信息技術在化學課堂教學中的應用研究

張英鑫，楊萬麗，田景芝

(齊齊哈爾大學 化學與化學工程學院，黑龍江 齊齊哈爾 161006)

不論在任何時候，教育的最終目的都是培養人才以更好的服務于社會。因此，中學教學是教育基礎階段濃墨重彩的一筆。它必須順應時代發展，滲透新時期精神，承擔起新時代所賦予我們的責任。教師們更需要對學生的身心發展奠定扎實的知識和思想理論基礎。在現代社會，隨著教學方式的不斷創新發展，以傳統的教育方法與理論為基礎，并且結合現代信息技術運用到課堂教學中，是一個面向于新時代教育的新起點，信息技術與教育課堂的結合也同時成為了目前教學科研的重點方向。

1 現代信息技術在化學課程教學中應用的必要性

化學是一門以理論為基礎，貫穿于實驗操作的自然學科，由于它具有這種特點，所以傳統的教學方式存在一定的局限性。老師單純的講課不能給學生帶來全方面的直觀的感受，從而影響學生對知識的理解和鞏固現代信息技術相當于人體眼、耳等器官的延伸，對于當時、當地無法看見和聽清的事物，可間接向學生提供，尤其是對于偏遠地區的學生們，影響更為強烈。而現代信息技術具有很多的優點，能很好的彌補傳統教育課堂上的不足之處，比如它具有信息量龐大，更加形象化，更加生動具體等特點，可以讓學生對知識點的理解更加深刻和牢固。除此以外，它還可以以很多種方式把知識呈現出來，比如可以利用制作視頻、幻燈片或者動畫放大等技術，把那些晦澀難懂，抽象不易理解的知識用生動形象的方式呈現在學生面前[1]。不僅能幫助學生正確認識微觀世界的結構以及變化的實質，還能夠把化學中涉及到的生產過程詳盡的展示給學生們，更方便的是，還可以根據實際情況進行選擇需要播放的內容。它不受時間空間的約束，同時還能拓展黑板的展示功能，加強了現實事物與理論知識之間的聯系，使學生更容易理解，便于融會貫通。

2 現代信息技術應用于中學化學教學的設計案例

2.1 酸堿中和滴定教學設計

酸堿中和滴定是高中化學的定量實驗中較為重要的，同時對于高中生來說，酸堿中和滴定也是其對分析化學部分的第一次接觸。它不僅可以對學生拓展 pH 的應用以及相關綜合類知識有幫助，還可以提高學生的實際動手能力，形成良好的實驗習慣，鍛煉綜合化學科學素養[2]。

第一步，教師可以在課前播放“多年來洗發水與護發素的使用順序您用對了嗎”微視頻，引入pH 的應用這一新課，同時在大屏幕上將生活中一些常見物質的pH 進行展示。學生通過觀看對其有進一步了解，并進行思考。第二步，由老師提出幾個環環相扣的問題：如果一瓶 NaOH 溶液在實驗室放置時間過久，那么它的濃度應該怎樣測定呢？通過提問引入酸堿中和滴定的概念及原理。給定 0.1 mol/L 的鹽酸，怎樣確定酸堿恰好完全反應？此部分所有問題提出均采用 PPT 展示方式。通過提出問題、進行討論的方式進行課程教學，這樣有利于對學生的學習循序漸進，層層遞進。便于加強學生對知識的深入理解[3]。然后將酸堿中和滴定的儀器和裝置在大屏幕上展示，將 Flash 動畫利用計算機多媒體功能進行播放，并將實驗儀器在大屏幕上進行展示，介紹其操作方式。這樣學生就可以進一步了解儀器的正確使用，可以更好地完成下一步實驗。同時還要認真記錄數據并進行計算，然后運用計算機系統對圖形進行繪制，了解拐點及突躍的過程，了解應該如何選擇不同種類的指示劑，和指示劑的加入對整體實驗產生的影響[4]。課程最后，由教師播放有關于酸堿滴定實驗的 Flash 動畫，通過Flash動畫，對實驗的細節學生有了進一步了解，同時現代化技術引入滴定實驗，使學生對實驗步驟得到深化的同時，得出 pH 的變化曲線隨堿液的變化。不僅培養學生化學學習興趣與掌握操作步驟，還提高了數據處理能力。

本節教學設計的預期課堂效果是學生對待課堂上所學習的知識更加完善，虛擬實驗室的引入，使學生的課堂實驗探究不局限于課上，在課下也能進行，同時，對于中學生來說，新技術的引入可以充分激發求知欲，從而對化學課堂產生濃厚興趣。

