现代信息技术在“化学反应与化学平衡”专题教学中的应用

周丹

现代信息技术是高中阶段打破传统化学教学模式的突破口之一。一方面软件能为解决抽象化学问题提供直观材料，另一方面信息技术引入了现代化的教学和学习理念，使得高中生在认知、理解、探索等各个层次都有所发展。本文结合苏教版高中化学教材“化学反应与化学平衡”专题内容，对现代信息技术在教学中的具体应用进行了深入分析。

一、高中化学教学与现代信息技术的内在联系

高中化学大致分为三个层面，即宏观层面、微观层面和符号层面。从宏观层面联系、推导不同化学物质之间的共同之处；从微观层面分析不同物质性质不同的内在原因；从符号层面进行化学定量化分析。现代信息技术能够为这三个层面服务，以简约、通俗、严谨的形式将化学知识关联在一起。在教学资源如此丰富的今天，“一块黑板+一支粉笔”的传统教学模式难以在知识深度、学习探究以及认知行为方面发挥充分作用。现代信息技术更能够以直观地方式，将单纯的知识与学知识逻辑联系到一起，使得学生在透彻理解原理的基础上学习、串联、综合知识，培养其从逻辑角度学习知识的习惯，发现高中化学学科的美。

二、现代信息技术在高中化学教学中的具体应用

1.搭建解题框架，从宏观层面解决化学问题

正所谓“万变不离其宗”。物质的化学性质和应用的原理是不会改变的。在高中化学教学中，根据这一原理，搭建解题框架，从宏观层面解决化学问题。在教学过程中，常常会看到学生忽略了“质量守恒定理”和“电荷守恒定理”，从而使问题复杂化、过程复杂化，不仅耗费了精力，还容易得出错误的结论。因此，可借助信息技术手段，搭建好解题框架，加强学生从宏观层面考虑问题的意识。

以“化学反应与化学平衡”专题为例。在这一专题中，常见影响因素，包括浓度、压强、温度、催化剂、接触面积等。除了催化剂外，从宏观角度看，只要增大了反应物的浓度，化学反应速率就会产生加快趋势。虽然这种趋势转化成反应速率还需要一定条件，但大体而言，是符合这一规律的。在这一专题中，各种定理应用原则是：进入溶液，不生成固体，便留在溶液中，且符合电荷守恒和质量守恒两大定律。针对以上类似问题，教师可先采用具有筛选性软件，对这一专题问题进行选择、分类、归纳，形成一定规模的题库；然后，挑选具有代表性题目与学生一起从宏观层面解决这些问题；最后，总结这些问题的特点，共同搭建起解题框架。通过一段时间的培养，学生便能够从宏观层面解决问题，逐渐形成意识，而后成为习惯。

2.深化原理，从微观层面解释问题

微观层面解释问题是认知和探索的基础，是开展素質教学活动不可缺少的一部分。高中化学知识是在原子、分子层次上进行研究的。这些研究具有抽象性，属于微观层面。在向学生们传授知识的过程中，必须做到“授之以渔”。某些表面上看上去违背规律的现象，从微观层面看很可能保持着统一性。只有从微观层面，从原理上分析，才能够让问题迎刃而解。信息技术应发挥其优势，全面展现微观原理、内在逻辑，通过简单直接的流程，梳理逻辑分析顺序，正确掌握化学知识。

以“化学反应与化学平衡”专题为例。在这一专题中，仅仅在宏观层面研究是解决不了所有问题的。在教学过程中发现，有时候改变压强、增加反应物、添加催化剂不能够提高反应速率。从表面看违背了宏观认知规律，但在微观层面分析，影响因素没有改变反应物的浓度，从而反应速率也不会发生变化。针对这些问题，首先，借用动态模拟软件，对影响化学反应速率的本质进行动态模拟，让学生直观认知微观的反应世界；然后，按照教材实验探索顺序，改变浓度、压强、温度、催化剂等影响因素，通过调节浓度、体积、电子活性等让学生对反应产生直观认知；最后，将文字内容转变为逻辑分析过程，并以图表形式进行展现，激发学生的学习兴趣。

3.整合知识，从符号层面探究问题

为了充分培养学生的探索能力和对化学学科的兴趣，还需要引导学生从符号层面定量化分析。由于教材的实验比较简单，反应过程也保持在2到3个阶段，需要考虑的知识比较少，无法有效实现对学生探索能力的培养。针对这一现状，需要借助现代信息技术，一边探索反应过程，一边进行绘图。

以“化学反应与化学平衡”专题为例。在这一专题中，很容易出现添加其他类型溶液，以增加的反应来提升考查难度。面对类似综合性问题，便需要考虑物质活泼性、反应顺序等判断各个阶段的具体反应，用符号、等式来梳理清楚整个过程。针对此问题，教师可借助信息技术实现过程简化。首先，根据各类物质性质对其基本属性进行分类，在电子屏幕以表格形式展示，传授给学生正确全面判断物质反应顺序的原则；然后，通过模拟性软件，分清楚恒温恒容或恒温恒压条件，对各个反应的平衡状态进行分析；最后，在软件上画出反应的反应速度图像，从而增强学生的自我探索能力。

结语

现代信息技术是高中化学教学改革的方向之一。教师应借助这一技术的优势，从宏观层面、微观层面和符号层面进行规律、原理、反应过程图的直观展示。只有如此，才能够提升学生的化学兴趣。

（作者单位：江苏省盐城市亭湖高级中学）