运用信息技术，促进学生化学探究能力的提高

潘海澜

摘 要：由信息技术与化学探究能力的关系、学生目前探究能力现状的提出，分别从如何运用信息技术提高提问能力、猜想与假设能力、设计与制作能力、实施实验能力、表达与交流能力、合作与探究能力、解释与结论能力等进行分析。

关键词：信息技术；促进；探究能力；提高

现代社会信息万变，知识更新迅猛，挑战与机遇并存，人的素质要求面临着严峻挑战。作为一名中学化学教师理应顺应时代潮流，在教好书、育好人的基础上，更多地运用信息技术促进学生掌握科学探究的方法，促进探究能力的提高，以适应时代的发展。

本文就如何运用信息技术促进学生化学探究能力的提高谈几点看法。

一、信息技术与化学探究能力

1.什么是探究能力

探究是教学的一种手段，不是目的，目的是掌握科学内容、科学方法和科研能力。课程标准强调，科学探究是中学化学重要的学习方式、学习内容和目标。而探究能力是探寻研究未知或者已知事物的能力，在化学中探究能力包括提出问题能力、猜想与假设能力、制订计划能力、实施实验能力、表达交流能力、解释结论能

力等。

2.信息技术与化学探究能力

教育部印发的《基础教育课程改革纲要（试行）》中明确提出：“大力推进信息技术在教学过程中的普遍应用，促进信息技术与学科课程的整合，逐步实现教学内容的呈现方式、学生的学习方式、教师的教学方式和师生互动方式的变革，充分发挥信息技术的优势，为学生的学习和发展提供丰富多彩的教育环境和有力的学习工具。”信息技术重要性尤为突显。与此同时也要求“教师在教学过程中应与学生积极互动、共同发展，要处理好传授知识与培养能力的关系，注重培养学生的独立性和自主性，引导学生质疑、调查、探究”。如何通过学科渗透，运用信息技术促进探究学习，提高学生探究能力，以不可避免地摆在我们面前。

运用信息技术，可在一定程度上突破学生认识的时空限制，拓宽学生获取信息的渠道，使学生的视觉、听觉、触觉等多种感觉系统参与信息的收集过程，形成教与学的双向互动，更好地发挥学生思维的想象力和创造性，激发学习兴趣，极大地提高学生探究

能力。

3.目前学生化学探究能力的现状

（1）“问题少”

相当多的高中生羞于开口提问题，没问题可问。而对老师的引导、提问也无言以对。要求学生提出问题，但也是敷衍地提些基本题或翻开练习本随意指一题目，最多的是问：“老师这题怎么做？”根本毫无针对性。

（2）“想法少”

化学知识多是由实验探索、提炼出来的结论，不可能逐一验证。也有一些是先提出猜想，再加以论证而得出的。追随着先人的脚步，引导学生提出假设、猜想，可是大部分学生思想仍打不开，脑筋打结或是有点“朽”或是有点“懒”，没了想法，无假设意识，有些可能在老师的提示下才被动地想，主动性差。

（3）“动手少”

化学是一门以实验为基础的学科，重在动手操作。而现在学生动手能力参差不齐，原因诸多。课程设置因素——高中化学课程中，没有学生分组实验的安排；社会因素——对化学不够重视，只在高二进行会考实验考查，对实验要求低；个体因素——片面认为化学反应会有危险，常与毒、险联系在一起，往往是“眼观手不动”。

（4）“交流少”

化学课上因理科性质特点，学生习惯于“喂、填”的方式学习，交流、沟通少，也有些学生若发现问题就马上叫老师，想从老师那里直接得到解释与答案。这样缺乏同伴的互助、交流、讨论，归纳总结能力更是弱之又弱。

二、运用信息技术促进化学探究能力提高

1.信息技术是促进化学探究能力提高的“催化剂”

学生对信息技术的喜爱远胜过在课堂上读书学习，若教师能掌握学生的学习心理，通过“爱屋及乌”的方法，以信息技术为“催化剂”，增强学生对化学学习的兴趣，促进他们化学探究能力的进一步提高。

