迎。另外，教師在教學的時候要給學生留有更多的空間和時間，現階段學生的思維較為活躍，想法比較新奇，若只是一味地進行內容講授，難以形成較好教學步驟，也難以提升學生的化學思維。其實教學中成績提升不是唯一的目標，關鍵是做好自我提升，更好地提升學生的化學素養，并能借助數據篩查對學生有更多的了解，以便對后續教學步驟進行設計優化。

（二）巧用多媒體以及網絡

隨著科技的發展與進步，社會的生活方式發生了變化，這能給我們的教學提供更多便利。例如，教學中教師帶領學生復習元素周期表的時候能合理地利用網絡進行知識內容的拓展，豐富學生的學識;教師能合理利用網絡查閱不同元素發現時的故事，即發現的歷程;教師帶領學生進行復習的時候，可以適度地給學生融入一些趣味性的化學故事，調整課堂氛圍;教師可以讓學生自主查閱資料，如在氯氣學習中，學生在查閱中發現第一個發現氯氣的人是舍勒，此人使用軟錳礦與濃鹽酸進行混合后會獲得一種黃綠色的氣體。在很長一段時間后人們才清楚地了解到氯氣的性質以及構成要素。1825年，丹麥科學家奧色特先獲取了鋁的化合物。20年后，德國的化學家韋勒提煉出純凈的金屬鋁，但當時提煉出來的金屬鋁只有大頭針頂端的一大粒，由于當時這種金屬的稀缺所以人們將其稱之為“銀色的金子”。學生通過網絡學習能了解不同的化學故事和化學常識，進而對化學有新的了解，不再看到化學符號就感覺“頭疼”。另外，教師能在教學中使用不同的多媒體、軟件，在圖文結合、視頻引入的過程中，生動形象地對化學進行講解，能讓原本多元化的教學變得更加形象化，進而讓教學的有效性獲得提升。

（三）充分結合化學實驗

化學知識內容學習中實驗的探究是很重要的，實驗作為化學學習的核心與關鍵，是化學教學中教師要演示的重要環節，甚至在條件允許范圍內，學生也要盡可能地參與實驗。雖然化學基本知識偏于枯燥和無聊，但實驗魅力與變化以及奇妙的化學現象會讓我們對化學有著更為深刻的認知度。大數據時代下，合理地利用網絡觀看一些較難且難以在課堂上完成的化學實驗，會給學生留有深刻的印象，使學生更容易理解書本上枯燥的文字知識。除此之外，網絡上一些較為新奇、有趣的化學實驗能更好地吸引學生的注意力。如，彩色溫度計的制作，教師帶領學生借助網絡資源能更好地明晰這項實驗的原理，然后結合化學知識嘗試進行制作。其實這個溫度計的原理是鈷的水合物在加熱中水分喪失，會出現不同的顏色變化，所以能根據溫度的變化呈現出不同的顏色。教師通過視頻中對實驗步驟的觀察，親自動手參與實驗，在試管中加入95%的乙醇和少量的氯化鈷晶體，在振蕩中讓晶體溶解，其在常溫的狀態下呈現的顏色是紫紅色，隨著溫度加劇，顏色開始變為藍紫色，最終變為純藍色。該實驗與我們日常生活中的實驗狀態不同，所以對提升學生的學習興趣有著極大的幫助。

自主搭建實驗裝備，不但能鍛煉學生的動手能力，還能培養學生的創新能力。將實驗器材和藥品擺在屏幕上，學生選擇好研究的主題后，可以自主地進行器材和藥品規格的選取，搭配好后得到預想中的實驗效果。如果不能達到預期效果，可以重新進行搭配，既不影響教學進程，又不會浪費藥品，更能防止危險品給學生帶來的意外傷害。在完成學習任務的情況下，學生還能改變實驗的既定搭配模式進行創新設計，激發學生的創新興趣。

