“互联网+”时代高中化学智慧教育探微

周红杰

摘 要：进入21世纪，科技发展日新月異，物联网、云计算、三网融合等技术正快速兴起和发展，为教育信息化和教育现代化注入新的推动力，教育进入智能化时代。“互联网+”时代的教育理念需要革新，高中化学实施智慧教育符合教育发展潮流，大数据时代的化学智慧学习势在必行；着力打造“课程无处不在、教师无处不在、学习无处不在”的智慧教育环境，实现学生“任意时间、任意地点，以任意方式和任意步调”学习化学是未来发展的方向。

关键词：“互联网+”；高中化学；智慧教育；个性化学习

21世纪是信息时代，也是教育信息化的时代。基于高速移动网络的优质数字资源共享、泛在个性的学习环境，推进了信息技术与教育的深度融合。“互联网+”是方法、理念与思维的转变，是一种把握时代脉搏的能力，现代信息技术正引发第三次教育革命，“互联网+教育”正引领中小学进入智慧教育时代。高中化学教育要与时俱进，搭上“互联网+教育”这艘航母扬帆远航：立足校本实际与应用驱动，不断汲取、融合、创新，积极探索基于“互联网+”的高中化学智慧教育的创新实践，以提高学生学习效率。

一、高中化学智慧教育的目标

（1）依托物联网、云计算、智能通信网络、智能数据信息处理等先进技术和先进的云端设备，整合高中化学教学资源，构建高中化学智慧教育信息化服务体系。

（2）让每位化学教师都能熟练运用现代教育信息技术进行智慧教学，指导学生开展智能化学习，全面提升化学教学质量。“互联网+”时代的教师要培养“合格的数字化公民”。因此，必须培养具有较强的创新思维能力、良好的信息素养，且具有整合技术、能面向真实问题情境开展学科教学的“数字化教师”。

（3）熟练运用移动终端进行智慧学习：能随时随地打开Pad或智能手机，登陆“云”中的化学学习空间，在化学共享资源中心随时随地启用优质资源进行个性化学习，观看微课视频了解翻转课堂的优越性，用即时通信工具与老师、同学实时互动，交流学习心得，解决化学疑难问题，提升化学学习“幸福感”……这是学生学习化学的重要核心素养之一。

互联网时代的学生仅掌握既有知识是远远不够的，应该具备较高的信息素养，能用信息化的思维方式与方法学习、成长和发展；未来学生都是“数字原生代”，必须站在科学和技术发展的前沿去思考问题，适应快速、离散和碎片化的学习方式，形成可持续发展的独立思考与创新性学习能力、创客式实践能力及终身学习能力。

二、高中化学智慧教育的内核

（1）智慧沟通新思维。未来的课堂不应该是学生单纯“下载”知识的地方，而应该是学生探索和应用知识的地方，老师的角色也不再只是知识的传播者，而应该是让学生进行对话、互动的一个引领者。学生应该在课外轻松的环境中进行个性化的独立学习，并能及时呈现学习效果。因此，未来的课堂应该是一个能让师生围绕教与学实时互动的开放式社交平台。

教学过程中通过建立化学学科组的“门杰列夫博客”“阿伏杰德罗QQ空间”“化学微信交流群（班级圈）”“美丽化学微信公众号”“化学之家APP”等，为师生的互联互通构建全方位的移动教学平台。通过微信公众号、APP开展微创新、微活动，实现优秀微课的手机检索、查阅和点播……这样既提升了化学教师专业能力和化学教学智能化水平，也能为学生随时随地提供服务，真正有效实现移动互联时代的碎片化学习、智能化学习。

（2）智慧化学资源库。利用云技术对传统的教育信息系统、校园网络系统进行整合与优化，建构化学教育云服务平台，形成移动互联的数字化学系统、智慧化学教学系统，实现对化学教育信息系统的优化重构，聚合更大范围内的化学教育资源，建立可流动、可获取、可应用、用户体验良好的实用化学教育数据信息库，以支持化学教育的智能教学、决策、实施、评价等全过程。在此基础上再建设个人学习空间，形成学生空间、教师空间、个人资源空间和互动空间，实现与资源平台的有效对接，让教师和学生访问不同层级的共享化学云资源，通过在线“点”卷（个性化试卷）、课堂翻转、智能化作业管理、互动答疑等功能的建设，实现课堂环节的有效延伸，加强课前、课中、课后师生间的有效互动，以促进化学教学质量的提升。

（3）智慧化学课程。借助海量开放式化学教育资源，让学生不再局限于在课堂上学习，让云平台中的各种化学资源为学生提供一个无“墙”、智慧的化学课堂。通过开发设计化学翻转课程、微课课程，依赖各种基于网络的半开放的混合式课程，开展跨越教学时空的开放式教学，形成互动式、体验式的教学模式，为学生学习提供更加个性化、有效的支持，实现智慧化学习。