2.2 影響鹽類水解的因素教學設計

首先教師應從生活中常見事物入手，并通過提問方式引起學生學習興趣。廚房中的小蘇打可以用來洗滌油污，你知道是為什么嗎？通常熱的小蘇打溶液比冷的小蘇打的溶液的去油污效果更好，為什么？然后通過PPT 展示圖片，情景引入。讓學生思考問題并回答小蘇打為NaHCO3，形成溶液水解顯堿性，可用來清潔油污；溫度高的NaHCO3溶液水解程度更大。然后教師在IrYdium Chemistry Lab 虛擬實驗室操作平臺上，分別取物質的量濃度均為 1 mol/L 的碳酸鈉溶液和醋酸鈉溶液，向其中分別加入等量且適量的酚酞，隨后靜置，對實驗現象進行觀察，注意其顏色有無顯著變化。然后讓學生通過觀察到的現象進行總結并敘述，實驗現象為溶液均變紅色，但顏色深淺有差別，Na2CO3溶液紅色更深。教師同時向學生提出問題，上述現象說明什么問題，由此得出影響鹽類水解的主要因素是什么？引導學生思考并回答問題：相同物質的量濃度的不同種類的鹽，由于水解的程度不同，所以鹽類水解的主要因素就是鹽類自身的不同性質。

本次教學設計通過借助 IrYdium Chemistry Lab 虛擬實驗室平臺演示實驗，讓學生真切感受到實驗過程。并且通過進行逐一提問等方式加深學生獨立思考問題的能力。

2.3 探究一氧化碳的還原性教學設計

由于一氧化碳的還原性是危險度大、難以操作，甚至引發安全事故的實驗，是不宜直接在課堂上完成的，因此，可以通過引用信息技術加入課堂教學中來完成。教師可以在課前組織課外活動小組，使用信息技術設備錄制實驗操作，然后在課上播放“小組實驗”來還原實驗的真實情景，既可以有效排除課堂實驗失誤帶來的安全隱患，又可認識到規范性實驗操作的重要性。再者，教師們還可以建立化學實驗儀器素材庫或制作CAI課件，在課堂上，可以根據每節課教學內容的需求即時進行組合、模擬實驗操作；下課后，學生還可以在個人電腦、平板等設備上用仿真軟件進行模擬操作，這樣不僅可以觀看、模擬規范的實驗操作，提高了教學效率，還可以初步體驗到錯誤操作所造成的后果，為真實的實驗操作積累經驗，快速形成探究能力和創新精神。

在課后，信息技術為我們提供了新的教學途徑，它能夠將課堂延伸到課后，將視野從教材拓展到網絡。因此，我們可以利用信息技術貯量大交互性強、靈活準確的優點組建題庫、并實行難易分層、知識分塊的靈活編排，學生可以在計算機上進行目標性訓練和檢測，還可以隨時查看答案和講解，方便對知識的理解，還可以在課后通過QQ或者微信等交流平臺和老師和其他同學進行討論學習，教師能夠對學生解決問題的過程、結果做出即時判斷、即時矯正，提高了學習效率。如此循序漸進、逐步突破重難點，使每一個人都能體驗到學習進步的喜悅[5]。

3 現代信息技術對化學教學的影響意義

3.1 提高課堂教學效率

現代信息技術具有諸多優點，比如計算機就具有信息量大、時效性強和省時省力等優點，利用好信息技術，可以更加完善課堂內容，傳播更加豐富的知識，提高信息傳播的速度，大大提高了課堂上課效率。教師的負擔明顯減輕，學生眼界有所增長，對提高化學課程的復習效率也會有幫助。

3.2 突破教學重難點

學生理解知識是一個由具體到抽象、由感性到理性、由簡單到復雜的一個漫長的過程。與之類似，化學反應中的微觀粒子的運動和變化學生也會很難看見，例如：分子、原子、離子，也就很難對化學反應的實質進行分析、理解[6]。而信息技術的融合就能夠很好的補足了這個問題，它可以把課本上死板的知識化為動態的、易于理解的形式。對老師們加強直觀教學具有深遠的影響意義，更有利于解決課本上的重點和難點，提高學生的興趣。

3.3 強化實驗演示效果

化學是一門以理論為基礎，貫穿于實驗操作的自然學科，由于它具有這種特點，所以傳統的教學方式存在一定的局限性，比如在時間和空間上，實驗條件和實驗設備等均具有一定的局限性，這樣就使得很多實驗的開展無法順利進行[7]。但是借助于信息技術可以很好的解決這個問題，利用視頻、音頻、動畫等形式進行模擬實驗，既能保障實驗的安全，也彌補了常規實驗的不足之處，培養學生的綜合化學素養。

4 結論

現代信息技術的應用與課堂的結合無疑是對常規課堂的延申和補充，有利于化學教學的長期發展。但是在運用現代信息技術的同時，還要符合教學規律，信息技術知識教學的一種補充，不能完全的代替常規的課堂教學模式，更加不可能替代學生的自主學習能力的培養與實際實驗的探究過程和對于動手操作能力的培養[8]。只有把握好信息技術和傳統課堂之間的平衡關系，互相補充完善，才能更大程度上優化課堂教學，使上課質量、教師水平得到提高，強化對學生能力的培養。