利用信息技術(shù)提高初中化學(xué)教學(xué)實效

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展和課程改革的深入推進，信息技術(shù)在教學(xué)活動中的地位越來越重要、應(yīng)用越來越廣泛。在初中化學(xué)教學(xué)中，教師可從激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣、豐富學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)體驗、提高課堂教學(xué)效率、提高化學(xué)實驗教學(xué)實效和創(chuàng)建在線學(xué)習(xí)交流平臺等方面探索信息技術(shù)與初中化學(xué)教學(xué)融合的路徑，促進師生教學(xué)方式的變革，彌補傳統(tǒng)教學(xué)中的不足，提高初中化學(xué)教學(xué)實效。關(guān)鍵詞：初中化學(xué)；信息技術(shù)；教學(xué)實效在教育現(xiàn)代化進程中，教學(xué)方式改革、課堂結(jié)構(gòu)優(yōu)化、高效課堂建設(shè)等都離不開信息技術(shù)的支持?！读x務(wù)教育化學(xué)課程標準（2022年版）》鼓勵教師運用信息技術(shù)提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率，實現(xiàn)信息技術(shù)與化學(xué)教學(xué)的融合，促進師生教學(xué)方式的變革；倡導(dǎo)教師充分利用微課等資源開展線上線下混合教學(xué)，優(yōu)化傳統(tǒng)教學(xué)方式，適時引入移動智能網(wǎng)絡(luò)終端、大數(shù)據(jù)分析技術(shù)和虛擬現(xiàn)實技術(shù)等個性化學(xué)習(xí)與評價系統(tǒng)，推進信息化教學(xué)方式創(chuàng)新應(yīng)用。初中化學(xué)僅一個學(xué)年的教學(xué)時間，教師一般都面臨著較大的中考壓力，幾乎都是用一個學(xué)期上完一個學(xué)年的課程內(nèi)容，然后用一個學(xué)期的時間復(fù)習(xí)備考，沒有太多的時間和精力去學(xué)習(xí)和運用信息技術(shù)。部分教師通過課件或微視頻為學(xué)生呈現(xiàn)化學(xué)知識點時，給學(xué)生留出自主思考的時間較少，忽視了學(xué)生的主觀感受，導(dǎo)致學(xué)生無法完全理解所學(xué)的化學(xué)知識。初中是學(xué)生初步接觸化學(xué)知識的階段，也是打好化學(xué)基礎(chǔ)的重要階段。學(xué)生在化學(xué)學(xué)習(xí)中需要掌握大量的化學(xué)原理、參與復(fù)雜的實驗操作，學(xué)習(xí)難度較大。在初中化學(xué)教學(xué)中，教師適時、適度地運用信息技術(shù)重組教學(xué)內(nèi)容、優(yōu)化教學(xué)過程，有利于增強教學(xué)的直觀性、生動性和趣味性，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，使學(xué)生積極主動參與教學(xué)活動，從而能夠直觀地理解抽象的化學(xué)概念、準確地把握知識點、熟練地掌握化學(xué)實驗操作方法和技能［1］。因此，教師要強化對信息技術(shù)與初中化學(xué)教學(xué)融合的研究，嘗試利用信息技術(shù)來提高初中化學(xué)教學(xué)的實效。一、利用信息技術(shù)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣初中化學(xué)的特點是概念繁多且抽象、原理復(fù)雜難懂。依初中生的認知水平，領(lǐng)會和掌握這些概念、原理具有一定的難度，而學(xué)生只有準確地把握概念、原理的本質(zhì)和內(nèi)涵，才能靈活運用化學(xué)知識。教師在化學(xué)教學(xué)中，可以利用信息技術(shù)使枯燥的文字和復(fù)雜的符號以動畫、視頻等形式呈現(xiàn)出來，幫助學(xué)生更好地認識和理解化學(xué)知識。