浅谈高中化学有效教学设计中信息技术整合的角度

何西玲+龚颖潮

摘要：通过信息技术与高中化学教学设计的实例分析，对高中化学教学设计中信息技术整合的有效性进行了实证性研究。

关键词：信息技术；教学设计；微观表征；原理表征；方法表征

文章编号：1008-0546（2014）02-0019-02 中图分类号：G632.41 文献标识码：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2014.02.007

信息技术在高中化学教学设计的优化作用与日俱增。但在实际教学中，由于缺少整合过程的优化设计，反而在教学中形成一些负面的影响，造成教学资源的大量浪费。究其原因，最直接的就是信息技术与化学教学设计整合的角度不合理。明确整合的途径是有效教学设计的基本前提，本文从教学实践中归纳出几个主要的整合角度，并进行实证。

一、化学概念或现象的微观表征

微观表征是理解化学知识本质的一条重要途径，也是学生易形成思维障碍的关键之处。合理的信息技术手段能够形象直观地建立宏观与微观的联系，有助于形象思维与抽象思维的互补，调控课堂教学的气氛，增强课堂教学的活力，成为突破教学难点的有力手段。

例如，在“氧化还原反应”的教学中，通过氯化钠的形成示意图来说明电子的转移是氧化还原反应的本质。如果仅仅利用这一张静止的图片辅助，就需要做大量的口头讲解，学生理解起来也较为费力。考虑到学生在初中化学中较多地学过溶液中复分解反应的知识，建立了初步的化学反应微粒观，又刚刚学习过离子反应，对溶液中离子的相互反应印象深刻，可从金属镁与稀盐酸的反应入手，先让学生写出反应的化学方程式和离子方程式，首先认清该反应的本质是镁原子和氢离子的反应，其次通过观看镁原子和氢离子在溶液中反应得失电子的flash动画演示，形成对金属镁逐渐溶解是原子失去电子变成镁离子的过程的理解，进而认识氢气则是溶液中氢离子得到电子变成氢原子再两两结合形成的过程。通过在化学方程式中标出元素的化合价，结合以上得失电子的模拟过程，学生就能顺利地发现化合价升降与电子得失的关系，认识氧化还原的本质。同时，这样做也有利于建立离子反应与氧化还原反应的关联。

又如，对有机物结构和反应机理的理解也是一个教学难点。在通常的教学环境下，学生对有机化合物空间构型的学习常借助于静态的模型，比较耗时。如果采用学生动手搭建模型与多媒体动画同步整合的方式进行，就能达到比较理想的教学效果。如在人教版化学2（必修）第四章中，学生理解同系物和同分异构体这对概念是教学难点，教学中不能让学生无止境地搭建模型，可借助多媒体软件Chem3D。在学生搭建模型的经验基础上，利用软件平台在顺丁烷和异丁烷的结构上连接碳原子，通过任意角度的转换或慢慢增加碳原子，就能很好地突破这一教学难点。通过信息技术手段对思维过程的合理支撑，可强化学生的科学思维体验，有效地促进了教学效果的提升。

二、化学过程或实验的原理表征

实验教学是化学教学的核心活动。学生在实验过程中可以获取大量真实的直观体验与思维体验。尽管实验具有可重复性，但课堂教学时间的限制与活动现场的不可重复性及实验原理的理论深刻性，也为现代教学媒体介入化学实验教学提供了广阔的空间。对于一些反应时间过长的实验或不适合在课堂上直接演示的实验，我们可以通过摄像、定格、剪辑等手段处理实验录像，在教学中合理地运用。

