學(xué)科素養(yǎng)導(dǎo)向下高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)信息化教學(xué)研究

摘要：化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為主的學(xué)科，在化學(xué)教學(xué)中積極開展實(shí)驗(yàn)是必不可少的，實(shí)驗(yàn)中可以強(qiáng)化對知識(shí)的理解，可以掌握更多化學(xué)現(xiàn)象，分析化學(xué)本質(zhì)，提高高中生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰筒僮髂芰ΑＲ虼耍诨瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)過程中，教師要利用現(xiàn)代信息技術(shù)對教學(xué)手段與教學(xué)模式加以創(chuàng)新，發(fā)揮信息化教學(xué)的優(yōu)勢，簡化知識(shí)結(jié)構(gòu)，使學(xué)生更容易理解，進(jìn)而提高化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)效率，培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：高中化學(xué);學(xué)科素養(yǎng);化學(xué)實(shí)驗(yàn);信息化

引言

在新課改背景下，提倡培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)。在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師應(yīng)當(dāng)將多媒體技術(shù)、動(dòng)畫技術(shù)、虛擬技術(shù)等信息化手段應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程。通過教學(xué)可以把抽象的問題變的更加形象，相應(yīng)的化學(xué)知識(shí)在實(shí)驗(yàn)中得到學(xué)習(xí)，自主探究能力、實(shí)驗(yàn)操作能力和團(tuán)結(jié)合作精神得到提升。

一、研究的意義與價(jià)值

（一）研究意義。信息化手段指導(dǎo)下的實(shí)驗(yàn)，方便于學(xué)生更加安全、快捷、準(zhǔn)確的觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。現(xiàn)實(shí)中，大部分的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象在實(shí)際操作過程中經(jīng)常會(huì)因各種因素的影響而使實(shí)驗(yàn)結(jié)果所呈現(xiàn)的效果與理想中的不一致，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的收集和運(yùn)算也難以精準(zhǔn)。同時(shí)，對于一些因現(xiàn)實(shí)條件限制而不能在現(xiàn)場進(jìn)行演示操作的實(shí)驗(yàn)，可以借助多媒體視頻演示，加強(qiáng)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的理解。

（二）研究價(jià)值。高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)對學(xué)校硬件配套設(shè)施要求較高，對于學(xué)生的實(shí)際操作能力也有具體的要求，這就導(dǎo)致大部分的實(shí)驗(yàn)只能通過教師口述來完成，學(xué)生不能直接的獲取一手實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，難以觀察到實(shí)驗(yàn)操作過程、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，也不能直觀地獲取實(shí)驗(yàn)結(jié)果，難以達(dá)到理論與實(shí)際相結(jié)合的效果。在此現(xiàn)狀下，信息化手段指導(dǎo)下的化學(xué)實(shí)驗(yàn)的研究，就顯得極其重要而有價(jià)值。

二、研究的目標(biāo)與內(nèi)容

（一）研究目標(biāo)

在化學(xué)教學(xué)過程中，通過將微觀的化學(xué)反應(yīng)機(jī)理通過形象化的現(xiàn)象演示，讓學(xué)生更好地體會(huì)結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)這一規(guī)律。實(shí)驗(yàn)在日常教學(xué)中就顯得尤為重要，對于很多高中學(xué)校來說實(shí)驗(yàn)室器材少、實(shí)驗(yàn)的藥品不全、學(xué)生思路不開闊，因此將信息化手段應(yīng)用到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中就顯得更加迫切和必要了。通過本次課題的研究，將在原來教學(xué)的基礎(chǔ)上改善很多高中學(xué)校實(shí)驗(yàn)器材缺少、藥品不全，以及危險(xiǎn)性實(shí)驗(yàn)、操作復(fù)雜性實(shí)驗(yàn)、抽象化實(shí)驗(yàn)的操作問題，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)果生動(dòng)化展示，對學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)大的視覺沖擊力和理性思考，從而達(dá)到舉一反三的效果。

（二）研究內(nèi)容

1.化學(xué)實(shí)驗(yàn)在高中化學(xué)教學(xué)中的開展情況調(diào)研：對于高中化學(xué)教師實(shí)驗(yàn)教學(xué)的問卷調(diào)查及分析;對于高中學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的問卷調(diào)查及分析。

2.信息化手段下的高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)研究：使用多媒體技術(shù)開展化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué);使用動(dòng)畫技術(shù)開展化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué);使用虛擬技術(shù)開展化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

3.高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)的信息化教學(xué)中側(cè)重于三方面的研究：有安全隱患的、有毒物質(zhì)參與的實(shí)驗(yàn)，可以借助多媒體技術(shù)開展教學(xué);實(shí)驗(yàn)操作復(fù)雜、持續(xù)時(shí)間較長的實(shí)驗(yàn)，可以借助動(dòng)畫技術(shù)開展教學(xué);抽象化的、空間想象模型化的實(shí)驗(yàn)，可以借助虛擬技術(shù)開展教學(xué)。

三、研究的創(chuàng)新之處

1.通過本課題的研究，能夠逐漸培養(yǎng)學(xué)生在“宏觀辨識(shí)與微觀探析”、“模型認(rèn)知與證據(jù)推理”、“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”等方面學(xué)科素養(yǎng)的形成。

2.本課題研究具有很強(qiáng)的可操作性，集合了多媒體技術(shù)、動(dòng)畫技術(shù)以及虛擬技術(shù)等信息化手段在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，使學(xué)生視覺得以沖擊，印象深刻，富含聯(lián)想。

