信息技術在中職化學教學中的應用

中職學校教育內(nèi)容集成高中階段知識教育內(nèi)容以及職業(yè)教育內(nèi)容，其形式特殊，主要為培養(yǎng)與輸出技能型人才服務。而化學是中職教育體系中的基礎課程，其內(nèi)容與學生未來職業(yè)發(fā)展有著一定聯(lián)系。但目前一些中職學?；瘜W學科在實踐信息化改革過程中，教學理念、教學方法與改革要求出現(xiàn)偏差，嚴重影響了教學效果，阻礙了學生能力的發(fā)展以及職業(yè)基礎的形成。鑒于此，應集中力量推動中職院校信息化改革，將信息技術手段科學地應用在化學教學中。一、信息技術在中職化學教學中的應用依據(jù)信息技術是現(xiàn)代教育領域輔助教學工作的新工具，應用信息技術教學的目的是根據(jù)教學需求豐富課堂教學內(nèi)容，創(chuàng)設情境、引入案例、演示過程，降低教學的難度。隨著信息化技術發(fā)展水平的提升和國內(nèi)教學領域信息化改革的推進，現(xiàn)階段應用信息技術的目標已不再局限在應用網(wǎng)絡、計算機上，需要將信息技術與學科教學深入融合，借助智能網(wǎng)絡終端、應用軟件延伸課堂，指導、鍛煉學生，促進學生全方位發(fā)展，因此，教師應用信息技術進行教學既符合學情以及學生個性化學習的需要，也能擺脫化學教學的枯燥性[1]。同時，化學是一門通過實驗研究物質(zhì)反應和變化的自然科學，學習中零散的知識點較多，不方便記憶。應用信息技術手段仿真實驗過程、呈現(xiàn)實驗物品，可以使學生直觀地觀察實驗與化學反應，避免因?qū)W科知識復雜性、抽象性造成的學習效率低、學習效果差的問題。經(jīng)過信息技術的應用實踐發(fā)現(xiàn)，因其可以還原、仿真模擬實驗過程，為學生創(chuàng)造實踐機會，有效激發(fā)學生學習化學的興趣。以上情況均可以說明在中職化學教學中應用信息技術切實可行。二、信息技術在中職化學教學應用中的注意事項（一）合理應用信息化技術手段中職化學教學中涉及實踐性強的實驗或抽象性強的概念性知識點，運用信息技術手段可以降低學習難度，幫助學生理解知識，彌補教師講解以及學生探究中的不足，便于學生構建知識體系。但要適度應用，避免過度依賴。教師應將信息化技術手段作為輔助教學工具，無需投入過多的精力和時間，即使改變了教學模式，也仍需將課堂教學實踐作為生命線，提高教學水平。（二）發(fā)揮信息技術的輔助作用即使信息技術能夠有效提高化學教學的生動性，有著傳統(tǒng)教學模式不具備的優(yōu)勢，教師也要圍繞教學目標設計教學活動，切勿本末倒置，將展現(xiàn)信息化技術的優(yōu)勢、功能作為主要“教學內(nèi)容”，為了應用技術而設計教學活動，反而無法發(fā)揮其輔助提高教學效率的作用，也會影響正常的課堂教學秩序，為學生帶來不好的學習體驗[2]。（三）明確教學目標與教學主題應用信息技術時要考慮教學目標與教學主題的需求，始終謹記其服務于教學，是輔助完成教學目標的工具，應用時不可脫離教學目標、背離教學主題，從而避免亂用信息技術影響教學效果的問題。三、信息技術在中職化學教學中的應用策略（一）借助互聯(lián)網(wǎng)獲取豐富資訊，補充教學內(nèi)容現(xiàn)階段，科技發(fā)展迅猛，但教材內(nèi)容經(jīng)常滯后于實際發(fā)展情況。教師教學期間可以借助互聯(lián)網(wǎng)獲取豐富資源，補充教學內(nèi)容，拓寬學生的思維與視野，從實踐應用角度引導學生理解化學知識，深入認識化學學科。以“烴的衍生物”為例，本節(jié)課的主要教學目標是讓學生了解乙醇、苯酚、乙醛、乙酸等烴的衍生物的組成與結(jié)構，以及烴的衍生物在與不同物質(zhì)接觸時的反應，如氧化反應、消去反應、酯化反應等，最后掌握物質(zhì)的具體用途。以乙醇為例，大部分學生提到乙醇僅會想起酒精，只了解其在醫(yī)療領域用于消毒等；也有男同學對汽車感興趣，了解乙醇可以代替汽油作為發(fā)動機燃料，是一種清潔、環(huán)保燃料。