教師利用信息技術(shù)呈現(xiàn)與教學(xué)內(nèi)容密切相關(guān)的知識、問題、故事和實驗等，能夠更好地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的濃厚興趣，在有效幫助學(xué)生理解和掌握課程教學(xué)重難點的過程中，提高學(xué)生學(xué)好化學(xué)的自信心。例如，在進行“燃燒和緩慢氧化”一課的教學(xué)時，因這一教學(xué)內(nèi)容的化學(xué)原理較為復(fù)雜，學(xué)生一開始不能在腦海中形成具體的認知。教師可利用多媒體給學(xué)生播放一個“水中生火”的趣味實驗：通過玻璃管將氧氣與浸沒在熱水中的白磷接觸，結(jié)果白磷竟然在水中燃燒起來，出現(xiàn)了“水火相容”的神奇現(xiàn)象?！八猩稹钡膶嶒炞寣W(xué)生感到不可思議，從而激發(fā)了學(xué)生的好奇心和探究欲望，為后續(xù)“燃燒和緩慢氧化”學(xué)習(xí)做好了鋪墊。二、利用信息技術(shù)豐富學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)體驗良好的學(xué)習(xí)氛圍是學(xué)生進行有效學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)和前提。教師要利用信息技術(shù)為學(xué)生創(chuàng)設(shè)生動活潑的教學(xué)情境，增強課堂教學(xué)的趣味性、形象性和實效性，豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗，激發(fā)學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)興趣和探究欲望，從而主動參與教學(xué)活動，促進教學(xué)目標的實現(xiàn)。在信息技術(shù)支持下，教師根據(jù)具體的教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的學(xué)習(xí)情況靈活選用教學(xué)方式方法，凸出學(xué)生在學(xué)習(xí)活動中的主體地位，加強師生之間的互動交流，從而提高化學(xué)教學(xué)實效。例如，學(xué)生學(xué)習(xí)了“水的凈化”相關(guān)知識后，為營造自主、合作、開放的學(xué)習(xí)氣氛，讓學(xué)生在生活中學(xué)習(xí)化學(xué)，提高學(xué)生的化學(xué)綜合實踐能力，教師可以開展以“本地水源污水處理中的美與丑”為主題的綜合實踐活動。學(xué)生先自由分組，以學(xué)習(xí)小組為單位進行網(wǎng)上查閱資料和實地調(diào)查，結(jié)合拍攝的圖片、視頻、訪談、調(diào)查問卷等呈現(xiàn)本地水源的“美與丑”，從而引發(fā)討論。接著，學(xué)習(xí)小組開展探究活動：首先，學(xué)生交流討論，提出水質(zhì)分析的實驗方案，如用石蕊、酚酞試劑、pH試紙測定水的酸堿性，用過濾、加明礬、加活性炭、煮沸、蒸發(fā)、化學(xué)藥品分析等方法來分析水中的污染物；其次，學(xué)生利用互聯(lián)網(wǎng)查閱相關(guān)化學(xué)知識，按照實驗方案進行實驗，記錄實驗現(xiàn)象、結(jié)果等；最后，各學(xué)習(xí)小組利用實驗圖片、視頻等做成PPT，分別展示、匯報實驗成果。教師適時點評，引導(dǎo)學(xué)生分析本地水質(zhì)污染的原因，提出合理的治理方案。學(xué)生在實踐過程中體驗到化學(xué)與生產(chǎn)、生活、環(huán)境的廣泛聯(lián)系，了解學(xué)習(xí)化學(xué)的最終目的是學(xué)以致用、服務(wù)社會。信息技術(shù)支持的化學(xué)教學(xué)活動豐富了學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗，培養(yǎng)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。