3.本課題的研究是在信息技術(shù)手段下應(yīng)用于化學(xué)實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生從高一到高三，三年的在校學(xué)習(xí)中的應(yīng)用實(shí)踐，具有較強(qiáng)的連續(xù)性和跟蹤調(diào)查性。

4.本課題研究具有很強(qiáng)的應(yīng)用性，研究的最終落腳點(diǎn)在學(xué)生最終的高考成績上。

四、研究的方法

1.問卷調(diào)查法：本課題將有針性的解決高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)中關(guān)于教師教學(xué)、學(xué)生學(xué)習(xí)中存在的問題，收集問卷便于研究。

2.文獻(xiàn)研究法：通過收集有關(guān)國內(nèi)外的相關(guān)資料，不斷完善相關(guān)本課題的研究。

3.對象研究法：選擇高一高三共4個(gè)理科班作為研究對象，及時(shí)了解學(xué)生在化學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)中在現(xiàn)狀及困惑，不時(shí)地選取有代表性的教學(xué)案例便于進(jìn)行縝密分析、及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題所在，有針對性的明確研究對象存在的問題，便于我們隨時(shí)隨地做出調(diào)整。

4.行動(dòng)研究法：制定高一高三理科班不同的研究方案，及時(shí)的對學(xué)生實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)情況進(jìn)行記錄、分析、總結(jié)出有價(jià)值的文字。

5.資料收集法：通過深入不同的班級，研究不同的學(xué)生個(gè)體，了解學(xué)生的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)現(xiàn)狀，將不同的資料進(jìn)行收集，以便于找準(zhǔn)問題的根源，更加明確研究對象的相關(guān)信息。

6.課堂教學(xué)法：依據(jù)所選擇的4個(gè)不同班級，通過實(shí)驗(yàn)前、實(shí)驗(yàn)后，學(xué)生對化學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的不同變化，順利找到化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)導(dǎo)向下的適合學(xué)生的化學(xué)實(shí)驗(yàn)信息化教學(xué)手段。

五、研究的初步成果

（一）利用多媒體教學(xué)設(shè)備，講解抽象的實(shí)驗(yàn)知識(shí)。隨著素質(zhì)教育的要求日益加強(qiáng)，在高中階段除了要求學(xué)生們具備一定的理論知識(shí)之外，還要掌握實(shí)踐技能，實(shí)操性和專業(yè)性正是高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的基本特征。在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，學(xué)生們難以準(zhǔn)確的理解抽象的知識(shí)，老師們?nèi)绻麊渭兊闹v解相關(guān)概念，極易引發(fā)學(xué)生的抗拒心理和畏難情緒，對于他們的成長和發(fā)展十分不利。為了妥善的處理相關(guān)的問題，促使學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量和綜合素養(yǎng)穩(wěn)步的提升，老師可以積極的運(yùn)用多媒體教學(xué)設(shè)備，通過聲音、圖片以及視頻等多種元素的結(jié)合，使得學(xué)生們學(xué)習(xí)的內(nèi)容形象的呈現(xiàn)出來，強(qiáng)化了他們記憶的同時(shí)，也為后續(xù)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的開展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

（二）運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，逐步完善實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，若是老師們始終沿用舊的知識(shí)和教學(xué)方式，將會(huì)打擊學(xué)生們的學(xué)習(xí)積極性，對于教學(xué)質(zhì)量和效率的提升十分不利。因此應(yīng)該合理的運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容逐步完善起來，這是現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要任務(wù)之一。在日常課程準(zhǔn)備階段，需要老師們合理的運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)搜索功能，將多種教學(xué)資源整合起來，有目的的優(yōu)化教學(xué)的體系，促使教學(xué)活動(dòng)體現(xiàn)出有效性和合理性。因此，老師應(yīng)該積極的關(guān)注信息化手段的運(yùn)用，合理的利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，搜索與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的資源，將其與課件相互整合，以此優(yōu)化教學(xué)的整體內(nèi)容，為后續(xù)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的開展創(chuàng)造良好的條件。

（三）適當(dāng)運(yùn)用可控軟件，引導(dǎo)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)操作。化學(xué)實(shí)驗(yàn)應(yīng)該在保證師生安全的前提下，合理的運(yùn)用實(shí)驗(yàn)素材，以此優(yōu)化教學(xué)的成果。在信息化時(shí)代，實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以借助于豐富多樣的課件加以展示，借助于可控軟件，讓學(xué)生和老師積極的參與到實(shí)驗(yàn)過程中，借助于多媒體終端，讓學(xué)生們參與模擬性實(shí)驗(yàn)，在確保學(xué)生安全的基礎(chǔ)上，強(qiáng)化其對于知識(shí)的理解，為提升學(xué)生綜合素養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。

結(jié)束語：高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)是進(jìn)行化學(xué)知識(shí)教學(xué)的一種重要形式，通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)，可以讓學(xué)生更加直觀地認(rèn)識(shí)化學(xué)現(xiàn)象，掌握化學(xué)知識(shí)。信息化條件下組織化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是教育發(fā)展的正確方向，也是促進(jìn)學(xué)生化學(xué)水平提升的重要舉措。

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基金項(xiàng)目：本文系河南省漯河市基礎(chǔ)教育教學(xué)研究立項(xiàng)課題《學(xué)科素養(yǎng)導(dǎo)向下高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)信息化教學(xué)研究》（課題編號：LHKT2021233）的階段性研究成果。課題負(fù)責(zé)人：康曉鋒;成員：宋燕芬，郭燕芳，李石磊，李加加，尚艷杰。