信息技术与高中化学深度整合的探索*

◎福建省闽侯县第三中学 汪锦龙

信息技术与高中化学深度整合的探索*

◎福建省闽侯县第三中学 汪锦龙

日益发展的信息技术，以其多样的表现形式、强大的交互功能为课堂教学提供了新动力、新视角。结合实践案例探索如何实现信息技术与高中化学的深度整合，探讨了如何在课堂教学中适时恰当地应用动画技术、电子终端、教学微视频，最大限度地优化课堂教学，营造快乐高效的化学课堂，发挥学生的主动性、积极性、创造性，实现自主学习、合作学习、探究学习。

信息技术；化学；深度整合

随着信息技术的快速发展，信息技术广泛地应用在课堂教学中，信息技术与化学教学的整合日趋成熟，正不断影响着教师的教与学，为化学课堂引入了鲜活的生命力，进一步提升了学生的主体地位，真正落实了“自主、合作、探究”的学习模式，对提升教与学的效率提供了有利的保障。笔者结合教学实践对信息技术与高中化学深度整合进行了深入探索。

一、利用动画技术创设探究学习的氛围

动画最大的特点是可以形象、生动地把化学知识展现给学生，把动画技术与高中化学进行整合可以化静态为动态，变枯燥为趣味，化抽象为形象，活跃了课堂氛围，激发了学生学习化学的兴趣，在有限的课堂时间内使学生更好地学习到化学知识。如《乙烯》教学中，笔者在不同探究学习阶段多次使用动画，收到了立竿见影的效果。

1.引发探究阶段

学生在初中对有机物常识有了初步了解，而对乙烯的认识却是空白的。如何让学生认识并进入乙烯探究学习，教学中以“神奇的物质——乙烯”为情景引入新课，展示了水果被催熟的Flash动画：画面上展现了一只萌态十足、直立行走的小狗，将盛在喷水壶中的乙烯利，喷向一堆青涩、未成熟的香蕉，香蕉慢慢变黄。这种趣味的故事动画，因卡通狗的可爱、香蕉颜色的渐变过程呈现在学生面前，使学生的兴趣瞬间迸发，让学生深刻感受到学习化学的轻松感与趣味性，消除了学生对乙烯的陌生感，播完动画后，教师追问：“乙烯利是什么，香蕉为什么变黄？”，提炼出动画的精髓，激发了学生探究乙烯的欲望，为主动探究乙烯性质打下良好的基础。

2.深入探究阶段

乙烯这节课的重点内容是乙烯分子结构和乙烯加成反应，由于高一学生对分子的空间结构理解能力有限，对乙烯分子结构的认识和乙烯加成反应原理的探究存在一定困难，使得这部分内容成为本节探究学习的难点。难点的突破，仅凭语言的讲解很难使所有学生都能很快掌握。为此，笔者制作了把乙烯微观结构直观展现出来的动画，在学生面前呈现了极具立体感、梦幻般的乙烯分子模型，学生只要轻轻移动鼠标，它就会灵活翻转，可从多角度欣赏乙烯分子，吸引了全部学生的注意力，在潜移默化中学生掌握了乙烯分子结构。接下来的加成反应探究过程中，为了直观感受“乙烯碳碳双键中的一个键不牢固，易断裂。”，利用Flash动画展示乙烯和溴动感十足的加成反应过程，形象地演示了反应中化学键的变化，使学生轻松领悟加成反应的实质，解决本节探究学习的重点和难点。

3.升华探究阶段

通过实验、动画探究，学生有了加成反应的初步认识。如何使学生深入掌握加成反应，笔者设计了乙烯加成聚合反应的动画：展示一群双手抱胸、站成一排的卡通娃娃（即乙烯分子），各自的双臂缓缓张开，牵住相邻的两个娃娃的手，形成长链，之后进行聚合反应的动画过程的展示。这些通俗易懂的动画，促进了学生对加成反应知识的理解和运用，加深并轻而易举地突破了难点和强化了重点，使学生对乙烯结构的认识达到一个更高水平，进一步开发了学生的空间想象能力，为今后继续学习有机知识奠定更为扎实的基础。

在探究引发、深入、升华阶段适时适当地呈现动画会给教学带来意想不到的效果，实现抽象概念、理论、反应机理等化学知识的形象化，微观结构和微观粒子的运动过程的直观化，契合学生的思维发展，改善学生的探究学习氛围，提高教学效果。

二、依托电子终端搭建合作学习的平台

步入信息化社会的今天，电子终端（指电子白板、智能手机、网络教室等）在教学中的不断推广与应用，正不断推进教与学方式变革。通过无线网络，智能移动终端（如几乎人手一部、便于携带的智能手机）与课堂教学的有机整合，就可以实现随时随地随心上网学习及便捷的多向沟通与合作；交互式电子白板整合了传统黑板的互动性及多媒体教学的丰富性的优势，具有可以随意书写、画图、批注、抢答、随机提问、多方位展示、随时保存等功能，学生之间通过回答、讨论、探究、评价等多种形式可以实现多边交流与高效的合作学习，笔者认为依托电子终端搭建合作学习的平台的条件逐步走向成熟，并进行了尝试。