例如，在进行“金属腐蚀和防护”教学时，希望通过实验现象帮助学生理解金属的电化学腐蚀原理的普遍性。但是，由于学生对“金属腐蚀就是被氧气等氧化”等化学腐蚀过程的认识根深蒂固的“负迁移”作用，很难接受电化学腐蚀的普遍性。为了突破这一教学难点，以学生已具备原电池的相关知识为切入点，设计“铁片与稀盐酸反应”与“铁、铜在同浓度稀盐酸中构成原电池的反应”进行对比，通过观察比较铁片腐蚀的速率，辅助铁-铜原电池工作原理的动画模拟，凸显电化学腐蚀。但是考虑到该实验耗时很长，教师可事先做好实验的录像剪辑，在课堂实验时播放。这种整合方法还可常用于学生实验活动的记录与问题讨论教学、化工流程等应用问题的教学等。

三、化学知识或规律的方法表征

多媒体教学的一大优点就是容量大、时效高，这一特点正是符合了我们对知识梳理（如可以形象直观地构建化学概念图等），寻求规律，也适合复习课等大容量教学的要求。技术手段的运用体现了科学方法的表征，可以有效地优化教学设计。

例如，人教版化学2（必修）元素周期律的教学是在学习了一些金属元素（如Na、Mg、Al、Fe、Cu）和非金属元素（如Si、Cl、S、N）的单质及其化合物的性质及“元素周期表”的基础上进行的。但由于本节课内容抽象，数据繁杂，理论性强，难度较大。为了突破教学难点，可用CAD辅助教学，引导学生完成教材“科学探究”的内容。先用CAD软件设计带有表格的坐标图，让学生根据相关数据在预习案的表格上作图研究元素原子核外电子排布、原子半径和元素主要化合价的变化规律，并在课堂上将具有代表性的图表进行展示，质疑、讨论、交流。在此基础上，教师进一步演示相关CAD图像绘制（如下图等）。引导学生观察图象，得出结论，设计实验方案，进行分组实验和资料信息分析，完成实验验证，归纳出元素周期律。用直观形象的图表呈现抽象的理论知识，为理解元素周期律的实质做了铺垫。繁杂数据的处理转化为简单直观的图表，充分展示出信息技术在信息加工过程中的重要作用，是信息技术手段与化学教学的较深层次整合。

由此可见，信息技术与高中化学教学的整合的关键是整合角度的合理选择，这里尤其要注意防止走进误区，避免简单地滥用实验视频，搞“媒体轰炸”，与教学的核心内容分离或“画蛇添足”式的所谓辅助等现象的发生。总之，高中化学教学设计与信息技术手段整合的案例不胜枚举，只要选择合理的整合角度，信息技术在高中化学教学设计中将与化学实验一样，起着不可替代的作用。

参考文献

[1] 宋心琦主编. 普通高中课程标准实验教科书·化学（1、2）[M]. 北京：人民教育出版社，2007

[2] 杨剑春，龚颖潮，陈懿. 高中新课程实践引领·化学[M]. 南京：南京师范大学出版社，2009endprint

摘要：通过信息技术与高中化学教学设计的实例分析，对高中化学教学设计中信息技术整合的有效性进行了实证性研究。

关键词：信息技术；教学设计；微观表征；原理表征；方法表征

文章编号：1008-0546（2014）02-0019-02 中图分类号：G632.41 文献标识码：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2014.02.007

信息技术在高中化学教学设计的优化作用与日俱增。但在实际教学中，由于缺少整合过程的优化设计，反而在教学中形成一些负面的影响，造成教学资源的大量浪费。究其原因，最直接的就是信息技术与化学教学设计整合的角度不合理。明确整合的途径是有效教学设计的基本前提，本文从教学实践中归纳出几个主要的整合角度，并进行实证。

一、化学概念或现象的微观表征

微观表征是理解化学知识本质的一条重要途径，也是学生易形成思维障碍的关键之处。合理的信息技术手段能够形象直观地建立宏观与微观的联系，有助于形象思维与抽象思维的互补，调控课堂教学的气氛，增强课堂教学的活力，成为突破教学难点的有力手段。

