摘 要:信息技術的快速發展,為高中化學教學帶來了極大的便利。尤其是實驗教學,受到實驗室條件的限制,很多實驗無法開展。信息技術的應用,有效地解決了這一問題。對此,文章重點探討信息技術環境下高中化學教學效率提升策略,以供參考。
關鍵詞:信息技術;高中化學;教學效率;提升策略
教育信息化時代背景下,多媒體、希沃白板等信息技術軟件在教學中的應用越來越普遍。尤其是化學重難點的突破,通過信息技術的應用,能夠將復雜的知識簡單化,進而提升化學的教學效率。對此,教師需要進一步探索信息技術的應用路徑,進而提升化學的教學質量。
一、信息技術和化學課堂融合的意義和原則
(一)信息技術和化學課堂深度融合的意義
1.增大化學課堂容量
伴隨著信息技術的快速發展,知識傳播速度越來越快,而且知識的更新速度也非常快,網絡上有豐富的化學學習與教學資料。教師可以借助信息技術手段搜集和展示更多的教學內容,擴大了初中化學課堂的容量,為學生提供更加豐富的課堂學習內容。對于學生來講,信息技術和化學課堂的深度融合,能夠讓初中生的學習內容不再局限于教材,借助現代化的信息技術學習工具,學生可以從網絡中搜集海量的學習資源用于自學,拓寬自己的化學知識面[1]。
2.激發學生對化學的興趣
信息技術與化學課堂深度融合,是時代發展的必然趨勢,同時也滿足初中化學的教學需求。利用信息化教學模式,可以構建出一個趣味性化學課堂,進而培養學生對化學學習的興趣。在興趣的驅動下,學生可以積極主動地配合教師完成教學活動[2]。實施信息化教學模式,比如圖表等,可以讓學生在一個良好的課堂氛圍中學習化學知識。在課堂的鞏固環節,教師可以利用信息技術展示經典的化學案例,實現激發學生興趣與潛能的目的。
3.培養學生的發散性思維與探究思維
信息技術與化學課堂深度融合,可以培養學生的發散性思維,幫助初中生形成探究意識。在初中化學信息化教學模式下,教師可以制作PPT課件,或者是借助智慧課堂等,讓化學教學內容從枯燥的文字轉變成形象生動的圖片與視頻,有助于激發學生的想象力,達到培養學生發散性思維的目的。新媒體教學工具具備聲圖并茂等特征,在教學活動中,學生可以直接在屏幕上觀看教材中的內容,同時還有生動的講解,能夠增強學生的體驗。除此之外,這種教學模式比傳統的教師講解更具趣味性,可以更好地吸引學生的注意力。
(二)深度融合的原則
1.工具性
在兩者的深度融合過程中,必須要做到以下幾點:首先,任何深度融合措施都需要以初中化學教學活動的順利開展為核心,明確信息技術是初中化學教學活動的輔助教學工具,切忌過于依賴信息技術手段,降低初中化學的教學效率。其次,充分挖掘信息技術在教學中的應用價值,包括教學課件的展示、抽象問題的簡化等,從而為學生提供更加豐富的學習資源。最后,需要注重學生之間的互動與溝通,在信息技術與初中化學的深度融合過程中,最常見的問題就是利用信息技術展示教學內容,教學方式過于單一,學生之間的互動性削弱,進而導致教學質量達不到預期的效果。
2.目的性
想要提升深度融合的有效性,需要利用信息技術手段創新教學方法,并制訂出明確的深度融合目標,以目標為導向,促使化學教學與信息技術能夠充分結合在一起,發揮信息技術的教育價值[3]。
首先,要幫助學生認識到終身學習的重要性。信息技術的應用,讓學生的學習方式不僅限于書本的內容講解,同時教學資源更加豐富,引導學生積極參與化學實驗探究活動,最終達到培養學生化學能力與素養的目的。其次,提高化學的學習質量。將信息技術滲透到化學教學過程中,切忌過于追求信息技術的應用,忽略化學知識的教學與化學能力的培養。利用信息技術手段,進一步優化傳統的教學手段,并創設出可視化的教學過程,有助于營造出高效的化學教學氛圍,幫助學生積極主動地融入教學活動中。
3.學生本位原則
始終堅持學生本位原則,合理應用信息技術。在初中化學教學中,深度融合信息技術手段,能夠為化學教學活動的順利實施提供保障。教師需要以講授知識為主,以信息技術教學為輔,始終堅持學生本位的教學思想,發揮自身的人格魅力,通過言傳身教,潛移默化地影響學生的行為,幫助學生形成良好的化學學習習慣,
4.適宜性原則
