“互联网+”背景下的高中化学人文教育

摘要：在“互联网+”背景下高中化学教学面临新的机遇与挑战，信息技术的发展与人文精神的缺失亦成为新时代教育工作者关心的热点话题。文章以“乙醇”教学实践为载体，通过探讨人文教育与化学学科的关系和“互联网+”背景下新教学手段的发展，努力寻找新时代背景下的高中化学与人文教育结合的新契机。

关键词：乙醇；人文教育；互联网思维；学科素养；智慧课堂

文章编号：1008-0546（2016）09-0013-04 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2016.09.006

当今社会科技迅猛发展，李克强总理在《2015年政府工作报告》提出要“制定‘互联网+行动计划”宣告着”互联网+”时代就此来临。在“互联网+”背景下，“大数据”、“云计算”影响着人们生活的方方面面，同时也在教育领域掀起了阵阵波澜。但信息技术的进步是否会带来人文素养的缺失也成为教育工作者关心的热点话题。沈正东在《高中化学教育中学生人文素养培养现状调查分析》指出，作为我国信息技术发展前沿阵地的上海地区的高中生在人文素养方面存在“四不够”现象：对化学学科的人文理解不够；“从我做起、从现在做起、从小事做起”的意识和行动不够；对教师的信任度以及以小组进行合作学习不够；探索创新、脚踏实地的实践活动不够[1]。“互联网思维”与“人文素养的提升”能否在中学化学教学中找到契合点，实现“传统教育”与“现代教育”完美融合将是每一位化学教育工作者努力追寻的方向。

一、人文教育与化学科学的关系

人文教育是指通过向受教育者传授人类长期积累的阅历经验与智慧精神（即人文知识），唤醒和引导潜藏在他们身上的人文需要，进而培养他们对于自己、他人及环境的人文理解与关怀的意识和能力，最终促使他们理解人生的意义、树立高尚的文化理想、找到正确的生活方式的教育——其实质是人性教育。化学是人类在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质及其应用的科学，蕴含着丰富的人文内涵。化学科学的人文内涵与文学等社会科学的人文内涵既有联系又有区别，化学课程的人文教育，其要义应当是将“科学、技术与社会”（STS）“科学史、科学哲学和科学社会学”（HPS）的思想内容融入到化学课程之中[2]。王秋在《科学课程的人文意蕴与教学实施》一文中指出要培养学生的民族情感；培养学生的科学价值观；培养学生的审美意识；培养学生的科学精神和科学态度[3]。陈廷俊也在《高中化学教学中渗透人文教育的实践与思考》中指出要通过“科学史话”、“科学视野”、 “绿色化学”和“化学规律”展示化学学科的人文内涵[4]。保志明在《关注科学概念的教育价值》一文中亦指出每一个科学概念的背后都有着极其深刻的科学本质，通过对核心概念的研究将使学生学会欣赏化学科学的美，使其受益终身。在人类文化背景下构建高中化学课程体系，充分体现化学课程的人文内涵，发挥化学课程对培养学生人文精神的积极作用；并结合人类探索物质及其变化的历史与化学科学发展的趋势，引导学生进一步学习化学的基本原理和基本方法，认识科学的本质，获得科学的素养，形成科学的世界观。

二、 “互联网+”背景下的教学手段的发展

智慧互动教室（Wiedu Classroom）又称智慧课堂，是由智能互动电子白板、学生定制平板（电子书包）、教室无线网络、课堂互动评测系统和教学管理平台共同组成的互动教学模式（如图1），它的最大特点是互动性、开放性以及良好的兼容性能，能比较好地将信息技术与传统课堂模式相结合，使学生和教师在熟悉的环境中享受“深度互动教学、智能教学”的数字化教学成果。通过同辈互助和交流展示，促进学生全面成长。教师能够利用电子白板或者触控式电视一体机在屏幕上板书和标注，然后通过无线网络将板书分享到学生平板上的电子笔记本。教师还可以向个人或学习小组发起随堂测评，通过对学生的答题情况的数据采集和即时处理，及时掌握全体学生对于教学内容理解状况，从而可以针对学情随时调整授课节奏，真正做到以学定教。智慧互动教室提供的评价模式功能多样，客观题、主观题、单人、小组、抢答丰富了教学评价的组织形式（如图2），为课堂教学带来了勃勃生机。通过教学管理平台将部分学生的电子书包小屏幕分享到电子白板或全体学生的个人电子屏上，“晒”出学生个体或学习小组的学习成果，将个体学习和小组合作学习结合起来，并长久记录学生学习成长历程。