但乙醇在生活、工業(yè)、醫(yī)療等領域的應用十分廣泛，如在涂料、清潔劑、燃料等溶劑中是有機合成的中間體；可以作為發(fā)酵劑在釀酒、發(fā)酵食物制作中應用，能夠提高食物的營養(yǎng)價值，使食物擁有更好的口感；可以制作農(nóng)業(yè)殺蟲劑，也可以作為生產(chǎn)乙醛、乙酸、乙醚、丁二烯等重要化工產(chǎn)品的原料；還可以調(diào)制藥品或制備成藥。通過拓展，學生對乙醇的用途有了更全面的了解，打開了思路。很多學生在課后與同學一同探究乙醇的新應用途徑。由此來看，教師利用互聯(lián)網(wǎng)提供的便利條件，快速搜集關于教學主題的信息與資訊，作為課程內(nèi)容的補充，傳遞相關行業(yè)發(fā)展與實踐的真實信息，加強理論與實踐的聯(lián)系，可以使學生的思維與視角不脫離職業(yè)，并使學生認識到學習化學的重要性[3]。（二）借助信息化軟件整合素材，助力難點教學化學是一門通過微觀變化解釋宏觀現(xiàn)象的學科，邏輯性、概念性、描述性較強，知識之間縱橫聯(lián)系復雜。而中職生普遍思維能力較差、基礎薄弱，理解與掌握復雜知識點時經(jīng)常遇到困難，只借助教材中的描述性語言以及簡單的圖片根本無法深入理解知識。為降低學習難度、增強直觀理解，教師在教學中可以運用信息化軟件整合素材，制作多媒體課件，以生動形象的內(nèi)容突破教學難點，提高教學效果。例如，在專題一第三節(jié)“滲透現(xiàn)象和滲透壓”的教學中，教師為突破滲透及滲透壓概念、滲透方向以及滲透現(xiàn)象產(chǎn)生的條件等知識難點，利用ChemOffice軟件制作教學動畫，其中繪圖可采用ChemDraw軟件，化學分子的模擬與仿真可采用Chem3D軟件。先制作半透膜動畫，動畫上呈現(xiàn)半透膜置于溶劑當中的畫面，兩側(cè)為濃度不同的溶液，僅有水分子可以通過多孔性薄膜，其他分子由于粒徑較大均被屏蔽在多孔性薄膜外。再制作滲透現(xiàn)象動畫。實驗初期，U型管兩側(cè)液面高度相同，利用藍色小點代表水分子、紫色小點代表蔗糖分子，半透膜置于U型管下方將其平分。U型管左側(cè)為水，右側(cè)為蔗糖溶液。動畫中，U型管中的水分子開始移動。一段時間過后，學生發(fā)現(xiàn)右側(cè)液面升高，這說明半透膜不會阻擋水的進入，當水進入蔗糖溶液后則液面會上升。在生動、形象動畫的引導下，學生理解滲透現(xiàn)象是溶劑（水）分子通過半透膜由純?nèi)軇ㄏ∪芤海芤海馊芤海┑淖园l(fā)過程，能清晰地觀察到滲透的方向是稀溶液→濃溶液；且結(jié)合實驗條件自主總結(jié)出滲透發(fā)生必須有半透膜存在，且半透膜兩側(cè)應為濃度不同的溶液，即存在濃度差的溶液[4]。在本次教學中，利用動畫生動地演示滲透現(xiàn)象，學生可以在觀察現(xiàn)象中分析、理解，調(diào)動以往知識經(jīng)驗，解決難點知識的學習。（三）借助虛擬仿真技術進行實驗，優(yōu)化實驗體驗虛擬仿真是以計算機、仿真技術、電子信息、三維圖形技術、多媒體技術、現(xiàn)實技術等為基礎發(fā)展起來的一種全新的實用技術，可以通過計算機設備創(chuàng)造逼真的感官體驗，通過視覺、觸覺、嗅覺的沖擊給人身臨其境的感覺。中職化學實驗教學中借助虛擬仿真技術生動還原可操作的實驗過程，既能滿足學生實踐學習的需求，又能保證實驗過程的安全，優(yōu)化學生的實驗體驗。例如，在專題五學生實驗“油脂的性質(zhì)”的教學中，通過之前的學習了解到油脂屬于多種高級脂肪酸、甘油酯的混合物，而混合狀態(tài)下的高級脂肪酸中既有飽和烴基，也有不飽和烴基，其使油脂同時兼具不飽和烴以及酯類物質(zhì)的化學性質(zhì)，可以發(fā)生加成反應和水解反應。