（1）化“被动”为“主动”，提高提出问题的能力

学生对“信息技术”略知一二，并有着极其浓厚的兴趣。而对于化学，从初三才学起，初中浅薄、高中深难，学生多数是“想爱化学却力不从心”。高中生已有一定的思维方式，也具备一定的思维能力。若能利用信息技术的新、奇作为化学学习的辅助手段，会大大提高学生学习化学的兴趣，有助于提高学生的创新能力、探究能力。在教学过程中，教师有意识地引导学生关注社会有关化学的热点问题，如，食品添加剂、水质污染、汽车内饰等，指导他们通过网络查找相关资料，从中发现与课堂学习有关的内容进行探究。例如，学生在网络上看到有关“甘肃平凉牛奶亚硝酸盐中毒事件”时，会在学习硝酸相关性质时提出有关问题，尤其是硝酸盐与亚硝酸盐化学成分区别、化学性质差异，从而产生探究的欲望，提高发现问题能力。

同时，化学作为理科学科，与数字、模型、实验相伴，要求严谨、理性、有效。高中生还未从感性认识向理性认识转变，但学习总离不开学习乐趣，乐学才会好学。信息技术的应用为学生创设生动的学习情境，通过录像、视频，生动的画面、真实的场景和形象的模拟给学生以强烈的视觉冲击、丰富的想象空间，让学生从感性认知到理性掌握。例如，高中《必修二》中有机化学乙醇的学习，虽然大家对于酒精有所知，但要与化学名称乙醇联系在一起，从分子结构到化学性质学习，学生感到太枯燥、太“理科化”。可要是通过视频展示，从古诗词入手，到酒驾酒精测试，激发学生对乙醇分子结构型、化学键断键位置的学习就感性的多，学生不自觉地从想知道，到提出问题，从被动地接受知识转化为主动地探索知识。

（2）化“抽象”为“具体”，提高猜想与假设能力

从宏观世界看微观变化，利用Flash、仿真化学实验室、分子模拟等把静态图示转变为动态图示，把微观粒子宏观呈现，把抽象的空间转变为具体化、立体化、形象化，增强学生对事物的认识。例如，高中《化学原理》原电池这一节，重点、难点是让学生了解电子移动、溶液中离子移动方向，掌握原电池工作原理。这些内容很抽象，电子、离子都是微观粒子，光靠老师叙述，学生理解也很困难。即使学生具有较强的空间想象能力和抽象思维能力，可大多数学生理解起来感到吃力。学生会七嘴八舌地讨论、假想电子如何移动，铜片上生成的气体是什么。为了化解这一难点，利用微机模拟原电池所形成的闭合回路，通过电子转移的流动过程和声响，及两极不同颜色的Zn2+离解，H+析出标示出内外电路所构成的闭合回路，使学生认识原电池本质；最后利用录像播放不同新型原电池的工作情况，使学生看到“微观世界”和化学变化中氧化还原的过程。在一定程度上突破了空间的局限性，开阔了学生的宏观视野，强化了直观效果，让学生的猜想与假设得以论证，使学生最终形成对原电池比较深刻和全面的理解。这要比老师费心口舌地讲解强多了。

（3）让“捕捉”激发“思维”，提高设计与制作能力

在化学学习过程中，对物质的性质探究、物质的鉴别等，要在学生动手实验前进行，这是很关键的。

要培养、提高学生设计与制作能力，更多的是来自教学上的积累。然而，仅限于课程、课堂是不完整的。学生的各类创意、灵感更多的是来自科技类活动、社团活动、综合实践活动的激发，来自学生的社会活动。如何及时捕捉、提升学生转瞬即逝的创意灵感？构建以信息技术为核心的网络探究，校园学习—家庭探究—社会学习多方位的学习形式。通过网络这样一个互动交流的平台，师生共同建立博客，将最新的信息、热点问题、前沿科技等及时在网上搜集整理、发布，实现信息的分享。这不仅激发学生的思维，还能及时解决学生的困惑，师生间碰撞出更多的智慧火花，使学生从设计思维拓展到制作实践能力得到全方位的展现。

2.信息技术是促进化学探究能力提高的“助燃剂”