三、设计思想

在高中化学课程中人文内涵的体现需要教师从化学学科内容、教学模式、教师人格魅力等多方面，从学生的学习动机、思想方法和思维方式、情感态度等多角度，找到恰当的切入点。无论通过何种方式、何种角度，关注化学学科的科学内涵将使高中化学教学中的人文教育保持长久的生命力与文化张力[5]。高中化学教学中渗透人文教育，要准确、适度，有明确的指向和策略，做到不虚美、不隐恶；还要生动、活泼地引发学生思考、展示、交流。在不灌输、不说教的前提下引导学生说出真实想法，并进行深入辩解，领悟道理，感受真实的美好。“智慧互动教室”以开放、友好、互动性强的特点与化学课程中的人文教育有良好的契合性。高中《化学2》“乙醇”的人文教育内涵非常丰富，笔者以“智慧互动教室”为教学载体，通过“乙醇”的教学实践探讨“互联网+”背景下渗透人文教育内涵的化学课程教学。

四、教学片段

1. 将化学学科背景与人文教育结合起来

在教学实践中，许多老师会以与“酒”相关的诗词作为“乙醇”教学的开场，而在课程的最后再以诗词的方式总结乙醇的性质，以此体现化学课程的人文内涵。实际上这是对化学课程中人文内涵的误解，我国“酒文化”虽与本节内容密切关联，但需找准切入点，体现化学学科背景下的人文内涵而不是牵强附会。笔者认为本节内容应从学生已有的生活经验出发，借助互联网工具，创设“生活中的乙醇”这一情境，从而引发乙醇的结构→乙醇的性质→乙醇的用途这一线索，并对物质的用途能够体现其性质，性质又能够反映物质结构有更深入的认识，将宏观世界与微观结构结合起来，体现从微观角度研究宏观世界这一化学学科的特点。智慧课堂系统能够即时展示、分享学生的思维过程和实验成果，学生边展示边分析，大大激发了学生的学习热情。学生的思考过程和实验过程长久保存在PAD中并上传网络，对学生知识体系的完善和巩固发挥持续性的作用，也对人文教育的展开奠定了坚实的基础。

【学生活动1】 运用PAD检索功能并结合生活常识，谈一谈乙醇有哪些作用？

【生答】饮品、医用、燃料、有机溶剂、化工原料……

【学生活动2】已知乙醇的分子式是C2H6O，请根据有机物中“碳原子连四根共价键、氧原子连两根共价键，氢原子连一根共价键”的价键理论写出乙醇可能的结构式。完成后请将写好的结构式用PAD拍照上传。

【分享】通过电子白板展示学生上传答案，选取代表性问题进行评讲。

【练习1】1.1煤油的主要成分是碳氢化合物，该化合物只含C-C和C-H。少量钠保存在煤油里，说明煤油 （A能； B不能） 与钠反应， （A. C-C B. C-H C. C-C和C-H）键不易断裂。

