信息化條件下高中化學實驗教學模式研究

王黎彬

（甘肅省清水縣第六中學，甘肅清水 741400）

陸游在《冬夜讀書示子聿》中寫道：“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行?！边@句話強調了實踐在學習中的重要作用，對當代學習活動有極高的指導意義。學生想要真正掌握復雜的高中化學知識，必須經歷實踐的過程，在親身參與的實驗探究中加深思維，總結知識特點和本質。因此，在新課程改革對高中化學教學提出更高要求后，越來越多的教師嘗試著優化高中化學實驗教學模式，不斷總結信息化教學的優勢和經驗，以獲得更多高中化學實驗教學啟發。

一、信息化在高中化學實驗教學中的作用

（一）拓寬學習途徑，開闊學生視野

信息化為高中化學實驗教學帶來的最明顯影響是能夠拓寬學生的學習途徑。在信息化條件下，學生不僅可以在課堂、教材中獲取化學知識，而且可以借助互聯網平臺認識化學、了解化學，這能夠有效開闊學生的化學視野。另外，教師在傳統備課、授課模式基礎上，可以開發在線備課、授課模式，利用信息技術搜集、整合化學實驗教學資源，為學生提供更豐富的學習素材。這同樣具有開闊學生化學視野之效，可以使其在高中化學實驗教學中持續地增加實驗探究熱情。

（二）抽象變為形象，降低學習難度

信息化在高中化學實驗教學中具有“化抽象為形象”的重要作用。本質上，信息化是一種工具、一種手段，教師可以利用信息技術直觀性、形象化等特點，將抽象的高中化學實驗以一種形象化的方式展現在學生眼前，使學生形成更加真實、直觀的體驗，促成他們對化學實驗的合理想象，從而降低學生學習難度，提高實驗教學效率和有效性［1］。對于學生在實驗中出現的一些不容易被發現的錯誤，教師也可以將其形象化地展示出來，幫助學生更順利地分析實驗誤差原因。在這一維度上，學生繼續降低學習難度，對其深入探究高中化學實驗同樣有極高的促進意義。

（三）打造新型課堂，培養學習興趣

信息化還有打造高中化學新型實驗課堂的關鍵作用，有利于培養學生對化學實驗的持久興趣。相較于傳統課堂，新型動態課堂明顯更受學生歡迎，無論是聲音還是畫面，都能在無形中減輕學生學習的枯燥感和壓力感，營造更愉悅的學習氛圍，從而利用環境優勢，最大限度地激發學生的學習興趣。在信息化條件下，教師可以將視頻、圖片等多樣化的動態教學資源應用在高中化學實驗教學中，并在學生實踐操作時播放一些輕柔、舒緩的音樂，打造有聲的、動態的新型課堂，讓學生始終沉浸在良好的學習氛圍中，循序漸進地培養學生化學學習興趣，增加其實驗探究動力。

二、信息化在高中化學實驗教學中的有效應用

基于高中化學實驗教學內容豐富性、學生實驗探究多樣性、實驗步驟復雜性等特征，筆者認為信息化在高中化學實驗教學中的有效應用具有不同的表現形式。

（一）打造開放性平臺，實現良好預習

落實實驗教學是在課堂上直接引出實驗，還是先在課前鼓勵學生預習實驗呢？這個問題始終沒有統一的答案。但是實際工作經驗告訴筆者，后者往往可以取得更好的實驗教學效果。多數高中生已經具備優異的自主學習能力，可以通過自主預習了解實驗背景、目的和基本流程，對實驗產生更高興趣、做出一定準備，使其提高課堂實驗探究的積極性和有效性。教師要建立“凡事預則立”意識，充分積極發揮信息技術與互聯網優勢，打造一個開放性的化學學習平臺。進而通過該平臺，提前向學生發布“實驗預習”任務，適當分享預習材料，鼓勵學生通過下載資料、閱讀教材提示、上網查找資料等方式了解實驗內容，猜想實驗現象和結果，制訂個人實驗計劃，也讓學生對實踐操作中可能遇到的問題做到心中有數，逐漸實現對化學實驗的良好預習。

在此基礎上，教師可以先引導學生圍繞預習所得展開討論，說一說通過預習了解了實驗的哪些信息，對實驗有哪些想法，對可能在實驗中發生的問題有哪些應對措施。“實驗”話題被自然而然地引出，實驗教學也就水到渠成。