在“测定纯碱样品（含少量氯化钠）中碳酸钠的质量分数”实验复习教学中，讨论通过测定二氧化碳气体的质量来计算出碳酸钠质量的实验方案时，在白板上展示如图1所示但未连接的实验装置图，各小组经过讨论，由一名代表上台借助白板的拖曳功能在白板上选择、组装实验装置图，并在图上写出选用的试剂，采用白板回放的功能将各个小组的讨论做一个展示，师生共同参与评价、完善实验方案。这个过程既减少学生绘装置图的时间又能直观、动态地呈现实验装置图的连接过程和人机互动。在讨论“A处通空气的目的”时，笔者让前后座的4名学生形成一个讨论小组，各小组准备好手机，课前要求将手机切换到飞行模式，进入班级QQ群，一会儿五花八门的答案在群聊界面上显现。

图1实验装置图

教师通过多媒体设备，将各组学生的观点投影到屏幕上，组内、组间交流讨论，教师针对学生难理解、需拓展的答案，多方位引导与分析。如学生提到要排出装置中的气体，教师肯定了这部分学生的想法，提出：“排何种气体，排何处气体，何时排，为什么要排，怎么排”，又引导：“测定前先把系统中空气里的二氧化碳排走，但也不能排到装置B，如何改进？”，界面上又出现新的变化，甚至还有直接拍照上传的改进装置草图。课后，笔者将讨论内容及教师评价内容整理后上传至空间，便于课后反思、部分学生复习巩固。

电子终端所创设的民主、平等和内容可见的对话交流平台，引发学生积极主动的交流、沟通和合作。所有解决问题的思路和方法在这里得到展示与启迪，不同思维方式经过交流得到修正与提升，实现了不同学生对同一个问题的知识交融升华，促进了学生对知识的深入理解和交流，实现师生之间、生生之间互动、共建、共享的合作学习，也为教师留下了更多、更新颖、更有价值的教学资源。

三、借助教学微视频打造自主学习的空间

教学微视频可以认为是聚焦某个知识点或教学环节（如学习活动、实验等）而制作的短而精的视频资源。通过教师指引，结合自主学习任务单（任务单可以含学习指南、学习任务、困惑与建议等），学生在课前利用教学微视频等资源进行自主学习相关知识，课中师生进行互动交流、答疑解惑和归纳拓展，在自主的环境下高效地完成知识的建构。

在高二化学《金属的腐蚀与防护》教学中，笔者利用钢铁的腐蚀家庭小实验的微视频进行教学，录制的微视频中，首先展示实验用品：画面上展示出4支针筒注射器、4根无锈铁钉、4个中性笔笔芯橡胶帽（用于封住注射器小口）、3个一次性纸杯、白醋、食盐、花生油。其次，演示实验准备过程：在标有食盐水的纸杯中加入少量食盐，加水溶解配成食盐水，同样配制稀醋酸溶液；在标有植物油的纸杯中加入花生油。随后演示操作步骤：将4根无锈铁钉分别装入贴有稀醋酸、食盐、植物油、干燥标签的针筒注射器中，3支注射器分别抽取标签上所注明的溶液，食盐水、稀醋酸的液面浸到铁钉的一半高度，调整注射器的活塞至其上端位置处于15mL刻度线处，标有植物油的注射器先抽取食盐水至铁钉高度，再抽取植物油覆盖在上方，封住注射器口，将4支注射器静置。然后展示实验现象：第1天，浸在醋酸中的铁钉表面生成少量气泡，活塞位置由15mL移至15.5mL；第2天，浸在食盐水中的铁钉表面出现红色铁锈，活塞位置由15mL移至14.9mL；第3天，取出4支针筒内铁钉，清洗后观察铁钉的生锈情况（浸在稀醋酸和食盐水中的铁钉都生锈，且位置都集中在铁钉的一半高度）。最后，视频分析了实验现象，总结钢铁的吸氧腐蚀和析氢腐蚀的概念及原理，并结合图片介绍钢铁的防锈意义及常见的防护方法。

课前还设计自主学习任务单：结合微视频，个人或小组尝试钢铁的腐蚀家庭小实验，完成进阶练习，知道金属腐蚀的类型及吸氧腐蚀与析氢腐蚀原理，认识防止金属腐蚀的重要意义及金属防护的常用方法。

笔者提前一周将上述微视频上传到班级QQ群，将学习任务单、进阶练习印发给学生，让学生利用周末时间完成家庭小实验，体验钢铁的腐蚀，完成相关练习，科代表收集任务单后交教师汇总统计。课堂上，学生展示实验成果，共同观察实验现象。学生以小组为单位进行交流，然后通过组内答疑、组间答疑、教师答疑，初步实现对知识点的掌握。各小组就自己对知识的理解进行汇报，教师结合从学生那收集到的一些信息，分析出学生的自主学习情况和存在的问题，对只有20%的学生掌握的难点及重要知识进行重点讲解和适当的延伸拓展并对本节知识进行归纳总结。

微视频的使用，课前可以实现导学功能，课中还可解决使用传统教学方法费时费力、无法展示教学内容的问题，课后帮助学生梳理知识、复习巩固。在学什么、怎么学的学习任务单指引下，通过微视频的分析讲解、启发探究，学生能做到独立自主学习，课堂成为学生展示、活动的阵地，调动了学生学习的积极性，激发了学生的主体意识，培养了学生的自主学习的能力。

（责任编辑：张贤金）

*本文系福州市教育科学研究“十二五”规划课题“农村中学信息技术与学科整合的深度研究”（课题编号：FZ2014ZX065）成果。