三、利用微課提高化學(xué)教學(xué)效率微課作為信息時代的一種教學(xué)方式，被廣泛運用于教育教學(xué)中。教師合理利用微課輔助教學(xué)，能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，提高課堂教學(xué)效率。初中化學(xué)知識點多且較為瑣碎，學(xué)生學(xué)習(xí)難度較大。為此，教師可以根據(jù)化學(xué)學(xué)科的特點，整合、確定微課主題并錄制一系列化學(xué)微課視頻，利用微課引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生從整體上建立初中化學(xué)知識體系，減輕學(xué)生的理解壓力，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能動性和自信心。（一）利用微課促進學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)教師圍繞初中化學(xué)課程教學(xué)重點和難點制作系列微課，在課前導(dǎo)學(xué)、課中講授、課后延伸等環(huán)節(jié)合理利用微課，滿足不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，促進學(xué)生積極主動學(xué)習(xí)，讓學(xué)生在體驗化學(xué)知識的生成過程中發(fā)展化學(xué)思維。一是在課前導(dǎo)學(xué)環(huán)節(jié)用好微課。教師在新課講授之前充分利用微課視頻來滲透新知，使學(xué)生建立新舊知識之間的聯(lián)系，對新知學(xué)習(xí)產(chǎn)生濃厚興趣，為后續(xù)探究性學(xué)習(xí)提供有力支持。例如，針對“質(zhì)量守恒定律”的教學(xué)，教師課前先播放關(guān)于科學(xué)家探索質(zhì)量守恒定律的微課，創(chuàng)設(shè)問題情境，引發(fā)學(xué)生對化學(xué)反應(yīng)中質(zhì)量變化的猜想，從而順利導(dǎo)入新課，收到事半功倍的效果。二是在課中講授環(huán)節(jié)用好微課。初中化學(xué)教學(xué)一般涉及實驗操作和復(fù)雜的化學(xué)理論知識，教師在課堂中不僅要操作演示實驗，還要講解實驗原理及操作過程中的注意事項。學(xué)生需要仔細觀察實驗中的化學(xué)反應(yīng)現(xiàn)象，同時還須記住教師講解的知識點。在有限的課堂時間內(nèi)，學(xué)生很難快速消化、吸收核心知識內(nèi)容，往往是記住了后面忘了前面，或是記住實驗原理而忘記注意事項，導(dǎo)致學(xué)生難以深入剖析化學(xué)現(xiàn)象和原理。為此，教師可以對教學(xué)內(nèi)容進行知識結(jié)構(gòu)重組，利用微課幫助學(xué)生將“碎片化”的記憶集中起來［2］，深化學(xué)生對化學(xué)知識的理解。例如，教師可設(shè)計“制取氧氣的實驗”微課，采用目錄的形式將實驗合理分成多個步驟，并利用動畫對不同步驟和注意事項進行分割。當播放完第一個步驟的動畫后，視頻中會提示第二個步驟的動畫，從而讓學(xué)生意識到接下來需要進入下一個步驟。課堂上教師播放微課視頻，便于學(xué)生明晰實驗的每一個步驟，使學(xué)生對實驗有一個完整、深入的理解。三是在課后延伸環(huán)節(jié)用好微課。課后，教師可以采用目標分類法，針對不同學(xué)習(xí)水平的學(xué)生分類投放微課，實現(xiàn)個性化教學(xué)，讓學(xué)生可以相對自由地選擇需要學(xué)習(xí)的化學(xué)內(nèi)容。學(xué)習(xí)能力一般的學(xué)生，可以反復(fù)觀看基礎(chǔ)講解類微課，力求鞏固和消化課堂教學(xué)內(nèi)容；學(xué)習(xí)能力強的學(xué)生可以選擇拓展延伸類微課進行深度學(xué)習(xí)。