1.2 根据水与钠反应，说明水中 （A. O-H B. H-H ）键容易断裂。

【学生活动3】请同学们设计探究方案验证乙醇的结构。完成方案设计后，各小组发言人使用PAD将方案设计拍照上传，时间3分钟。

【展示】在电子互动白板上展示学生上传方案，运用智慧课堂“投票”功能，选取得票率最高小组发言。

【小组发言】若乙醇是A结构（如图3），则可以和金属钠反应，若乙醇是B结构，则不能和金属钠反应。

【分组实验1】 根据学生设计探究方案进行实验。向试管中加入约4mL（约试管高度的1/3）无水乙醇；再向其中投入黄豆粒大小的金属钠。

分组要求：每个小组由发言员对重点操作和现象拍照；2名同学进行实验操作，1名同学记录实验现象。

【分享】实验结束后，通过智慧课堂“抢答”功能选取学习小组展示实验过程图片，分享抢答成功的学生屏到电子互动白板上，学生边展示实验拍照边分析现象，得出实验结论。

【小组发言】通过乙醇能与钠反应的实验现象，可以得出乙醇应为A结构的结论。同时，由于钠沉在乙醇的底部，说明乙醇的密度比钠小，也说明乙醇的密度比水小。

【教师】分析乙醇的结构，通过动画演示分析乙醇与钠反应原理。

【学生活动4】交流讨论乙醇作用①～ ⑥（如图4）体现了乙醇哪些性质？时间1分30秒。

【生答】 作用1体现了乙醇具有无色透明、易挥发、有特殊香味的、与水以任意比互溶的性质，作用2体现了乙醇具有可燃性，作用3体现了乙醇是良好的有机溶剂，作用4说明乙醇具有使蛋白质变性的性质，作用5体现了乙醇具有易挥发性。作用6体现的乙醇可作为工业原料。

借助网络环境，学生的PAD系统能够根据课程要求进行分组合作，在知识检索、问题讨论、方案设计和分组实验等环节进行合作探究式学习，这既是一种学习方式，更是一种人文环境。在合作学习的过程中使学生在习得科学知识的同时学会与他人交流、分享、合作，客观评价个人、他人、集体的作用。

2. 将化学学科观念与人文教育结合起来

中学化学教育应帮助学生构建能够反映化学学科思想的学科观念，提升学生的学科素养，并借此对学生进行人文教育，体现化学教育的人文内涵。毕华林在《化学基本观念：内涵分析与教学建构》中指出中学阶段应引导学生形成的化学基本观念应包括元素观、变化观、微粒观、分类观和化学价值观[6]。在学科观念建立的过程中体现出的尊重事实、批判荒谬、谦虚包容、坚持真理、敬畏生命、崇尚美好本身就是人文精神的体现。

【问题1】我国酒文化源远流长，请同学们在PAD上做出选择。

A 利大于弊 B 弊大于利

【分享】将问题1发送到学生PAD中，学生选择后。通过智慧课堂系统即时统计结果，选择A项同学和选择B项同学阐述观点。

【生答】 李白斗酒诗百篇，我国的酒文化源远流长，我们要很好地发扬下去。

【生答】过量饮酒危害健康，特别是酒驾危害公共安全应该全力禁止。

【教师】习总书记说：“法律的尊严在于执行。”对于酒的控制，不仅要有科学规范的制度，更要有科学的方法去保障制度有力的执行。我们如何检测人体中的酒精含量呢？我们通过下面一组探究实验来研究。

【分组实验2】乙醇催化氧化实验

（1）将凹形铜片放在三角架上，用酒精灯灼烧，观察颜色变化。

（2）继续加热约1分钟， 用胶头滴管向小烧杯滴加4～6滴无水乙醇，将小烧杯倒置在铜片变色部分上，观察烧杯覆盖位置铜片颜色变化。

（3）小心取下小烧杯，感受其中气味。撤掉酒精灯，熄灭[7]。

分组要求：每个小组由发言员对重点操作和现象拍照；2名同学进行实验操作，1名同学记录实验现象。

【分享】实验结束后，通过智慧课堂“抢答”功能选取学习小组展示实验过程图片，分享抢答成功的学生屏到电子互动白板上，学生边展示实验拍照边分析现象，得出实验结论。

【小组发言】铜片放在三角架上，用酒精灯灼烧，可以看到铜片由红色变为黑色，说明铜被氧化为氧化铜。继续加热后，将滴有无水乙醇的小烧杯倒置在铜片上，观察到烧杯覆盖的区域逐渐由黑色全部变为红色。取下小烧杯后，翻转烧杯时能够闻到刺激性气味，说明乙醇通过化学反应生成了新的物质。

