初中化學教學中利用信息技術開展實驗教學的策略研究

趙劍曉

（蘇州市平江中學，江蘇 蘇州 215000）

初中階段學生第一次接觸化學，打下良好的基礎非常重要。化學的學習由淺入深，以探究性學習為主，化學實驗作為化學學科重要的一部分，掌握好化學實驗對學好化學非常重要。但是通常考慮到安全性問題，教師對化學實驗大多使用文字描述，對學生缺乏直觀的演示，影響了學生對知識的理解，大大減低了學生的學習興趣，不利于學生核心素養的培養。而在化學實驗中應用信息技術，則會改變這一弊端。信息技術既能直觀、形象、生動地進行實驗演示，幫助學生思考，提高學生學習興趣，培養學生分析問題、解決問題的能力，同時又能保證學生安全，加強學生對理論知識的理解，提高化學實驗課的教學效率和教學效果。

一、初中化學教學中利用信息技術開展實驗教學的優勢

（一）優化教學模式

以往的化學實驗教學中，教學范式比較單一枯燥，以教師口述或陳舊的視頻為主。學生對化學實驗的體驗感不強，對實驗本質認識不深，無法啟發其進一步思考，雖然學生對化學實驗充滿了興趣，但面對課時教學壓力，也習慣于傳統教學模式。在信息技術條件下的初中化學實驗教學，可以加大化學實驗的趣味性，增強學生學習的主動性，將化學實驗放大、放細、放慢，方便學生觀察與理解，將實驗過程更加清晰地呈現，加深學生對實驗內容的理解與思考，提升實驗探究性思維，并且將實驗所獲理論應用于生活中，提高實踐能力，優化教學模式[1]。

（二）提高學習興趣

信息化初中實驗教學是指以多媒體、投影、白板等媒介，演示化學實驗，豐富直觀視覺的過程。它可以極大地提高教學效率，創設教學情境，為學生展示充盈的知識理論，優化課堂教學環境，提高學生的學習效率，分解知識點，提升課堂教學的深度和廣度，體現學生的主體地位。相較以往的以教師講授為主、學生被動學習而言，更加有利于提高學生的學習興趣，培養學生自主探究問題的能力，使教師與學生在教學中的角色定位更加符合新課程理念，整個教學過程充滿引導、啟發、互動，益于提高學生化學學科核心素養，使學生在輕松愉快的學習氛圍中理解化學知識。

（三）豐富實驗內容

受傳統化學教學方式的限制，許多實驗內容因考慮到課時進度、安全性等問題，教師在化學課堂中基本上一筆帶過，使學生對知識的理解等同于死記硬背。而信息技術的應用，可以利用互聯網、微課軟件等豐富化學實驗內容。教師可在課堂上邀請學生上前互動，在屏幕上操作實驗過程，增強學生體驗性，提高學生動手能力，這種教學方式有利于學生對化學實驗的理解，方便記憶，同時可提高實驗教學的效果。另外，教師可將生活中常見的實驗現象進行展示，增強課堂趣味性，使學生明白化學源自生活，應用于生活，平常要善于觀察，發現生活中的化學現象。

二、初中化學教學中利用信息技術開展實驗教學的意義

（一）有利于提高學生化學核心素養

初中階段化學學科核心素養包括宏觀辨識與微觀探析、變化觀念與平衡思想、證據推理與模型認知、實驗探究與創新意識、科學精神與社會責任。化學是一門以實驗為基礎的學科，通過化學實驗將化學現象直觀地展現在學生眼前，以此幫助學生更好地理解和掌握化學知識。可見，初中學生對化學實驗的良好理解可為今后的化學學習奠定基礎。信息技術與化學實驗的融合，將極大地促進學生對化學實驗的理解，對化學實驗過程看得更清晰、更到位，理解得更深刻，從預習、自習、復習等不同的學習過程學習實驗，從而提高化學核心素養。

（二）有利于提高學生動手能力

真正將化學實驗與信息技術相融合，教師可在課前設計預習單，給學生布置預習內容，包括如何設計實驗、實驗分為哪些步驟、實驗的原理包括哪些、實驗的目的有哪些等，讓學生通過預習對實驗有初步的了解。課上通過演示、動畫、視頻等，讓學生參與到實驗過程中，動手操作。通過幾節課的訓練，學生對化學實驗有所了解后，可讓學生自己動手，利用演示文稿、FLASH 等設計實驗過程，提高學生動手能力，并在課上進行小組展示、分享、交流。這一過程擺脫了應試教育的束縛，符合新課程理念要求，激發學生主觀能動性，實現教學目標，實施無害教學，有利于實現化學實驗有效教學。