例如，學(xué)生在課堂上學(xué)習(xí)了“水的凈化”相關(guān)知識，課后通過反復(fù)觀看教師制作的微課，并利用互聯(lián)網(wǎng)收集更多關(guān)于水的凈化視頻，嘗試自主設(shè)計和動手制作簡易凈水器，利用化學(xué)知識解決生活中的實際問題。這不僅是學(xué)生拓展學(xué)習(xí)的過程，還是學(xué)生化學(xué)思維發(fā)展的過程，學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)和探索，提升了實踐動手能力和創(chuàng)新能力。（二）充分利用微課進行化學(xué)復(fù)習(xí)初中化學(xué)課程內(nèi)容知識點較為冗雜瑣碎，學(xué)生復(fù)習(xí)起來比較麻煩。為此，教師可以依據(jù)化學(xué)課程標準制作不同類型的微課，如明確考點和考查難度的解讀類微課、大單元視角下的某知識點微課、系統(tǒng)性的小專題復(fù)習(xí)類微課和典型中考題型的答題技巧分析微課等，供學(xué)生選擇學(xué)習(xí)，加強化學(xué)課程內(nèi)容的復(fù)習(xí)，提升化學(xué)知識的應(yīng)用能力。學(xué)生在課外利用微課復(fù)習(xí)，根據(jù)需要選擇微課對一些細枝末節(jié)的化學(xué)知識進行深層的了解和掌握，提高了化學(xué)復(fù)習(xí)效率。例如，初中化學(xué)教學(xué)中二氧化碳知識的地位舉足輕重，但是這部分知識在教材編排中比較零碎。人教版化學(xué)九年級幾個章節(jié)分別介紹了二氧化碳的產(chǎn)生途徑、二氧化碳的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)、二氧化碳的用途和制法、微觀視角下的二氧化碳分子、碳和二氧化碳反應(yīng)生成一氧化碳的過程等內(nèi)容。以上關(guān)于二氧化碳的內(nèi)容盡管比較簡單，但是學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中容易混淆其中的知識點。教師可以將幾個章節(jié)有關(guān)二氧化碳的知識點有效整合起來，制作成一個含碳化合物的專項復(fù)習(xí)微課視頻，學(xué)生在復(fù)習(xí)的時候就能對相關(guān)知識形成系統(tǒng)的知識網(wǎng)絡(luò)。針對其他教學(xué)內(nèi)容，教師也可以根據(jù)這種方式設(shè)計一個專題微課，供學(xué)生在復(fù)習(xí)階段開展定向?qū)W習(xí)，有效鞏固所學(xué)的化學(xué)知識。（三）利用微課等資源開展線上線下混合教學(xué)在初中化學(xué)教學(xué)中，教師應(yīng)靈活運用線上線下混合教學(xué)模式，充分發(fā)揮微課的優(yōu)勢，促進學(xué)生個性化學(xué)習(xí)。例如，政府加大對數(shù)字教育資源建設(shè)的資金投入，幫助學(xué)校創(chuàng)建在線學(xué)習(xí)平臺，在“八桂教學(xué)通”數(shù)字教學(xué)平臺的基礎(chǔ)上創(chuàng)建校本數(shù)字教育資源平臺，為學(xué)生提供豐富的化學(xué)學(xué)習(xí)資源。教師精心設(shè)計制作內(nèi)容精煉、時間較短、適合初中生性格特點及學(xué)習(xí)需求的化學(xué)微課等教學(xué)資源上傳到教學(xué)平臺，學(xué)生通過互聯(lián)網(wǎng)在線學(xué)習(xí)或下載學(xué)習(xí)，并能實現(xiàn)利用手機、平板電腦等移動智能終隨時隨地學(xué)習(xí)，教師通過在線交流的方式，對學(xué)生在學(xué)習(xí)化學(xué)過程中遇到的問題進行解答。四、利用信息技術(shù)提高化學(xué)實驗教學(xué)實效受多種條件的限制，很多化學(xué)實驗不能在課堂上操作，化學(xué)實驗的直觀性、探究性和實際操作性等特點難以充分體現(xiàn)，導(dǎo)致初中化學(xué)實驗教學(xué)效果不佳。