（4）智慧化学课堂。打造由教学应用平台、课堂互动软件、交互式电子白板、平板电脑组成的“智慧课堂”。“互联网+”时代的课堂充分利用电子白板技术、投影技术、智能空间技术、无线射频技术、物联网技术等手段，以互动为核心，打造能激发学生学习化学兴趣、促进学生协作和探究学习的智慧学习环境。因此，应构建化学探究实验室、微格教室、未来教室、网络化学平台和云端化学实验室，由模拟媒体到数字媒体，再到网络媒体、云端资源，使化学学习内容极大丰富，满足学生个性化的学习需求。

（5）智慧型个性化学习。在大数据支撑下的教育教学过程中，传统的学习和教育生态被改变，可以基于个人学习过程实现数据累积，利用现代化的信息手段了解每个人的学习特点，针对每个人的学习特点提供个性化的教学辅助支持：基于化学学习者的个体差异（如知识、能力、风格、偏好、需求等）提供个性化的化学学习诊断、学习建议和学习服务；利用大数据技术和智能算法对每一个学生的学习情况进行智能分析，根据学生的化学思维特点和学习兴趣以及在化学作业、化学实践、各种考试、诊断中反映出来的学习“弱点”“盲点”，“靶向”推送学习内容和测试题，真正实现“因材施教”，构建“私人定制”的智慧学习模式，从而有效提升学生的学习效率。

（6）智慧化学游戏。游戏教育是一种激发学生学习兴趣的新颖的、行之有效的教学手段，是以游戏作为教育的手段，以成熟的教育理论作为理论支撑，取得教育性和游戏性的平衡，从而通过游戏的方式来完成学习任务的过程。针对化学学科知识繁杂但又与生活息息相关的特点，开发一些融入特定化学教育目标（如元素符号、周期表、化学方程式等）的有“故事”的化学智慧型小游戏，通过游戏的方式为学生营造特定的情境，激趣益智，强化学习效果，让学生在玩中学、学中“迷”；通过引导学生在游戏过程中以探究和合作的方式完成游戏任务，帮助学生掌握特定化学知识，拓宽知识领域，锻炼独立思考能力，发展合作能力，从而提升化学的品位和“魔性”。

（7）智慧双课堂教學。双课堂是指“在线化学课堂+现实化学课堂”相互融合的智慧教学模式。在线课堂不仅可以支持传统的多媒体教学，也兼容“未来教室”，它克服了传统多媒体教学内容呆板呈现的弊端，可满足教学内容与教学结构双轨呈现的需求；同时，在线课堂也可方便地用于Pad教学和PC网络教学，一切可根据教学需要灵活运用，体现了强大的兼容性与适应性。当然，高中化学教育的主阵地仍然应该是线下的传统课堂，虚拟的在线课堂是基于“互联网+”思维与认知思维科学理论对教学流程的创新实践与再造，它虽然能让课堂被“翻转”“激活”，但无法完成对人的品格、智慧和社交能力的教育，因此，线上教育与线下教育有机融合，混合学习，这是未来化学教育的趋势。

（8）智慧教育模型。利用现代信息技术构建智慧学习环境（技术创新）→运用智慧教学法（方法创新）→引导学生开展智慧学习（实践创新）。借此培养具有良好的价值取向、较高的思维品质和较强学习能力的智慧型人才（人才观变革），落实智慧教育理念（理念创新），深化和提升信息时代、大数据时代的化学核心素质。化学智慧教育模型如下图。

三、高中化学智慧教育愿景

“互联网+教育”背景下的化学智慧教育是在现代信息技术支持下，依托物联网、云计算、高速网络、高性能信息处理、智能数据分析等先进技术和先进的云端设备，围绕现代创新教育理论和化学教与学的创新理念，重塑化学教育教学过程，提升化学核心素养，变革 “计算机+投影”模式下的传统课堂，提升教育的效率和智能化程度；针对教育系统中学生和化学教师这两个关键因素来重塑学习过程，构建出以培养学生创新技能为目的，打造“课程无处不在、教师无处不在、学习无处不在”的智慧教育应用环境，以最有效的方式促进学生的知识体系构建与智慧发展。适应学生“任意时间（Any time）、任意地点（Any where），以任意方式（Any way）和任意步调（Any pace）（简称“4A”）”学习化学的诉求，支持学生“轻松地（Easy Learning）、投入地（Engaged Learning））和有效地（Effetive Learning）（简称“3E”）”学习化学，着力提升学生学习化学志的兴趣，提高教师的化学教学质量。让学生的云端学习像浏览新闻一样方便、实用、迫切，像遨游虚拟网络一样有吸引力、有“气质”和“走心”，那将是一幅让人憧憬的“互联网+教育”时代的教育版《清明上河图》！

四、结语

化学智慧教育的实施可以提高化学学习的“亲民性”和吸引力，增加化学知识的“颜值”和体验，让化学教育更“接地气”，可以把学生自然地拉入“化学智慧学习圈”，让化学的魅力持续绽放。

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