化学课堂教学与信息技术的整合

杨秋艳

关键词：信息技术；化学教学；数字化信息系统实验室；整合方式

一、化学教学的学科特点决定了信息技术参与的必要性

1.关于整合

信息技術与学科教学整合，是指在课程教学过程中把信息技术、信息资源、信息方法、人力资源和课程内容有机结合，共同完成课程教学任务的一种新型的教学方法。整合的核心是从所教学科的角度研究如何使用计算机帮助自己教学，把计算机技术融入各学科教学中——就像使用黑板、粉笔一样自然、流畅；其目的是改变传统教学中对学生主体地位不够重视的情况，调动学生的多种感官参与课堂教学活动，为学生创造轻松、交互、动态、开放、自主、主动的教学环境，充分发挥学生的主体作用。

2.化学学科特点需要信息技术参与整合

化学是研究物质的组成、结构、性质以及变化规律的基础自然科学。化学教学中的理论部分难免枯燥、生硬、抽象，学生在理解、接受上比较困难；微观概念学生又难以捉摸。这些都让学生对化学的学习感到困难，对很多理论知识只能采用死记硬背的方式进行学习，不仅吃力，而且在考试和应用的时候常出现混淆。而计算机多媒体可以通过各种表现手法，直观展示内在的、重要的、本质的东西，让学生能直观地感受抽象的理论。如理论部分中枯燥、生硬、抽象的内容可以变成有趣、生动、形象的动画视频；学生无法想象宏观世界、复杂空间构型和跨越时空的事物，在屏幕上实施微观放大、宏观缩小，动静结合、图文并茂，把微观世界宏观表现出来，使抽象的概念形象化，在短时间内调动学生多种感官参与活动，为进一步形成概念、上升为理性认识奠定基础。计算机多媒体技术对化学实验也是一个非常大的助力。现行条件和现行教材中有的实验现象不明显；有的实验过程太快，有的实验过程又太慢；有的实验有毒，有的比较危险，这些都不利于学生对实验现象进行准确、细致、完整的观察，不利于学生对实验的全面了解，如果将这类实验进行信息处理和图像输出，解决实验室无法解决的问题，让实验现象清楚、直观地展示出来，就可以方便学生理解相关的理论知识。对实验现象很快出现、不容易观察现象的实验，利用视频可以放慢实验进程，并且可以通过随时暂停、重播等方式加强对实验的记忆。甚至可在计算机上模拟错误的操作会产生什么样的结果，加深学生对正确实验操作的记忆。在实验创新练习时，首先让学生自行设计操作步骤，在计算机上进行模拟实验，然后再进入实验室，这样既能锻炼他们的创造能力，又可避免他们不成功的实验可能带来的危险，成功的实验又能激发他们的创造热情，这种既安全又节约药品的模拟实验方法还能提高学生的科研能力，激发出创造灵感，培养创造能力。

二、化学课堂教学与信息技术的整合方式

自从计算机普及以来，广大教师的教学中都留下了信息技术整合的影子。我们可以认为信息技术整合经历了三个阶段。

第一阶段是使用课件，增大知识的容量，优化教育教学过程，提高课堂教学质量，但学习方式和形式都较封闭，是一种教师占主导地位的教与学的活动模式。第二阶段是利用网络环境，构建网络环境下的新情境教学模式，学生的学习方式和内容将发生根本的变革，将信息技术资源环境下的学习变为开放型的学习，不仅能集中体现学生的主动性，更能培养学生的创造性，类似研究性学习的模式。第三阶段就是我们现在提到的互联网+。随着社会的发展，全球一体化及信息技术的不断提高给教育带来高层次的革命，将更广泛地出现各式网络教育，让人们在不同的时间不同的地点随时可以根据自己的需要自主学习、主动学习。从现阶段我们的教学条件来看，无论是硬环境还是软环境都比较成熟，在此之前我们也广泛地使用教学课件，因此，我们现在做的工作只能在原有使用课件的基础上不断完善，在第一个层面的基础上进行第二个层面的整合。