例如，在“氧化还原反应”的教学中，通过氯化钠的形成示意图来说明电子的转移是氧化还原反应的本质。如果仅仅利用这一张静止的图片辅助，就需要做大量的口头讲解，学生理解起来也较为费力。考虑到学生在初中化学中较多地学过溶液中复分解反应的知识，建立了初步的化学反应微粒观，又刚刚学习过离子反应，对溶液中离子的相互反应印象深刻，可从金属镁与稀盐酸的反应入手，先让学生写出反应的化学方程式和离子方程式，首先认清该反应的本质是镁原子和氢离子的反应，其次通过观看镁原子和氢离子在溶液中反应得失电子的flash动画演示，形成对金属镁逐渐溶解是原子失去电子变成镁离子的过程的理解，进而认识氢气则是溶液中氢离子得到电子变成氢原子再两两结合形成的过程。通过在化学方程式中标出元素的化合价，结合以上得失电子的模拟过程，学生就能顺利地发现化合价升降与电子得失的关系，认识氧化还原的本质。同时，这样做也有利于建立离子反应与氧化还原反应的关联。

又如，对有机物结构和反应机理的理解也是一个教学难点。在通常的教学环境下，学生对有机化合物空间构型的学习常借助于静态的模型，比较耗时。如果采用学生动手搭建模型与多媒体动画同步整合的方式进行，就能达到比较理想的教学效果。如在人教版化学2（必修）第四章中，学生理解同系物和同分异构体这对概念是教学难点，教学中不能让学生无止境地搭建模型，可借助多媒体软件Chem3D。在学生搭建模型的经验基础上，利用软件平台在顺丁烷和异丁烷的结构上连接碳原子，通过任意角度的转换或慢慢增加碳原子，就能很好地突破这一教学难点。通过信息技术手段对思维过程的合理支撑，可强化学生的科学思维体验，有效地促进了教学效果的提升。

二、化学过程或实验的原理表征

实验教学是化学教学的核心活动。学生在实验过程中可以获取大量真实的直观体验与思维体验。尽管实验具有可重复性，但课堂教学时间的限制与活动现场的不可重复性及实验原理的理论深刻性，也为现代教学媒体介入化学实验教学提供了广阔的空间。对于一些反应时间过长的实验或不适合在课堂上直接演示的实验，我们可以通过摄像、定格、剪辑等手段处理实验录像，在教学中合理地运用。

例如，在进行“金属腐蚀和防护”教学时，希望通过实验现象帮助学生理解金属的电化学腐蚀原理的普遍性。但是，由于学生对“金属腐蚀就是被氧气等氧化”等化学腐蚀过程的认识根深蒂固的“负迁移”作用，很难接受电化学腐蚀的普遍性。为了突破这一教学难点，以学生已具备原电池的相关知识为切入点，设计“铁片与稀盐酸反应”与“铁、铜在同浓度稀盐酸中构成原电池的反应”进行对比，通过观察比较铁片腐蚀的速率，辅助铁-铜原电池工作原理的动画模拟，凸显电化学腐蚀。但是考虑到该实验耗时很长，教师可事先做好实验的录像剪辑，在课堂实验时播放。这种整合方法还可常用于学生实验活动的记录与问题讨论教学、化工流程等应用问题的教学等。

三、化学知识或规律的方法表征

多媒体教学的一大优点就是容量大、时效高，这一特点正是符合了我们对知识梳理（如可以形象直观地构建化学概念图等），寻求规律，也适合复习课等大容量教学的要求。技术手段的运用体现了科学方法的表征，可以有效地优化教学设计。