為了探究油脂的性質(zhì)，了解“油”變成“脂肪”的原因，在學習中借助虛擬仿真技術完成了“檢驗烴基是否飽和”實驗，在計算機上通過Java編程與虛擬現(xiàn)實仿真技術連接，系統(tǒng)會自動檢測與記錄每個標記及其在攝像機視圖當中的位置，當?shù)竭_指定位置時可以觸發(fā)不同的動畫。實驗期間，學生從化學教學數(shù)據(jù)庫當中調(diào)取對應內(nèi)容，通過鼠標即可完成實驗操作，并可以移動，借助其重力感應對視覺場景進行360°觀察。開始實驗后，學生可在頁面上顯示的實驗器材中選擇本次實驗所需的試管、膠頭滴管、量筒、碘水、食用油等器材；點擊“下一步”進入操作部分，將試管放置在試管架上，先利用膠頭滴管與量筒取3mL碘水加入試管當中，再取1mL食用油，全部加入后點擊試管振蕩，并觀察現(xiàn)象。學生觀察到碘水褪色，聯(lián)系以往知識、經(jīng)驗可以確定食用油中烴基含有不飽和成分。通過實驗，學生理解油脂的官能團為酯基，其化學性質(zhì)與酯存在共性。虛擬仿真技術創(chuàng)造了學生獨立完成實驗操作的條件，整個過程不受干預與影響，實現(xiàn)了沉浸式體驗；且實驗中既無須耗費實驗器材、材料，減少了費用支出，又實現(xiàn)了高效教學。（四）借助信息技術進行互動，引導學生進行自主學習信息技術與社會方方面面均有著密切聯(lián)系，逐漸改變了人們的學習方式與生活方式。通過調(diào)查，學生更習慣利用信息技術進行學習、交流、互動。為此，在中職化學教學中，教師可以選擇學生喜歡的方式與學生互動，引導學生自主學習、探究，使其養(yǎng)成良好的學習習慣，逐漸感受到學習的樂趣，在學習觀念上做出改變，從“要我學”轉(zhuǎn)變?yōu)椤拔乙獙W”。例如，在主題六第二節(jié)“蛋白質(zhì)”的教學中，教師可利用微課導學案引導學生在課前完成自學。教師通過微信群、QQ群將微課視頻發(fā)送給學生，學生在觀看視頻時，根據(jù)微課導學案中的信息完成學習。微課導學案中向?qū)W生提出以下問題：為什么人體需要補充蛋白質(zhì)？含蛋白質(zhì)多的食物有哪些？蛋白質(zhì)由哪些成分組成？試想蛋白質(zhì)中加入氫氧化鈉溶液、稀硫酸銅溶液、氯化鈉溶液產(chǎn)生怎樣的現(xiàn)象？其中大部分問題通過網(wǎng)上查閱資料均可以解決，但與溶液反應后的現(xiàn)象需要通過實驗觀察。在無實驗條件的情況下，學生僅能利用知識、經(jīng)驗展開分析。如蛋白質(zhì)與氫氧化鈉溶液反應的現(xiàn)象，學生利用以往知識推導出兩者反應的方程如下：蛋白質(zhì)+氫氧化鈉→亞硝酸鹽+亞胺+水亞胺是一種紅色物質(zhì)，進而推測出蛋白質(zhì)與氫氧化鈉溶液結(jié)合后溶液可能變?yōu)榧t色。在學生自主學習期間，教師一直“在線”，隨時提供答疑與引導?；诖?，在信息技術支持下，教師借助微課導學案與學生互動，引導學生自主完成學習，并使其逐漸習慣自主學習，養(yǎng)成正確的學習習慣。（五）借助信息技術建設資源庫，實現(xiàn)資源共享建設化學資源庫是中職化學學科信息化改革的重要任務，基于信息技術的支持，按照科學的檢索與分類規(guī)則匯總、整理，形成專業(yè)資源庫，包括文字資料、化學公式、常用表格、圖形等，既方便教師，也方便學生。教師教學或?qū)W生學習期間有任何需要均可自主檢索、下載、應用。例如，在專題七第二節(jié)“生物堿”的教學中，教師在制作多媒體課件時，需要展示重要生物堿的分子圖，可以直接在數(shù)據(jù)庫中檢索，輸入“茶堿分子圖”“咖啡堿分子圖”“可可堿分子圖”即可找到對應的圖片，極大地方便了教師的日常工作。而學生在自主構建知識體系過程中，針對生物堿的分類、生源關系及其分布制作了表格，為及時發(fā)現(xiàn)知識學習上的疏漏，可在數(shù)據(jù)庫中檢索“生物堿的分類”，出現(xiàn)文字、圖片等資料，閱讀與對比后作出判斷，補充遺漏內(nèi)容。依托信息技術建設化學資源庫，是對中職化學教師教學以及學生學習均有益的重要舉措，但要不斷豐富資源庫內(nèi)容，保證其始終滿足教學需要。總而言之，