典型课例展示：

以一节“弱电解质的电离平衡”为例，展示一下化学学科与信息技术的整合。

课前：学生下载了“作业盒子”APP，完成老师发布的有关“弱电解质的电离平衡”的旧知复习和新课预习的内容。老师从“教师端”可看到学生提交的作业。作业盒子已经统计好了每一道题的正确率，方便老师在课堂上有针对性地复习旧知。老师还可以根据学生注册的学号，选择学生的答卷进行批改。与传统的导学案相比，减少了老师批改的时间，并且能给出详细的分析，让老师能更好地掌握学生的知识储备情况，为课堂上更有针对性的讲评做好了准备。

课堂：在化学平衡的基础上讲解了弱电解质的电离平衡后，进入影响弱电解质电离平衡的因素时，以往都是教师口述，将结论以概念的形式让学生记住，不仅枯燥，而且由于没有感性的认识，学生的记忆容易出现混乱，所以在考试过程中失分非常严重。现在在信息技术的支持下，我校配置了数字化信息系统实验室。由于弱电解质的电离在溶液中存在自由移动的离子，可以通过测量溶液中的导电能力了解电离情况。所以，本节课重点设计了分组实验。

实验内容：

实验一——温度对电离平衡的影响：用电导率传感器测量1mol/L的醋酸在不同温度下的电导率。

实验二——浓度对电离平衡的影响：用电导率传感器测量加水稀释冰醋酸过程中的电导率。

实验三——加入其他电解质对电离平衡的影响：先用pH传感器测量0.1mol/L醋酸的pH，然后加入醋酸铵固体再测其pH。

数字化信息系统实验室，能通过学生实验直接将测量结果显示在电脑上，并且以图像的形式展现出来，直观、明了。特别是浓度对电离平衡的影响，加水稀释的过程中，曲线显示是先升后降，与课本中的浓度越稀越电离的理论有出入，让学生产生疑问，主动开展讨论，分析得出刚开始时加水稀释促进冰醋酸的电离，所以电离程度增大，电导率增大，但随着水量的增加，被稀释的程度大于电离增加的程度，电导率下降，无限稀释后接近水的电导率。这样直观的展示能让学生很快地了解到改变外界条件对弱电解质的电离平衡有怎样的影响。由于学生自己动手完成实验，对实验结果有感性的认识，所以学生的印象比较深刻，并且辨析能力很强，对该类型的变式题也有较强的推导能力，避免了学习和练习脱节的情况。

课后：利用“问卷星”这一网络平台，发布相关的练习题，让学生通过手机扫码进入，完成里面老师准备的课堂检测题，提交答案。“问卷星”有着非常强大的归纳功能，可以对学生提交的所有答案进行分析，老师通过教师端收卷，可以清楚地知道学生这一节课的知识掌握情况，有计划地调节下节的复习和新课的讲授，减少了学生掌握的知识重复讲、学生模糊的内容泛泛讲的问题，真正地将课堂的40分钟合理高效地利用起来。

在我校开展了一次信息技术与学科整合的课程比赛后，更多的信息技术在学科课堂上运用的软件出现在我们的教学中。如“课件大师”“Hyper hem”“Authorware”“Camtasia Studio”等软件都有利于化学教学更生动和直观，让学生能真正地喜欢化学学习。在化学课堂教学中利用计算机辅助教学开展了一些工作，也在不断地进行尝试，取得了一定的成果，但我们清醒地认识到课程整合是一个长期而艰巨的任务。如何让计算机技术更好地为课堂教学服务是我们努力的方向。我们期待同行与我们一起磋商，共同提高，将信息技术应用得更好，使信息技术更好地为教学服务、为课改服务。

参考文献：

[1]王克勤.化学教学论[M].科学出版社，2006.

[2]彭辉.中学化学语言的初步研究[D].南京师范大学，2007.endprint