三、大數據在化學課堂中的教學應用策略概述

（一）合理使用教學導入，激發學生學習興趣

教學工作中，教師要重視教學導入的應用，通過高質量的教學導入為學生營造良好的學習氛圍，激發學生的學習興趣。

教學活動開始之初，學生的注意力并沒有集中到教師所講解的內容上，聽課效率相對較低。這時，為了能夠將學生的注意力吸引到自己所講的知識點上，開展高效教學，教師便要通過教學導入的方式將學生的注意力吸引過來，使學生能夠對教學內容產生興趣。大數據背景下的教學工作中，教師可以將大量的教學資源通過信息技術手段搬運到課堂當中，豐富課堂教學內容，使學生能夠對知識點展開更好的理解。例如，在講解硅元素相關的知識點時，教師便可以提前進行教學資源的收集和整理，在課堂教學中利用多媒體設備為學生進行展示。教師可以為學生展示一些自然界中非常常見的硅酸鹽，如云母、長石等;還可以為學生展示一些硅元素的氧化物，如水晶、砂子、瑪瑙等。通過這樣的教學方式直觀地將硅元素的存在形式以及硅元素的原子結構等呈現到學生面前。學生通過這樣直觀的觀察，可以更加了解硅元素，可以對其組成物進行更好的區分。教師還可以為學生播放視頻，展示硅元素在現代社會中的實際應用，例如我們身邊的玻璃等。還可以為學生介紹人類應用硅元素的歷史，從瓷器到玻璃，從水泥到工程陶瓷，再到現代社會中的前沿科技，如超導陶瓷和醫療用具等等。對硅元素在人類生活當中的重要應用進行列舉。通過這樣的方式對大數據和信息技術進行綜合應用，提高教學效率，為學生提供高質量的教學。

（二）交互式的知識點呈現

教學工作中，如何對教學內容進行有效呈現對于教學質量有著直接影響。教師可以利用黑板、音像設備和投影設備等進行教學內容的呈現，使學生能夠在多種感官的綜合刺激下更好地對知識點展開理解，更好地掌握化學概念的形成過程以及應用方式。當前教師使用最為廣泛的形象呈現方式便是多媒體，使用多媒體配合板書展開教學，將大數據充分結合到傳統教學模式當中，在黑板、屏幕之間形成有規律的交互，提高教學工作魅力。教師可以先將教學的主要內容在黑板上寫出，給予學生大概的印象，刺激學生進行思考，使學生形成深刻的記憶，更好地掌握要學習的基礎知識;另一方面，教師還可以將內容結構圖在黑板上進行展示，再利用多媒體設備進行投影，使學生能夠在文字、圖片和影音資料間，從不同的角度和方位進行知識點的學習。使學生能夠在學習的過程中對知識點形成有效認識。在充分揭示化學知識核心內容的同時，為學生的學習提供良好的課堂環境氛圍。

（三）利用大數據進行教學延伸

大數據的應用可以在內容講解、實驗演示和化學現象觀察等方面為教師提供有效輔助?？梢詫⒔滩闹械闹R點以最為直觀的方式呈現到學生面前，強化學生的理解。很多傳統教學中無法展示的知識點內容，都可以利用大數據進行資料收集，為學生將抽象和微觀知識點具象化。例如在學習化學鍵相關的知識點時，教師便可以在網絡上收集鈉與氧氣進行反應、鈉與氯氣進行反應的視頻，從中篩選出高質量的視頻資源為學生進行展示。再展示反應中的化學鍵變化的視頻，使學生通過觀看視頻更好地對知識點展開理解。

（四）優化課堂教學

化學課程的課堂教學工作中，教師要在簡短的時間內向學生傳遞大量的知識點內容，并使學生對其進行有效了解。對于很多抽象和微觀的知識點，通過傳統教學的方式很難進行有效展示，而通過大數據的應用便可以有效解決這一問題。例如，在講解原子核外電子排布相關的知識點時，教師便可以利用大數據為學生構建三維模型，為學生直觀地展示電子、中子和質子的位置以及電子運動的具體方式和排布。例如在講解鈉與氯氣反應形成氯化鈉的過程中，教師便可以利用動畫向學生展示鈉原子如何失去電子變成帶電離子。通過這樣的展示對課堂教學進行優化。

四、大數據在課后輔導中的教學應用策略概述

大數據的出現，能給我們的生活帶來極大的便利，會讓我們的知識層面更加廣闊，甚至能讓知識更顯靈活。因此，大數據時代下，化學知識內容的學習，能在改變傳統學習方式的同時，提升網絡學習的效率，最終讓學生的綜合素養有所提升。

參考文獻：

[1]達曉英.大數據背景下高中化學“翻轉課堂”的探索和實踐[J].考試周刊，2018（25）：157-158.

[2]陳晨.基于大數據分析的精細化高中化學分層分類教學探析[J].學周刊，2018，368（20）：35-36.

[3]鄧名揚.大數據時代的高中化學教學[J].科學咨詢（科技·管理），2016（6）：127-128.