基于融合信息技術有效落實學科素養的教學設計

邱靜

摘 要：學科核心素養引領下信息技術與化學課堂的有效融合已經成為必然趨勢，要求化學教師有效利用多媒體技術，發揮信息技術的應用優勢，提高教學效率。本文結合教學案例，針對學科核心素養引領下信息技術與化學課堂教學融合的相關問題提出了相應的分析，以期為有關教研人員帶來借鑒與參考，提高化學課堂教學質量。

關鍵詞：融合信息技術;學科核心素養;化學教學

《普通高中化學課程標準》（2017年版）提出：化學學科核心素養是學生必備的科學素養，是學生終生學習和發展的重要基礎。在教學中培養化學學科核心素養不僅是良好課堂教學效果的需要，對學生的方法論、價值觀等形成也有重要意義。信息技術的發展，促進了課堂教學手段多元化，在教學中恰當的運用信息技術[，教師的教學設計指向學科核心素養養成，讓課堂更加開放，讓學生的學習更主動[1]，從“老師教什么”轉變為“我要解決什么問題”、“如何解決”，同時學生的學習方式多元化，最終在學科教學實踐中，提煉出以任務驅動、問題探究、項目合作為基本模塊的結構流程及其變式。

本文以必修二《苯的結構》（蘇教版）教學為例，初探信息技術的融合，對課堂學習的推進和化學學科核心素養的落實;通過化學史創設問題情境，利用探究活動，促進證據推理與模型建立的認知關系的形成。

一、教學過程

1.通過互動學習平臺，布置課前預習

利用剪輯師軟件剪輯視頻《苯的發現史》，課前發布在互動學習UMU平臺上，并布置預習作業。預習作業分成兩部分：1、通過觀看視頻，完成分層次個性化作業（主要涉及視頻中的苯的發現史及苯的部分性質）;2、根據碳的成鍵特點寫出分子式符合C6H6結構式。課前教師通過對學生提交的預習作業，進一步了解學情，并根據學生的認知水平，調整備課，為課堂教學做好更充分的準備。

2.利用多元化信息技術，推進課堂學習

2.1創設問題情境，設計探究活動

以苯的發現歷史為主線，通過角色扮演并以科學家陳述的形式，展現科學家對苯的認識過程[2]。根據科學家熱拉爾測定苯的元素組成、相對密度、燃燒產物等陳述，提出問題“如何確定苯的分子式？”圍繞該問題，學生以小組為單位討論并確定苯的分子組成，并利用手機拍照、seewo助手的投屏功能交流展示，同時通過seewo白板里的思維導圖功能，在預習的基礎上完善苯的發現史：苯的發現→苯分子式的確定→苯的結構式……，通過燃燒實驗讓學生直觀感受苯的物理性質和燃燒現象;同時用思維導圖的形式展開另一條主線——苯的性質。

在確定苯的分子式后，提出新問題“苯（C6H6）可能是什么結構？”，引導以小組為單位匯總預習作業中C6H6結構書寫的內容，并且利用軟件KingDraw繪制、球棍模型等方式展示交流，教師作出實時評價;通過視頻資料、鏈接百度百科讓學生了解凱庫勒探究苯結構的科學歷程及苯的凱庫勒式。

2.2實驗驗證猜想，建立結構模型

基于每個小組展示的苯的結構及凱庫勒式的共同特點都含有碳碳雙鍵或者三鍵的結構，教師組織學生思考“如何通過實驗驗證以上苯的結構是否合理”，通過討論提出實驗方案、進行實驗探究、觀察現象、討論、得出實驗結論。

[實驗方案]苯與溴水、酸性高錳酸鉀溶液混合，通過有無褪色現象判斷苯中是否存在碳碳雙鍵或三鍵結構。

[學生實驗]苯分別與溴水、酸性高錳酸鉀混合

[記錄實驗現象]

①苯與溴水混合、靜置，分層;上層為橙紅色，下層接近無色，苯萃取了溴。

②苯與酸性高錳酸鉀混合、靜置，分層，上層為無色，下層為紫紅色，高錳酸鉀不褪色。

[結論]苯不存在碳碳雙鍵或三鍵結構。

在提出猜想、實驗驗證、推測結構的過程中，運用實物展臺、互動投屏、Hiteach等手段實現展示和交流。當學生猜想與實驗事實相矛盾時，拋出科學家已經獲取的關于苯的結構事實數據：①苯的鄰二取代物只有一種②碳碳單鍵鍵長：1.54×10-10m;碳碳雙鍵鍵長：1.34×10-10m;苯中的碳碳鍵長相等且介于單雙鍵之間③紅外光譜及X射線等物理方法確定苯為平面正六邊形結構，進而通過凱庫勒式的修正式及展示苯的結構模型，讓學生更加直觀的了解苯的結構特點。