信息技术有助于学生提高化学学习效率，同时也有助于提高学生表达化学探究成果的质量。它让交流变得便捷、灵活；让表达变得更顺畅、直接；让探究变得更深入、开放。

（1）“心动”与“行动”，提高实施实验能力

学生很喜欢化学实验，如梦幻般的颜色变化、如魔幻般生成新的物质，物质的变化有趣，透着神秘。教师多以演示实验进行讲解、探究物质的性质，这远远不能满足学生的需求，也无法让学生清晰地观察。在实际教学中，除了教师示范外，也让学生实际行动，上讲台来操作。还要顾及全班学生的学习，引燃学生探究能力进一步提高，我发现应用摄像技术会达到更好的效果。选用高清摄像头，调整好焦距，选择好视角，控制好周围光线的影响，可在投影幕上获得相当不错的视频图像，效果甚至好过网上下载的许多教学录像片。学生看明白了，动手过程在全程“直播”下，加上教师的讲解，探究的积极性增强，无形中也提高了学生化学探究的能力。

（2）“传统”与“现代”结合，提高表达与交流能力

高中教学中不少教师有这样的体会：提出问题，教室里鸦雀无声；请学生站起来回答，要么不吭声，要么无法准确、简要表达清楚；让学生进行交流，多数学生只听，或是不吱声、或是没有自己的意见，只想听别人的观点。学生学业交流大多局限于老师布置的课后作业，而对知识学习中的交流却很少，如何提高表达交流能力？

我们可以用传统的对话式表达，也可以用信息技术式表达，在教学中既要重视口头的表达，又要重视书面的表达；既要重视传统的表达，又要重视现代化的表达，让学生在电子时代的交流方式更丰富。从学生的学习特点出发，把学习的主动权交给学生，让学生在自主探究中实现知识的建构。因此，学生在实验操作、学习知识过程中，利用网络技术、微信群、QQ群、电子邮件等开展学习，实现网上表达、交流，让面对面不敢说的大胆说出来，展示了学生在操作过程中的所思、所疑、所获，还可以利用班里的计算机建立专属文件夹或建立个人博客、班集体主页，与其他师生就感兴趣的探究问题做更深入、广泛的交流。

（3）在“做”中学，提高合作与探究能力

学习探究过程中，学生自主参与获得新知。对知识的探究是要通过观察、调查、制作、收集、实验等活动，自己寻求答案。不同年级的探究能力不同，如，初中年级刚涉及化学的学习，要想提高探究能力，完成探究活动，可通过报刊、网络等收集资料进行简单的数据说明，不局限于教材；高中年级则可用探究实验室，在实验操作中，运用信息技术，应用软件勾画不同曲线、列表等进行数据分析。例如，高中学习溶液酸、碱性，要测溶液的pH，传统教学只是简单用玻璃棒蘸取待测液于广泛pH试纸上，与比色卡进行对照，只能大致了解溶液的酸、碱性，而酸、碱性强弱却区分不明显。进一步探究影响pH因素时，那传统实验中的操作繁琐、pH试纸消耗大、现象不清等，都不利于学生的探究。而借助探究室，六人一组，分工合作。通过电脑、软件、感应棒进行数据传递、分析，不同温度、浓度的改变，在电脑显示屏中时时呈现pH变化曲线图，学生一目了然，这是普通实验无法比拟的。而在探究过程中，教师的角色除了“导演”，也要善于当配角，将自己融入每一个小组中，与学生共同完成探究任务，促使学生在做、学之中提高探究能力。

（4）合理应用媒体，提高解释与结论能力

解释与结论是科学探究能力的重要组成部分，解释与结论的得出，需要运用比较分类、归纳概括等科学方法得出。通常，我们在教学中利用文字、图表、反应机理等进行解释，得出结论。这样的过程，学生有参与，但涉及面不广，不少学生是等着老师告诉结论，显然无法提高学生的解释与结论能力。若在此过程中，学生通过积极讨论，再利用实物投影仪或多媒体展示探究过程及探究成果，也可以利用网络资源、科学的检索方法及时地找到相关的内容支持自己的结论或解释，既丰富了结论依据、增强了可视性，又体会数字化学习的魅力。在这一过程中，师生交流、生生合作还有利于形成融洽的教学氛围。在探究过程中或探究后兴趣的延续，师生可以利用QQ群、微信群、电子邮箱等进行充分的交流表达自己的观点，在开放言论的环境中，学生更大胆地解释，更自信地得出结论，能力提升也在情理之中。

参考文献：

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[2]韩萍.信息技术环境下学生化学探究能力的培养[J].科技创新导报，2012（35）：148.

[3]杨远琼.立足科学探究，整合教学媒体[C].北京：中国学术期刊电子杂志社，2006.

|编辑 王团兰