例如，人教版化学2（必修）元素周期律的教学是在学习了一些金属元素（如Na、Mg、Al、Fe、Cu）和非金属元素（如Si、Cl、S、N）的单质及其化合物的性质及“元素周期表”的基础上进行的。但由于本节课内容抽象，数据繁杂，理论性强，难度较大。为了突破教学难点，可用CAD辅助教学，引导学生完成教材“科学探究”的内容。先用CAD软件设计带有表格的坐标图，让学生根据相关数据在预习案的表格上作图研究元素原子核外电子排布、原子半径和元素主要化合价的变化规律，并在课堂上将具有代表性的图表进行展示，质疑、讨论、交流。在此基础上，教师进一步演示相关CAD图像绘制（如下图等）。引导学生观察图象，得出结论，设计实验方案，进行分组实验和资料信息分析，完成实验验证，归纳出元素周期律。用直观形象的图表呈现抽象的理论知识，为理解元素周期律的实质做了铺垫。繁杂数据的处理转化为简单直观的图表，充分展示出信息技术在信息加工过程中的重要作用，是信息技术手段与化学教学的较深层次整合。

由此可见，信息技术与高中化学教学的整合的关键是整合角度的合理选择，这里尤其要注意防止走进误区，避免简单地滥用实验视频，搞“媒体轰炸”，与教学的核心内容分离或“画蛇添足”式的所谓辅助等现象的发生。总之，高中化学教学设计与信息技术手段整合的案例不胜枚举，只要选择合理的整合角度，信息技术在高中化学教学设计中将与化学实验一样，起着不可替代的作用。

参考文献

[1] 宋心琦主编. 普通高中课程标准实验教科书·化学（1、2）[M]. 北京：人民教育出版社，2007

[2] 杨剑春，龚颖潮，陈懿. 高中新课程实践引领·化学[M]. 南京：南京师范大学出版社，2009endprint

摘要：通过信息技术与高中化学教学设计的实例分析，对高中化学教学设计中信息技术整合的有效性进行了实证性研究。

关键词：信息技术；教学设计；微观表征；原理表征；方法表征

文章编号：1008-0546（2014）02-0019-02 中图分类号：G632.41 文献标识码：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2014.02.007

信息技术在高中化学教学设计的优化作用与日俱增。但在实际教学中，由于缺少整合过程的优化设计，反而在教学中形成一些负面的影响，造成教学资源的大量浪费。究其原因，最直接的就是信息技术与化学教学设计整合的角度不合理。明确整合的途径是有效教学设计的基本前提，本文从教学实践中归纳出几个主要的整合角度，并进行实证。

一、化学概念或现象的微观表征

微观表征是理解化学知识本质的一条重要途径，也是学生易形成思维障碍的关键之处。合理的信息技术手段能够形象直观地建立宏观与微观的联系，有助于形象思维与抽象思维的互补，调控课堂教学的气氛，增强课堂教学的活力，成为突破教学难点的有力手段。

例如，在“氧化还原反应”的教学中，通过氯化钠的形成示意图来说明电子的转移是氧化还原反应的本质。如果仅仅利用这一张静止的图片辅助，就需要做大量的口头讲解，学生理解起来也较为费力。考虑到学生在初中化学中较多地学过溶液中复分解反应的知识，建立了初步的化学反应微粒观，又刚刚学习过离子反应，对溶液中离子的相互反应印象深刻，可从金属镁与稀盐酸的反应入手，先让学生写出反应的化学方程式和离子方程式，首先认清该反应的本质是镁原子和氢离子的反应，其次通过观看镁原子和氢离子在溶液中反应得失电子的flash动画演示，形成对金属镁逐渐溶解是原子失去电子变成镁离子的过程的理解，进而认识氢气则是溶液中氢离子得到电子变成氢原子再两两结合形成的过程。通过在化学方程式中标出元素的化合价，结合以上得失电子的模拟过程，学生就能顺利地发现化合价升降与电子得失的关系，认识氧化还原的本质。同时，这样做也有利于建立离子反应与氧化还原反应的关联。

又如，对有机物结构和反应机理的理解也是一个教学难点。在通常的教学环境下，学生对有机化合物空间构型的学习常借助于静态的模型，比较耗时。如果采用学生动手搭建模型与多媒体动画同步整合的方式进行，就能达到比较理想的教学效果。如在人教版化学2（必修）第四章中，学生理解同系物和同分异构体这对概念是教学难点，教学中不能让学生无止境地搭建模型，可借助多媒体软件Chem3D。在学生搭建模型的经验基础上，利用软件平台在顺丁烷和异丁烷的结构上连接碳原子，通过任意角度的转换或慢慢增加碳原子，就能很好地突破这一教学难点。通过信息技术手段对思维过程的合理支撑，可强化学生的科学思维体验，有效地促进了教学效果的提升。