（二）構建資源庫，豐富教學內容

信息化讓信息爆炸的時代悄然到來，依托各種移動智能終端，人們可以通過微博、抖音、微信等媒介接受大量信息。將這些信息進行整合，對人們認識和了解事物有極大好處。同理，將“大爆炸”的信息整合應用在高中化學實驗教學中，能夠促進學生對實驗的認識和理解。教師要與時俱進，將網絡中豐富的信息與高中化學實驗教學聯系起來［2］，比如構建化學實驗教學資源庫。在資源庫中，教師可以整合化學現象圖片、化學實驗視頻、化學科普動畫、化學實驗公開課視頻、優質教學課件等多種資源，并將其按照內容、特征進行分類，進而在資源庫支持下最大限度地豐富教學內容。教師要根據化學實驗教學實際需要，將資源庫中的信息靈活應用在課堂上，讓學生不僅可以在豐富的資源點撥下更好地探究和完成實驗，更能拓寬化學視野，讓教學不只有培養學生化學探究能力的作用，更能開闊學生眼界。

（三）引入生活化元素，創設實驗情境

“生活化”在高中化學學習中有重要地位。比如，鐵長時間暴露在空氣中氧化生成紅褐色銹衣，變為鐵銹，通過燃燒（氧化還原反應）將化學能轉化為電能，應用在生產生活中的各種有機高分子材料，化學在生活中無處不在，與人們的生活緊密相關。教師在開展實驗教學活動時，應充分關注生活經驗、生活現象對學生感知和探究實驗的影響，將生活元素有效利用起來，但并不是所有生活元素都可以直接搬到課堂上。在無法直接呈現生活化教學元素時，教師可以利用信息化手段創設生活化實驗情境。比如，根據化學實驗主題，教師可以在生活中尋找與之相關的現象，通過拍照、錄視頻等方式將其記錄下來；又或者直接在互聯網中搜索化學實驗相關生活現象，并以此為前提，在高中化學課堂實驗教學中先通過多媒體再現生活現象，喚醒學生的生活經驗，使其想起曾經在生活中接觸過的化學知識，克服畏難心態，對實驗產生濃厚興趣，積極設計實驗方案，驗證自己對生活現象化學原理的猜想。與此同時，培養學生觀察和探究生活中化學現象的良好學習習慣，提高其“透過生活學化學”能力，對其深入探究高中階段的化學知識有極高促進意義。

（四）針對性教學，講解實驗難點

化學實驗需要理論支持，學生只有高效完成理論學習并掌握一些化學原理和化學反應的基本規律，才能科學地設計實驗，客觀思考和討論實驗現象，得出合情、合理的實驗結論。反之，若理論儲備不足，不能用化學的語言和思維理解實驗現象，學生很難得到理想的實驗探究結果。因此，理論指導經常被認為是高中化學實驗教學難點。教師可以在信息化條件下，對化學實驗理論展開針對性講解，幫助學生梳理實驗思維，推動其科學探究。在此期間，教師可以將微課視為重要的教學資源。以“氧化還原反應”實驗為例，教師可以設置“氧化還原反應的定義”“氧化還原反應中的化合價變化”“氧化還原反應中的電子轉移”“常見的氧化劑和還原劑”等教學內容，幫助學生回憶氧化還原反應理論知識。學生在對微課展開學習后，能夠提高在實驗中選擇氧化劑與還原劑的準確性，顯著提升實驗探究科學性，自然更能得出正確的實驗結論，強化化學理論學習。

此外，教師也可以利用表格、思維導圖等工具開展教學活動。比如在對一些易混淆的實驗展開教學時，教師可以利用表格對比出示易混淆實驗原理、反應方程等信息，讓學生展開對比觀察，明確實驗異同，再緊扣實驗特點展開探究，在得出正確的實驗結論基礎上，提高區分易混淆知識的學習能力。

（五）全方位演示實驗，支持實驗觀察

演示實驗是高中化學實驗教學的重要組成部分，以教師演示、學生觀察為主，意在讓學生在觀察中了解實驗的基本過程和操作技巧，提高個人實踐操作規范性。但是教師只在講臺上通過實際操作演示實驗過程時，通常只有坐在教室前排的學生能看清楚整個實驗過程，中間和后排的學生經常看不到完整的實驗過程和細節，這對其進行實踐操作造成了極大限制。為此，信息化條件下，教師可以利用多媒體等優勢，全方位演示高中化學實驗［3］。比如，在“亞鐵鹽的氧化性和還原性”實驗教學中，通過多媒體播放演示實驗視頻，展示“取3ml FeCl2溶液加入試管中，加入幾小塊鋅片，并來回振蕩，過一會兒后觀察現象”實驗過程，放大“振蕩”細節，讓學生全方位觀察“在試管中滴加實驗試劑”“將鋅片放在裝有試劑的試管中”“振蕩試管”的規范操作，促使學生在自主實驗的過程中有意識地規范自己的實踐操作行為，規避由操作不當引發的實驗誤差和風險。

