巧用信息技术与化学学科整合，提高化学教学质量

刘晓平

摘要：二十一世纪的课堂是多媒体的课堂，在科学技术发展的今天，教育不再仅仅是“粉笔加嘴巴”的传统模式，现代化教育技术中的多媒体教学手段，可以将传统教学中教师难以表达、学生难以理解的抽象内容、复杂的变化过程等，通过动画模拟、过程演示等手段予以解决。在教学中起到事半功倍的效果，有利于提高学生的学习兴趣和分析问题、解决问题的能力，大大提高了教学效率和质量。做好信息技术与化学传统教学手段的整合，是提高教育教学质量的重要途径。

关键词：信息技术；化学学科；整合；提高；教学质量

中图分类号：G632.0 文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2014）01-0112

信息时代科学技术革命的飞速发展，既为教育带来新的机遇，又带来了新的挑战。二十一世纪的课堂是多媒体的课堂，在科学技术发展的今天，教育不再仅仅是“粉笔加嘴巴”的传统模式，现代化教育技术个人计算机（PC机）加多媒体必然会引入教学领域，如计算机辅助教学（CAI）和计算机管理教学（CMI）已成为世界范围的教育研究领域和未来教学的发展趋势。初中化学是基础教育的重要组成部分，计算机多媒体通过各种表现手法将内在的、重要的、本质的东西凸显出来，如抽象的概念，难以观察清楚的现象，不易实现的实验等，进行信息处理和图像输出，在屏幕上实施微观放大、宏观缩小、动静结合。这样，在短时间内调动学生多种感觉器官参与活动，使学生获取动态信息，从而形成鲜明的感性认识，为进一步形成概念、上升为理性认识奠定基础。激发了学生的学习兴趣，调动了学生的积极性，优化了教学过程，提高了课堂效益，而且有利于提高学生的学习兴趣和分析问题解决问题的能力，大大提高了教学效率和质量。

一、将信息技术作为化学课程整合的演示手段，帮助学生理解化学概念、原理、物质结构等方面的内容

化学概念与原理抽象度很高，物质的微观结构既看不见，又摸不着，单靠语言和文字的描述很难在学生的大脑中留下深刻的印象。在教学过程中，往往有这样的经验，涉及实验的内容，配合精心的演示或学生实验，学生兴趣很高；涉及到化学概念及原理微观粒子的运动，由于大多较为抽象，单靠语言和文字描述，学生较难理解。如在原子结构的教学中，笔者利用计算机模拟原子结构模型，让学生直观地看到原子的组成、空间结构，用于在课堂上对学生的讲解；也可组编成讲演文稿或多媒体课件及图表、动画等形式，在教学过程中进行展示和创设教学情境，使学生在愉悦的氛围中获取知识。文字、图像、声音信号将课堂与实践相互融合起来，突破了传统的教学局限，使学生在设定的情境中获取了知识，收到了良好的教学效果。

二、将信息技术作为化学课程整合的资源工具，在时间和空间上突破传统课堂教学的模式

近几年来，信息技术得以快速迅猛的发展，校园网的建立、互联网的连接，为化学的教学提供了密集信息、多样形式、海量开放的资源信息库。教师使用电脑多媒体来辅助化学教学，在时间和空间上突破了传统课堂教学的模式，使化学教学不再局限于课堂、书本、教室和实验室，教和学在时间和空间上得到延伸和扩展。例如：在网络环境下，教师可将自己的教案和课件发布在校园网或Internet的中学教学网站上，供学生在课余时间上机查寻和使用，给学生的预习、复习提供了良好的课外学习环境，另外还可让有条件的学生与教师联网，鼓励学生在家中通过上网来进行学习和作业，并即时地向教师提问和请教，使教师的教学活动得到延展。学生还可通过Internet访问相应的中学化学教学网站，如联想网校、101远程教育网、新世纪课程网等，在网上接受其他化学教师的远程教学，其学习不再受限于传统教学的时间和空间。这样可以使学生学到更多更新的知识。

三、将信息技术作为化学课程整合的交流平台，在时间和空间上突破传统的教师和学生的地位

师生交流是教学的重要环节，师生互动、生生互动是教学成功的重要因素。而以苏联教育家凯洛夫的五段教学法（激发动机——复习旧课——讲授新课——运用巩固——检查效果）为典型代表的传统教学方法，教师是整个教学过程的主宰，学生则处于被动接受教师灌输知识的地位。不难想象，作为学习过程主体的学生如果在整个教学过程中始终处于比较被动的地位，肯定难以达到比较理想的教学效果，更不可能培养出创新型人才，在具备网络硬件大力使用的环境下，教师可根据教学的需要和学生兴趣，利用学校网站、QQ群、聊天室等信息工具开设一些化学讨论专题，让学生有兴趣的去讨论，各抒己见，从而对课本知识进行全面理解，拓宽课本以外知识的视野，提高教师自身的理论水平和学生实践能力，实现师生之间情感上的交流，既提高了课堂教学质量，又从学生身上学到了好的做法，这种网络教学模式，使课堂教学结构发生了变化，教师的作用、学生的地位发生了变化，真正实现了教师角色的转变。教师几乎是把学生所有的感觉器官都调动起来，用高超的技巧将学生的才智与计算机交互式多媒体技术密切结合，从而最大限度地减少了教学时间的无效消耗，增加了课堂教学的容量和知识密度，提高了学生的学习兴趣和理解、吸收知识的速度，挖掘了学生的创造潜力，训练、强化了学生的创造能力，充分发挥了学生的主体性、积极性和独立性。