而充分利用信息技術(shù)，則能在一定程度上幫助教師解決實驗教學(xué)問題，使無法看到的實驗情景可視化，難以理解的化學(xué)原理形象化。（一）活用信息技術(shù)增強實驗演示效果受客觀因素影響，學(xué)生不能清楚、全面地觀察到一些化學(xué)實驗現(xiàn)象，影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。教師在講臺上進行演示實驗的過程中，可利用信息技術(shù)將實驗過程同步投屏到大屏幕上，使所有學(xué)生都可以清楚地觀察到實驗現(xiàn)象。而且教師可以根據(jù)教學(xué)需要，利用多媒體的放大、定格、重播功能，引導(dǎo)學(xué)生透過實驗現(xiàn)象看本質(zhì)，提高學(xué)生的綜合分析能力。（二）巧用信息技術(shù)突破實驗教學(xué)難點化學(xué)實驗教學(xué)需要突破的教學(xué)難點較多，相關(guān)的概念、原理和操作步驟比較抽象和繁雜，教師需要在課堂教學(xué)中利用信息技術(shù)靈活化解。如原子、分子等是化學(xué)變化的基礎(chǔ)，其內(nèi)在的變化在肉眼下根本看不到，教師可以利用信息技術(shù)通過視頻、圖像等方式，形象直觀地將其呈現(xiàn)出來。教師利用信息技術(shù)把復(fù)雜難懂的知識形象化，調(diào)動學(xué)生的多感官參與，既能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，又能促進學(xué)生對相關(guān)化學(xué)知識的理解，從而突破化學(xué)實驗教學(xué)中的難點。（三）利用信息技術(shù)明確實驗操作過程教師將實驗步驟、操作過程、注意事項等制成微視頻，在學(xué)生實驗操作之前播放，可以幫助學(xué)生明確實驗的目的、原理、方法和過程。教師通過信息技術(shù)模擬化學(xué)實驗過程，讓學(xué)生在不受空間、條件的限制下掌握實驗操作的具體步驟，從而調(diào)動學(xué)生對化學(xué)知識學(xué)習(xí)的主動性，從根本上實現(xiàn)信息技術(shù)與化學(xué)教學(xué)的融合［3］。例如，在教學(xué)“酸和堿的化學(xué)性質(zhì)”時，教師可以先為學(xué)生播放完整的實驗過程微視頻，使學(xué)生能夠?qū)嶒灢襟E有基本了解。之后，學(xué)生通過信息技術(shù)進行模擬操作來完成實驗，同時在實驗中發(fā)現(xiàn)自己的不足之處，進而逐漸提升自身的化學(xué)實驗?zāi)芰Γ⒔柚瘜W(xué)實驗來理解和消化相關(guān)知識。信息技術(shù)為優(yōu)化實驗課教學(xué)提供了技術(shù)支持，提高了化學(xué)實驗課的教學(xué)效率。（四）善用信息技術(shù)降低實驗風(fēng)險有些化學(xué)實驗的風(fēng)險系數(shù)較高，操作不當會對師生的人身安全造成威脅，有害生成物的泄漏也可能對環(huán)境造成污染。對此，教師可運用信息技術(shù)模擬實驗過程，降低實驗的風(fēng)險和危害。例如，粉塵爆炸實驗在學(xué)校課堂和實驗室都不可以進行，在信息技術(shù)支持下教師利用電子白板播放錄制好的實驗視頻或模擬動畫，通過視頻或動畫讓學(xué)生觀看實驗，既保障了師生的人身安全，又確保了化學(xué)實驗教學(xué)的實效性。五、利用信息技術(shù)創(chuàng)建在線學(xué)習(xí)交流平臺隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)平臺的不斷普及，現(xiàn)階段的教育模式已經(jīng)有了重大改變，互聯(lián)網(wǎng)平臺在教育領(lǐng)域已得到應(yīng)用推廣。基于信息技術(shù)構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，使學(xué)生可以開展多元化的學(xué)習(xí)，能讓師生、學(xué)生之間打破時間和空間的界限，實現(xiàn)自由開放的互動交流。例如，教師利用班級微信群、QQ群建立化學(xué)學(xué)習(xí)交流平臺，在平臺上分享化