【问题2】铜片在该试验过程中的作用是什么？

【生答】催化剂。

【教师】分析反应原理，引入新的官能团“醛基”。

【拓展视野1】将乙醇催化氧化产物验证探究微视频通过网络发送到学生PAD系统中，学生可以用PAD课后下载观看。

【问题3】通过实验探究，说明乙醇具有什么样的化学性质？

【生答】还原性。

【教师】 我们正是利用乙醇具有还原性来检测人体内的酒精含量。

我国拥有几千年的酒文化，如何理解“酒文化”的内涵，青少年成长过程中如何看待“饮酒”，都是学生成长中要面对的问题。借助智慧课堂系统的即时反馈，能够快速地进行分组辩论，关于酒文化的继承和发展的问题越来越明晰，更对饮酒所引发的危害有了更清晰的认识，帮助学生更加全面客观地评价乙醇，通过学科教学影响学生价值观的形成。实验是化学学科的基础，在高中化学课堂上，借助实验手段引导学生理解化学，感受化学科学魅力，形成科学审美意识，尊重不完美和客观事实，在潜移默化处教会学生做人、做事、做学问，不断提高学生的人文素养。

五、教学反思

人本主义心理学家罗杰斯主张教学应该以学生为中心，教师的任务是促进学习者学习和成长，为学习者提供适当的环境，激发学习的动机，从而使学生的创造力得到充分发挥。“智慧课堂”依托网络为教师和学生的交往互动提供了多样化的课堂环境和生动活泼的个性化选择，极大改变着传统课堂的生态环境，教师在更多的时候扮演着“引导者”和“同行者”的角色，在学习过程中教师与学生分享彼此的思考、经验和知识，交流彼此的情感、体验与观念，丰富教学内容，求得新的发现，从而达到共识、共享、共进，实现共同发展。“智慧课堂”与常态课程的有效整合，使得教师可以通过课上和课下的引导、互动，激发学生的学习兴趣，促进学生自主学习，体现不同学习者的需要，促使教师在教学中与学生形成民主的、平等的、伙伴式的关系。

“互联网+”背景下的教学手段的发展为高中化学教育提供了新途径，但不是唯一途径。正如中央电化教育馆馆长王珠珠所说：“技术是革命的重要因素，但不是充要条件。在这个风起云涌的技术时代，坚持以人为本的原则，才能使我们不至于在技术的浪潮之中迷失方向。”在物质生活极大丰富，人文精神普遍缺失的今天，我们在高中化学课堂中以化学知识体系为基础，以互联网思维为手段，以学科素养为核心，从教育工作者的视角审视人文教育，是希望我们培养出的学生不仅是普通意义上知识的建构者，更是知识的积极传递者和有益建设者。在化学教学的课堂上，不仅有知识的传输、探究和发现，更有人文的关怀、理性的思考和人性的光辉。

参考文献

[1] 沈正东.高中化学教育中学生人文素养培养现状调查分析[J].中学化学教学参考，2014，（4）：4-5

[2] 倪娟，沈健.论中学化学教学的人文化[J].中学化学教学参考，2009，（3）：5

[3] 王秋.科学课程的人文意蕴与教学实施[J].辽宁师范大学学报（社会科学版），2014，（4）：525-529

[4] 陈廷俊.高中化学教学中渗透人文教育的实践与思考[J].教育研究与评论：中学教育教学版（南京），2014，（10）：73-78

[5] 保志明.关注科学概念的教育价值（上）——以“原子为例”[J].中学化学教学参考，2015，（4）：1-3

[6] 毕华林，万延岚.化学基本观念：内涵分析与教学建构[J].课程·教材·教法，2014，（4）：78-83

[7] 吴亚男.从“滴醇生花”到“雾里看花”——乙醇催化氧化实验的再改进[J].化学教与学，2015，（10）：85—86