需要強調的是，在學生觀察演示實驗教學視頻時，教師要根據學生實時反應，適當暫停和重播視頻，對細節或容易造成爭議的操作做出強調，讓學生深刻地理解視頻中的各項操作，最大限度地保證演示實驗有效性。必要時，教師也可與學生圍繞部分操作展開討論，使其在說、做的過程中進一步加深觀察印象，提高自主實驗規范性。

（六）開發虛擬實驗，模擬操作過程

高中化學實驗教學中不乏一些操作難度較大的實驗，對實驗環境和藥品要求較高，不適合學生自主操作。但是，學生依然想要感受其實際操作過程，觀察反應現象，以強化對相關化學理論的理解和掌握。此時，教師可以基于信息技術虛擬性開發化學虛擬實驗。展開來說，教師可以利用仿真化學實驗軟件或VR 工具為學生創造虛擬化學實驗環境，實現在一般狀態下難以完成的化學實驗教學，并達到與真實實驗相同的教學效果。比如，指導學生利用仿真化學實驗軟件中的虛擬環境、器材和藥品進行操作，在模擬操作中感受實驗，理解實驗現象的形成過程；在VR 工具支持下，為學生營造“立體化”的模擬實驗體驗，讓學生置身真實的實驗情境，為虛擬情境中的實驗操作者互換角色，充分滿足其觀察化學實驗現象的學習需求。隨后，教師要對虛擬現象進行必要的講解，說明其所代表的化學意義，幫助學生準確理解虛擬實驗內容，達到最佳學習狀態。

（七）記錄探究過程，復盤實驗錄像

如何檢驗學生實驗成果？如何幫助學生解決實驗中的問題？如何讓學生正視實驗探究中的失誤操作并在日后有效規避失誤？除了追蹤觀察學生實踐操作過程、檢查學生實驗報告外，教師還可以留存其實踐操作影像，復盤實驗錄像［4］。展開來說，在條件允許的情況下，教師可以在學生進行實踐操作時，利用手機等錄像工具將學生實驗探究過程記錄下來。比如，為學生提供手機支架，要求他們在實驗探究之前打開手機錄像功能，并將手機置于合適位置，錄下完整的實驗探究過程，同時要求學生在實踐操作結束后將視頻發送給教師；利用班級內部錄像設備記錄學生實驗探究過程，在后臺調取錄像，剪輯重點片段。隨后，播放典型錄像，引導學生進行觀察，使其說出錄像中存在哪些不規范的操作以及這些操作會對實驗結果造成哪些影響，如何在之后的實驗探究中避免這樣的操作。總之，教師要充分發揮課堂錄像的積極作用，促進學生對失誤的有效復盤，使其在實踐操作中汲取足夠的經驗，游刃有余地面對未來的高中化學實驗課程。

三、信息化條件下高中化學實驗教學的其他思考

上文中，不止一次地出現了“自主”一詞，意味著教師在信息化條件下進行高中化學實驗教學時，必須尊重學生的自主性，鼓勵學生自主參與和探究實驗。事實上，實驗本身就是學生自己的事情，只有親身設計和參與實驗，親自解決實驗中的問題、得出實驗結論，學生才能真正理解實驗，掌握其背后的化學知識。在教學過程中，教師只是在扮演組織和引導的角色，要在必要時給予學生一些指導和點撥。教師必須正視自己的身份，給予學生最大的信任和自由，這樣才能將上述信息化優勢充分發揮在高中化學實驗教學中，促使學生高效完成實驗探究，積累化學知識和實踐操作經驗。同時，教師要關注學生自主學習的一種特殊形式——合作學習。在一些難度較大、操作過程較為煩瑣的實驗中，教師要鼓勵學生進行小組學習，培養學生良好的團隊協作意識和能力，使其通過合作輕松突破實驗困境，保證信息化實驗教學效果。

四、結語

總之，信息化為高中化學實驗教學創造了一些有利條件，教師要重視高中化學實驗教學活動，在尊重學生主體地位、鼓勵合作基礎上活用信息技術手段進行實驗教學，為學生進行實踐操作提供全面、豐富和有效的指導，切實增強高中化學實驗教學有效性。但在目前，高中化學信息化實驗教學模式還有一些不足，需要教師立足教學實際不斷豐富和優化信息化教學方法，努力提高教學的質量與效率。