二、化学过程或实验的原理表征

实验教学是化学教学的核心活动。学生在实验过程中可以获取大量真实的直观体验与思维体验。尽管实验具有可重复性，但课堂教学时间的限制与活动现场的不可重复性及实验原理的理论深刻性，也为现代教学媒体介入化学实验教学提供了广阔的空间。对于一些反应时间过长的实验或不适合在课堂上直接演示的实验，我们可以通过摄像、定格、剪辑等手段处理实验录像，在教学中合理地运用。

例如，在进行“金属腐蚀和防护”教学时，希望通过实验现象帮助学生理解金属的电化学腐蚀原理的普遍性。但是，由于学生对“金属腐蚀就是被氧气等氧化”等化学腐蚀过程的认识根深蒂固的“负迁移”作用，很难接受电化学腐蚀的普遍性。为了突破这一教学难点，以学生已具备原电池的相关知识为切入点，设计“铁片与稀盐酸反应”与“铁、铜在同浓度稀盐酸中构成原电池的反应”进行对比，通过观察比较铁片腐蚀的速率，辅助铁-铜原电池工作原理的动画模拟，凸显电化学腐蚀。但是考虑到该实验耗时很长，教师可事先做好实验的录像剪辑，在课堂实验时播放。这种整合方法还可常用于学生实验活动的记录与问题讨论教学、化工流程等应用问题的教学等。

三、化学知识或规律的方法表征

多媒体教学的一大优点就是容量大、时效高，这一特点正是符合了我们对知识梳理（如可以形象直观地构建化学概念图等），寻求规律，也适合复习课等大容量教学的要求。技术手段的运用体现了科学方法的表征，可以有效地优化教学设计。

例如，人教版化学2（必修）元素周期律的教学是在学习了一些金属元素（如Na、Mg、Al、Fe、Cu）和非金属元素（如Si、Cl、S、N）的单质及其化合物的性质及“元素周期表”的基础上进行的。但由于本节课内容抽象，数据繁杂，理论性强，难度较大。为了突破教学难点，可用CAD辅助教学，引导学生完成教材“科学探究”的内容。先用CAD软件设计带有表格的坐标图，让学生根据相关数据在预习案的表格上作图研究元素原子核外电子排布、原子半径和元素主要化合价的变化规律，并在课堂上将具有代表性的图表进行展示，质疑、讨论、交流。在此基础上，教师进一步演示相关CAD图像绘制（如下图等）。引导学生观察图象，得出结论，设计实验方案，进行分组实验和资料信息分析，完成实验验证，归纳出元素周期律。用直观形象的图表呈现抽象的理论知识，为理解元素周期律的实质做了铺垫。繁杂数据的处理转化为简单直观的图表，充分展示出信息技术在信息加工过程中的重要作用，是信息技术手段与化学教学的较深层次整合。

由此可见，信息技术与高中化学教学的整合的关键是整合角度的合理选择，这里尤其要注意防止走进误区，避免简单地滥用实验视频，搞“媒体轰炸”，与教学的核心内容分离或“画蛇添足”式的所谓辅助等现象的发生。总之，高中化学教学设计与信息技术手段整合的案例不胜枚举，只要选择合理的整合角度，信息技术在高中化学教学设计中将与化学实验一样，起着不可替代的作用。

参考文献

[1] 宋心琦主编. 普通高中课程标准实验教科书·化学（1、2）[M]. 北京：人民教育出版社，2007

[2] 杨剑春，龚颖潮，陈懿. 高中新课程实践引领·化学[M]. 南京：南京师范大学出版社，2009endprint