三、初中化學教學中利用信息技術開展實驗教學的策略

（一）借助微課，課前學生自主預習

在疫情防控常態化的社會背景下，無論學生、教師還是家長，對網課都不陌生，微課憑借其方便、簡潔、精練的特點走進課堂。在常規線下教學中，教師同樣可借助微課開展實驗教學，主要體現在預習環節中。教師可設計優質微課，提出預習問題，讓學生帶著問題觀看視頻，產生自己的思考。同時對于實驗中所要注意的問題，教師要重點提醒學生，保證實驗效果，使學生在課前對化學實驗相關步驟有初步的了解，教師在課上可直接講解重難點知識，提高課堂效率。

以《氧氣的實驗室制取與性質》一課為例，教師可以制作微課，在微課中先提出問題，例如實驗室制取分為幾步驟、如何檢驗裝置的氣密性等，調動學生探究的欲望。同時，為尊重學生的主體地位，教師也須鍛煉學生善于思考，善于提出有價值的問題。例如：如果裝置氣密性沒有達到要求，怎么解決和調整。在學生觀看結束后，教師可利用釘釘、騰訊會議、微信群等與學生互動，檢驗學生預習效果，引導學生開展化學實驗操作。對于重難點問題，教師可錄制講解視頻，方便學生觀看，促進學生獨立思考與探究能力。學生熟悉實驗步驟，確保化學實驗操作的正確性和高效性，教師須引導學生通過實驗掌握氧氣的實驗室制取原理和方法，實現教學目標，突破教學重難點，保證學生的參與度與注意力，使學生進行獨立、深入思考，更好地開展實驗操作，提高學生的化學實驗素養。

（二）演示實驗，課上師生互動探究

演示視頻的制作是信息化與初中化學實驗教學相結合較普遍且實用的方式之一，它可以豐富化學實驗探究內容。演示實驗，使課堂上師生互動更有效，學生可上前講解教師錄制的實驗演示過程，由學生當“小老師”，這樣更能加深學生的理解，并且臺下的同學可以提出問題，將抽象的理論知識轉化為生動形象的實驗畫面，降低了化學實驗知識學習難度，有利于學生更好地理解化學實驗知識，提升化學實驗素養，提高學生動手能力，減少因化學實驗條件嚴苛而產生的學生對化學實驗理解不夠深刻的現象。

在《金屬資源的利用和保護》一課中，教學重點是“鐵的銹蝕條件”。在這個實驗中，需要一定周期的觀察實驗，設置實驗組、對照組，相對來說比較麻煩，且學生難以獨立操作。這樣的課例就比較適合教師利用信息技術，與學生在課堂上共同探究。教師分別錄制實驗組、對照組實驗過程，并向學生播放演示，學生可直觀地感受實驗現象及變化，掌握鐵銹蝕的條件及具體表現，更好地理解“鐵的銹蝕條件”實驗知識；教師也可以順利完成化學實驗教學任務，提高課堂效率，在師生互動中突破教學重難點，開闊學生的眼界，引導學生從細微觀察處理解化學的實驗過程，加深對化學原理知識的認識和理解，達到教學合一的目的。

（三）突破細節，課后鞏固重點知識

初中化學課，對實驗過程的認識和理解固然重要，但是作為中考學科，落實到練習、鞏固同樣重要，這對課后鞏固重點知識提出了要求。第一，學生課下需要二次思考，不能僅僅觀看完教師演示后，將過多精力放在實驗結果和實驗操作上，更多地需要對實驗過程中的細節問題進行觀察和二次思考，這也要求教師對實驗細節進行及時提點，鼓勵學生獨立思考與探究，提高化學實驗教學的質量。第二，教師課下需要帶領學生復習和鞏固細節及重難點實驗知識，強化學生對知識的理解。

在《粗鹽中難溶性雜質的去除》這一課中，需要通過蒸發、過濾等一系列實驗過程，實現將粗鹽轉化為精鹽的目的。在這一實驗中，有很多細微之處需要學生注意到，例如，實驗過程中濾紙沒有貼近漏斗內壁會產生哪些影響等。化學教師在引導學生展開實驗操作時，可以將學生的實驗過程完整地錄制下來，在課下反思、鞏固階段引導學生回顧蒸發過程中雜質去除的原理，引導學生通過觀察發現粗鹽和細鹽的不同特質。以鞏固知識的方式，促進學生對粗鹽、細鹽提煉知識的理解，提升化學實驗思維。