3.利用網絡平臺，布置個性化作業

通過QQ班級群的作業功能，布置學生完成個性化作業，在作業中，學生可以根據自身情況完成不同難度級別的作業，并布置以小組為單位通過查閱資料，了解生活中可能接觸苯或含有苯環結構物質的主要場所，并通過小組討論這些物質對環境可能產生的影響，提出防護建議，以PPT的形式在下節課上呈現。

二、教學反思

1.融合信息技術提高教學效果

1.1利用信息技術，創設教學情景

根據教學的要求，利用多元化的信息手段打造多元化的學習方式，使教學不局限于課堂，通過互聯網及多媒體方式創設教學情景，引導學生預習和復習，有助于提高學生學習的積極性和主動性。課堂鏈接互聯網形式展示史實材料，讓課堂內容更加豐富、生動。教師通過平臺反饋以及大數據功能，更好的了解學情。

1.2.利用信息技術，抽象的微觀結構具體化

分子的空間結構、成鍵方式等是有機化合物教學的重點，因微觀、抽象，學生理解起來有一定難度。在實際教學中，充分利用信息技術，幫助學生構建對應的實物模型，讓學生有更強的形象感知。在書寫分子式C6H6結構式的環節中，通過信息技術展示，可以讓交流和評價變得實時和高效;再引導學生用軟件ChemDrow繪出相應的結構，該軟件繪制出來的結構可以是鍵線式，還可以轉化為能全方位旋轉的3D模型，不僅能更直觀的觀察原子的成鍵方式、分子的空間構型，還能充分調動學生學習的主動性，優化學習效果。

2.落實核心科學素養促進學生發展

2.1宏觀與微觀充分利用化學史素材，形成探究活動的主線，讓學生在科學探究中，實現從宏觀定性到微觀定量漸進式認識苯;再通過探究實驗強化“結構決定性質”的認識，培養學生宏觀與微觀相結合的視角分析和解決實際問題的能力[3]。

2.2證據與模型無論是化學史素材展示還是探究活動的設計，均讓學生體會科學論證在化學學習中的重要性，對于化學物質的認識和探究，要從基于證據的可能假設，經過分析、推理過程，才能構建合理的邏輯關系，最終建立正確的認知模型[3]。

2.3科學與創新通過化學史的情境，讓學生體驗科學家的探究過程，更好的理解科學發展的本質;通過創設實驗探究、實踐活動，引導學生提出問題和假設，再明確探究目的，設計可行的實驗方案，運用科學實驗、調查等方法進行探究，在實踐活動中，培養學生的勇于思考、敢于質疑、分工合作科學精神，從實踐層面激勵學生的創新意識[3]。

2.4態度與責任通過布置課后作業——“調查了解生活中可能接觸苯或含有苯環結構物質的主要場所，查資料了解這些物質對環境可能產生的影響，提出防護建議，以PPT的形式在下節課上呈現”，學生在活動過程中客觀了解苯在生產生活中的重要性以及對環境的影響，用科學的態度辯證的看到化學與生產、生活、環境等關系，提高安全意識、環保意識，增強社會責任[3]。

3.小結

根據教學的內容和學情進行信息技術有效融合，有助于提高教學效果，保證教學質量。正如以上所述，信息技術應用在課前環節，為學生提供多途徑的課前預習和知識準備，教師根據反饋更好的了解學情進行精準授課;課中利用信息技術，可以分化難點，讓抽象化學知識點更加直觀，同時信息技術實現實時反饋，生生互動、師生互動更加流暢，教學效果顯著提高;課后，教師可利用網絡平臺實現教學資源共享并布置個性化課后作業，培養學生主動學習的良好習慣，在課后作業過程中，若遇到問題也可利用網絡平臺與教師主動研究，及時提出問題，并真正發揮網絡平臺的互動作用，彰顯教學資源的價值。總而言之，化學課堂教學過程中有效利用信息技術手段，有助于打造高效的化學課，逐步實現學科核心素質培養這一目標，營造輕松愉快的課堂環境，提高課堂教學效果[4]。

參考文獻

[1]邵帥，張紅艷.我國信息技術學科核心素養研究演進特點的文獻計量分析[J].河南教育學院學報（自然科學版），2018，27（1）：48-53.

[2]艾水高.以化學發展歷程為線索的教學設計——以“苯分子結構的確立”為例[J].化學教學，2014，09：44-46

[3]田立國.高中化學學科核心素養培育的路徑探析[J].新課程研究，2019，02：34-35

[4]孫芳.學科核心素養支撐下的高中信息技術學習習慣培養[J].新課程·下旬，2018，26（10）：128.