四、将信息技术作为化学课堂整合的辅助工具，化“不可见”为“可见”，化“静态”为“动态”

信息技术的应用可以较好地解决化学教学中的微观问题，对化学中微观概念可以进行直观演示，一个知识点可多次演示，对培养学生的观察能力及发现问题的能力都有一定的帮助。例如氯化钠溶解于水的实验，从宏观看现象不明显。但是通过多次演示课件，学生就能真切感受到水分子作用下，钠离子与氯离子能迅速扩散，均匀地分散到水中，进一步认识到食盐溶液实际上是离子和分子组成的均匀混合物。并能感受到离子在水溶液中跟水分子一起不停地运动，最终得出结论溶液是均一、稳定的。问题的深化，是在学生不断地去思考和进一步探究中得到解决的。

五、将信息技术作为化学课程整合的探究主体，增强化学实验课的教学效果

实验是化学学科的基础，也是实验探究法实施的前提，其重要意义毋庸置疑。然而，传统的课堂演示实验存在着一些不易克服的问题：1. 反应装置规模小而教室范围大，多数学生观察现象模糊；2. 许多化学变化瞬间即逝，学生注意力难以集中在应当着重观察的重点上，因而感官刺激强度不足；3. 一些化学实验需要较长些的时间才能完成，而课堂教学时间有限，无法直接观察结果；4. 演示实验时教师既要自己动手或指导学生操作，又要调控整个教室的学生注意力，因而无法组织他们同步思考讨论，所以，边实验边探究的气氛不浓；5. 一些实验危险性较高，不易于在课堂上演示；6. 工业生产装置规模大，根本无法在课堂内演示。那么，怎样解决这个在化学教学中带有普遍性的难题呢？配以放映实验录像不失为解决问题的办法。但是，现阶段各地发行的实验录像带只能线性播放，难以根据教学的需要，随心选择某一片段、某一镜头，更不便在画面中穿插对实验的探索性思考，所以效果不佳。我们可借助计算机穿插实验录像的技术，采用MPEG压缩卡，将视频信号转换成电脑可处理的视频文件（MPG格式），并结合VCD编码系统制作VCD视盘的方法。使用时可以通过按鼠标或键来选择任何一个实验的画面，边观察、边思考，这样明显地提高了实验引导探究的效果。但对那些反应速率过慢的实验（如铁生锈，铁锈与酸的反应等反应速度非常慢，课堂上难以演示）、变化太快的实验（如镁与酸反应的实验，但反应太快，学生完整描述实验现象有困难，通过投影实验能使全体学生基本看清。），借助计算机穿插实验录像的技术，效果也不佳，这时可将该实验的视频文件反复播放，并通过帧数控制定格在几个特殊阶段。这样学生就能将实验的整个过程看得十分清楚。对污染性大的实验（如氧化汞分解等）、容易出现错误操作，而错误操作又可引致高危险的实验（再如浓H2SO4的稀释时错误地将水倒入浓H2SO4），不宜用实验来演示给学生看。但都可通过动画模拟及伴音得到解决。对与酸碱中和反应溶液PH值的变化，只凭教师理论讲解学生只能记住，通过PH传感器我们可以在做实验的同时在电脑上画出反应的PH值变化图像，使学生能形象的感受到其中反应的实质，了解溶液的变化。那些发生比较困难，甚至不能实现的实验、在课堂的空间和时间上不可能观察到的生产和生活中的种种化学变化，以及不能看到的自然界中丰富多彩的那些化学现象，工业生产中的实际过程，等等，就只能用计算机一一模拟出来，通过不同颜色的块、线条、逼真的爆炸等，把实验过程中气体的流动、引致实验失败的原因、后果很直观地展示出来。同时在中学化学教学中遇到无法用真实的实验去解释的一些化学现象，那么就可以利用信息技术作为手段去探究实验现象，取得较好的学习效果。

让学生利用多媒体信息技术进行研究，从而使学生自主地发现问题，提出解决问题的办法，有助于加强学生对学习实验内容的理解和动手学习能力的提高，进一步培养学生的探索精神和创新能力。教师在信息技术教学中要善于分析教材，获取与教材相关的课外资源，进行合作探究。选择最佳的教学方法进行教学，积极创设问题情境，让学生启动思维，为实现化学课堂教学与信息技术的有效整合打下基础，最大限度地提高教学质量。

（作者单位：山东省青州市北关初中 262500）