推進信息技術與初中化學教學工作的深度融合,必須要考慮到學生的身心特征與接受能力,選擇最合適的教學方法和內容。在促進學生化學思維發展的同時,還要關注到學生的身心發展。
二、信息技術環境下高中化學教學效率提升策略
(一)導入真實的生產生活與現代化的科技信息
為了更好地培養學生的創新能力,教師可以導入真實的生產生活與現代化的科技信息,并呈現如下例題:現有一張鋁制品說明書,上邊的使用說明指出,不能使用鋁制品盛酸性或者堿性的食物,也不能裝腌制品。例如,果汁、食醋等。如果鋁制品上粘上頑固污漬,可以先使用溫水浸泡一個小時,然后再使用軟毛刷進行清潔即可,切記勿用鋼絲球或者是砂紙清潔鋁制品。從這個例題中,我們可以了解到鋁有哪些性質?學生通過說明書可以直接了解到鋁制品的性質,即:鋁制品遇酸產生反應,也會和堿發生反應。從化學的視角出發探究生活中的問題,能夠逐步形成化學思維模式,最終實現培養學生化學素養的目標。對此,教師可以出示以下習題:某生態科技有限公司的資源化綜合處理作為教學素材——廢棄牛奶盒的回收與使用。一個牛奶盒,75%是紙,20%是塑料,5%是鋁。回收廢棄牛奶等廢棄物,并制作出各種衍生品。通過這個案例,學生可以更加深入地了解資源—產品—廢棄物—再生資源的循環經濟發展模式。借助這種教學案例,學生能夠加深化學在生活實踐中的創新應用,這是從本質上重新定位生活化教學,與此同時,生活化教學案例的融入,也有效地培養了學生的創新能力。
(二)設計有針對性的任務
信息技術背景下,開展高中化學課堂教學活動,教師需要充分結合本班級學生的學習興趣與認知能力等,創建出一個有效的教學情境,讓學生能夠在一個真實的、有趣的教學情境中快速構建出化學知識體系,提升高中生在化學課堂中的學習效果。在智慧教室中,教師可以借助互動教學平臺播放教學視頻、動畫,以及音頻等教學資源,增加化學課堂的容量,讓學生能夠更加全面地把握本節課的學習內容。與此同時,教師在課堂上可以播放與課程相關的優質課件,進一步補充課堂教學內容,幫助學生掌握更加豐富的化學知識。
以化學實驗為課題開展項目學習,主要是培養學生自主發現問題與處理問題的能力。在具體的實驗過程中,當遇到各種異常現象與問題,要求學生能夠及時記錄,結合具體的實驗結果,再對這一問題或現象進行探究。化學教師應該注意以下幾個方面的事項:首先,利用信息技術搜集與化學實驗有關的學習資料,提前操作實驗過程,明確實驗中可能出現的一系列問題,最終達到一種理想的實驗效果。其次,記錄學生的實驗情況,可以讓學生的自我評價與相互評價有據可依。最后,讓學生能夠認真記錄下實驗過程中的現象,并處理問題。引導學生在實驗過程中,結合實際情況對實驗方案進行優化,敢于動手嘗試。以下是具體的實驗設計:第一,提出實驗過程中需要思考的問題。應該怎樣檢測提純后精鹽的純度,得到的氯化鈉晶體中是否含有水?怎樣去證明這樣的結果?在這個實驗過程中出現了什么樣的異常情況?第二,實驗操作。可以讓學生結合自行設計的實驗方案進行實踐操作,在操作過程中要確保實驗的安全性與科學性,能夠嚴格按照相關規范進行實驗過程,并記錄下實驗的現象和最終得到的實驗數據。這一過程中,就是要嚴格監督學生的實驗操作流程,給予適當的點撥和糾正。第三,相互評價與自我評價實驗過程,形成認知。通過項目學習開展化學實驗教學活動,學生所設計的實驗過程可能存在漏洞,甚至是完全不合理的,但是在具體的實驗中學生可以發現自己存在的問題,并進行反思。想要更好地避免實驗中存在的問題,教師可以組織學生在實驗前與實驗后進行自我評價和互相評價,結合實驗的過程與實驗結果多次進行反思,并進一步優化實驗設計。
(三)設計有層次性的問題
以高中化學電解質溶液的教學為例,教師可以利用信息技術,創設生活化情境的方式,促進學生社會責任擔當的形成。第一,明確素養目標,即:社會責任;明確教學目標,創設生活化情境,利用教材中的知識幫助學生處理問題;學習目標,結合電解質的概念進行討論,增強學生對“實踐出真知”的體會;評價目標,判斷學生社會責任擔當的形成。第二,創設生活化情境。氯堿工業是一項重要的工業生產活動,這與初中化學學習的電解水制氫氣和氧氣是類似的,在實驗中,我們可以通過電解食鹽水的方式制取燒堿、氫氣和氯氣。這個過程中的反應方程式為2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2↑。教師可以設計以下三個問題:
問題1:從以上圖片中,可以看到加入反應物水中含少量NaOH,那么該物質是否為反應物呢?(生:從反應式我們可以看出來NaOH并不屬于反應物,它只是一種生成物。另外,我們可以從文字信息中了解到這個生產過程可以獲得燒堿,也就是說NaOH屬于一種生成物。)
問題2:如果NaOH屬于生成物,并非反應物,那么加入這種物質的目的是什么?(生:因為裝置的右室加了水,所以溶液的導電性比較差,也就意味著整個化學反應的速率比較低。對此,加入NaOH能夠有效提升溶液的導電性,進而提升電解反應的速率。)
問題3:是否可以把NaOH換成其他的化學物質呢?用NaCl是否合適呢?(如果只是考慮導電性的話,加入其他的物質也并非完全不可以,但是這個化學實驗的目的是獲得燒堿,如果替換成其他的物質,最后的生成物中會含有其他的雜質,還需要再次進行提純,從工業生產成本控制的層面上來講,這樣替換也就意味著生產的成本將會增加。)
針對上述問題,學生們分別做出了解答。從學生回答的結果可以看出,學生能夠結合已知的情境提取出重要信息,并能夠利用所學的電解質內容深入分析問題。設計這種實驗的目的在于鍛煉學生提煉信息和處理問題的能力,促使學生能夠在知識的應用過程中發展邏輯推理的核心素養,進一步強化學生的社會責任擔當。
(四)引領學生自主構建知識
在實驗的教學過程中,往往設計了多種教學功能,讓學生自主完成實驗過程,可以更好地培養學生的實驗操作能力,有助于培養學生形成科學的態度,掌握正確的方法,最主要的是提升學生的科學素養。與其他科目的學習一樣的是,實驗教學也具有非常明確的教學目標。對于化學實驗的深度學習,應該做什么?如何做?以及做得怎么樣?三個角度進行指導與分析。比如,在粗鹽提純這個實驗中,實驗的目的是將粗鹽中的雜質除去,包括不溶性雜質與可溶性雜質。這個實驗的深度學習需要達到以下幾個基礎目標:首先,需要結合氯化鈉的溶解性,選擇合適的分離方法、化學試劑和化學儀器設備,進而能夠達到氯化鈉提純的目的。其次,可以設計出正確的除雜操作過程,而且還需要證明雜質已經完全除去。再次,能夠正確并自行進行過濾與蒸發實驗操作。最后,達到實驗提純得到的精鹽產品,并對實驗中影響精益提純的因素進行分析與探討。
在化學實驗中,深度學習要求學生能夠結合實驗內容,獨自完成整個實驗的流程,從化學實驗的設計到最終的評價,可以把化學知識與方法充分滲透到學習活動中,深化學生的主體性,并充分展現出學生的自主學習能力。結合這樣的教學目標,教師可以設計實驗的相關問題,讓學生能夠提前做好實驗的相關準備工作。
通常情況下,粗鹽中包含有什么樣的雜質?結合實驗室現有的條件,可以采取什么樣的方法進行粗鹽的提純?如果在提純中涉及相應的化學反應,請寫出對應的化學方程式。在去除雜質的實驗中,會用到哪些化學儀器與化學試劑,請提前列明所用到的儀器設備清單。分析所設計的實驗方案,明確需要用到的化學試劑的量和使用的順序,分析這對實驗結果所造成的影響。
結束語
綜上所述,教育的目的、宗旨指向人的生活,教育回歸生活同時又創造生活,充分體現出教育的本質。高中化學對創新能力的考查,主要集中在根據已學物質的結構、性質,推測出一些反應的現象及實質,達到知識點的遷移、規律的總結和物質的合成路線的設計能力等。這就需要教師充分利用信息技術,能夠引導學生連接日常生活中遇到的化學問題,并幫助厘清教材中的知識概念。
參考文獻
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[2]曹嘉琦,張文華,王宏里.高中化學實習教師探究性教學水平個案分析:以“氧化還原反應”主題教學為例[J].化學教育(中英文),2021,42(12):70-79.
[3]田敏.高中化學探究性實驗設計:以“Na2CO3和NaHCO3性質”為例[J].中學化學教學參考,2021(04):48-49.
作者簡介:冀立志(1964— ),男,漢族,河南夏邑人,新疆烏魯木齊市第一中學,中教高級,本科。研究方向:化學專業。