（四）選擇技術，提高課堂教學效率

初中化學實驗的變化通常是微觀的、細小的，并且具有真實性、不可逆性，需要一定的實驗理論基礎。運用信息技術開展化學實驗教學，選擇恰當的技術十分重要，好的信息技術將大大增強學生對化學實驗的理解，豐富自己的認知。無論選擇何種信息技術手段，都要將化學中的微觀世界給學生展現清楚[2]。

在具體教學中，同屏和直播技術都是較好的初中化學實驗教學手段。同屏是指教師與學生在同一個“云會議室”和“空中教室”，通過共享屏幕觀看實驗過程、學習化學知識。直播技術是指教師運用線上授課平臺開展直播，教師與學生可實時互動，兩者均體現交流性、互動性、參與性，使學生更好地參與到課堂中，更好地理解實驗細節，時時發現問題，適時解決問題，課堂生成更加豐富。同時在同屏或直播技術中，教師同樣可以利用分組討論的方式，合作探究，加深學生對知識的理解，根據不同學生的特點，可以實行一對一幫扶，學優生幫扶學困生，有利于提高課堂效率，鍛煉學生的動手能力和探究能力，主動對問題進行探究、分析、分享、交流、解答，進而提升學生的學習效果。

通過信息技術建立化學模型也是初中化學教學中利用信息化開展實驗教學的重要途徑之一。化學模型更加直觀、立體、生動與形象，便于學生了解知識。例如在原子結構中，教師可建立模型，展現各個粒子之間的關系，引導學生感知，了解原子結構知識，利用希沃白板展示，展現化學微觀世界的3D 立體結構。在講解過氧化氫時，可建立其分化重組的模型，使學生了解原子、分子之間的微觀世界。再如分子與分子之間存在間隔，教師可直觀演示50mL 水與50mL 酒精混合，最后得到體積小于100mL 混合溶液，啟發學生思考原因，吸引學生注意力，教師最后總結答案：水與酒精混合時，水分子與酒精分子會進入對方分子間隙中，從而縮小分子之間間隙，進而致使融合后的總體體積小于二者體積數值的和值。此實驗由于水和酒精之間的分子無法直接觀看，學生無法直觀觀察到實驗現象，教師可運用黃豆與小米代替粒子進行實驗，解釋其中的知識和現象。

（五）綠色實驗，倡導健康化學理念

眾所周知，部分化學實驗以及化學物品會對自然環境造成污染危害。利用信息技術開展初中化學實驗教學，有利于實現綠色化學，培養學生保護環境、愛惜環境，倡導綠色、健康化學理念。例如在“燃燒的條件”這一課時，如果學生隨意進行燃燒，對實驗步驟和實驗內容掌握不清楚，將會非常危險。使用動畫演示則可避免這一安全隱患，但是為了使學生對此實驗有更全面的了解，教師應讓學生思考此實驗會存在哪些危險，如果發生危險怎么辦，以此提高學生化學實驗素養。

四、初中化學教學中利用信息技術開展實驗教學的注意事項

（一）適度應用信息技術

信息技術有利于幫助學生把握課堂節奏，突出教學重點，提升學生的理解能力，提高初中化學實驗教學的效果，但不可一味地依賴信息技術。教師應從學生實際出發，考慮到課時、學校實際等方面，注意時機，啟發學生主動思考，重點在于學生的實驗體驗和收獲以及科學探究的過程，目的是提高化學實驗教學效果[3]。

（二）尊重實驗客觀事實

化學是一門注重科學性的學科，產生實驗誤差是一件很普遍的事情，教師要對實驗過程中出現的誤差等問題給予合理的解釋，使學生在實驗中形成良好的學習認知，讓學生獲得更多的學習機會，需要教師在教學過程中加強指導，尊重實驗客觀事實，保證科學探究推理的數據真實性，為學生樹立良好的榜樣。

五、結論

在信息化時代背景下，將信息技術融合于課堂教學，有利于提高教學成效和教學效率，激發學生學習興趣，培養學生核心素養。但是由于學生接觸化學學科較晚，對抽象性的知識理解較為困難，為核心素養的培養和發展造成一定阻礙[4]。初中化學教學中利用信息化開展實驗教學，有利于改進教學方式和方法，促進學生自我探究，拓寬學生學習資源，開闊學生眼界，提高其學習主動性和積極性，進而提升學生化學學科素養，實現化學課程教學目標。