融合教育技术及信息资源优化中学化学教学*

郑 兴

（延边大学 理学院，吉林 延吉 133002）

教学是有目的、有组织的高效学习活动，如何优化教学设计、打造高效课堂一直备受关注。化学学科是主要的自然科学之一，具有微观抽象、严谨细腻的特点，与社会、生活、技术关系紧密，并处于不断发展中。在教育理论的指导下，合理地将现代教育技术及信息资源融合到中学化学教学中，优化教学设计，实施以学生为中心的学习过程，可以更好地帮助学生进行有效的学习，进而达成教学目标。

一、教育技术及信息资源对中学化学教学优化的价值及应用现状

1.教育技术及信息资源对于中学化学教学优化的价值

从宏观层面看，现代信息技术及信息资源在化学教学中的应用取得了较好的教学效果，解决了部分传统化学教学问题。以黑板粉笔为基本教具的传统课堂，无法充分展示化学学科的魅力，有些内容不便于学生的理解与掌握，如微观粒子运动及相互作用、危险实验演示、学科前沿等。

现代信息技术及信息资源为优化教学提供了前所未有的帮助，将微观知识宏观化、抽象知识具体化、危险实验安全化，加深学生感观印象，在激发兴趣、培养思维方面起到了积极的促进作用。[1]例如，在人教版高中化学“乙醇的性质”这一知识点的讲解过程中，借助多媒体技术为学生展示乙醇分子的比例模型，在模型中将乙醇分子的各个结构分别解析，将抽象、生涩、难懂的知识点转换为直观形象的动态图。此外，多媒体课件可多次重复使用，节约了资源，便于修改保存；可实现突破传统教学的其他模式，比如，以微课视频为前提的翻转课堂模式等；培养学生在课前、课后利用网络资源主动学习。

2.中学化学教学利用教育技术及信息资源的现状

教育技术及信息资源的应用，需要教师主动学习、主动实践并随着学习实践逐渐深入认识、深入实践，以达到优化教学的理论与实践。教育技术及信息资源对于化学教学的价值，得到了绝大多数教师的认可，部分教师较好地融合到了教学中；多数教师应用教育技术及信息资源进行了教学，但还只是简单的辅助，应用比较浅，没有将现代信息技术、网络资源、虚拟实验技术充分融入到教学过程中；信息技术及网络资源与化学教学融合的优质案例与课件很少见；由于信息技术的融合带动的教学方式、教学设计的改变还不够，教育技术工具发展比较快，使得一些中学化学教师对于相关信息不了解，或者了解不全面，因此对现代信息技术与化学教学融合与实践研究有待深入。[2]对于当前与化学相关的教育技术及信息资源进行概貌性的梳理，可对中学化学教师的学习起到导向作用。

二、与化学教学相关的教育技术、信息资源及融合方法

1.与化学相关的基本教育技术

多媒体应用最基础的就是课件的制作，优质的课件能体现教学设计的思路、服务教学过程。PowerPoint课件是最常用的一种，但PPT课件不应该停留在简单制作的层次，需要融合其他教育技术，更充分地发挥其功能。如用PPT美化大师，进行色彩搭配、排版、图文美化；利用思维导图软件MindMapper把内容以结构关系图的形式呈现，便于学生建构知识网络，类似于铁及其化合物、物质的分类、化学与生活内容都很适合。[3]

在PPT中插入已录制好或下载的视频，至少有三种方法。比如在PPT文件中，将鼠标移动到菜单栏中，单击其中的“插入”选项，从打开的下拉菜单中执行“插入影片文件”命令。对于空气、化肥铵盐这类与生活相关的知识，通过具体的实例视频来引入。在PPT中可以插入Flash动画，运用动画模拟可以将抽象微观的核外电子排布、扩散原理、分子结构展示在学生眼前，只要跟随教程掌握基本要领并动手制作练习，用Flash动画制作软件来创作运动动画并不是件很难的事情。

化学结构绘制工具ChemDraw软件是化学教师必须使用的，除了画出各类有机、无机分子结构外，还含有各类化学仪器和各类化学图形。例如，容量瓶、sp杂化轨道等。由此可以为绘制图片或者制作Flash动画提供基本的素材。比如，组装蒸馏装置、绘制各种曲线。立体结构还可利用鼠标进行拖、拉、旋转，甚至可以自行组装分子。ChemDraw制作的图片与Word、PowerPoint交互性很好，修改方便。常见的这类软件还有ACD/Labs ACDFREEV、Chemsketch、ISIS/Draw 等， 掌握一种即可。

视频制作对于化学教师来说是比较具有挑战性的，可由简入繁，逐渐学习。包括语音合成软件（iFly Interphonic）、BIN 多语种语音合成方案（Balabolka、iVona）、动漫助教设备软件（Character Builder、Crazy Talk）、微视频虚拟场景设计软件（Adobe Ultra、iClone）以及迅捷的录屏软件（Camtasia Cantivate），最后是将各类素材组合为Flash格式的交互式微课主要用到的两种软件，分别是入门级别的 Adobe Presenter以及层级更高一些的Captivate。

对于中学化学教学来说，最实用的是小实验视频，因为有些实验步骤比较复杂，在课堂演示时间很长会影响进度；有的实验危险性高或者有毒会污染环境；还有的受条件影响，成功几率不够高等，结合视频讲解效果更好。教师亲自实验并制作的视频与下载的资源相比也许比较质朴，但对教师来说是直接经验，跟学生更加贴近。

有些教师担心在自己电脑上精心制作的课件到教室的电脑上无法使用，PPT打包技术可解决异地无障碍播放，打包方法不止一种。例如，将演示文稿操作“文件”菜单下“保存并发送”，“将演示文稿打包成CD”复制到文件夹中。

2.虚拟实验及网络课堂

虚拟化学实验平台借助于虚拟现实技术、仿真技术，搭建出一个类似于真实实验的环境，让操作者可以通过操控感增强实验的沉浸感激发兴趣，与大型网络游戏类似。目前，三维技术比较成熟，Flash 3D、Cult 3D与Java等软件支持实验环境的搭建。部分中学化学教学已经引进了虚拟化学实验平台，并应用于有毒、易燃易爆等化学实验及分子反应机理、物质空间结构等微观知识进行教学，给实验者带来声、光、色等多重感官刺激。[4]比如，化学虚拟实验软件对人教版教材内容《一氧化碳的性质》设计实验教学案例，模拟真实实验情景，交互性较好。

虚拟实验的开展需要学校出资购买，教师学习并安装使用，此外软件、数据的维护和管理需要一定的经费投入和人力投入。虚拟实验所用的一些高端设备，如头盔、眼镜、触觉器、味觉释放器等，中学配备还是非常罕见的。

一些教师认为虚拟实验无法提高学生的实验技能。事实上，这种认识是比较准确的，实验技能的提升必须依靠动手练习，虚拟实验只是提供了一种学习方式而不能取代真实的实验操作。虚拟化学实验这类软件，多数教师还不能熟练操作，有些教师主观比较排斥，不妨这样去想，学生们为什么都爱玩电脑游戏，在于操控带来的体验感，教师何不将虚拟实验当作入门的网络游戏，当作与学生沟通的桥梁。对于已经引进虚拟化学实验的中学，化学教师每学期至少选择一个实验项目，引领学生进行虚拟实验，游戏化的学习对一些学习兴趣不高的学生，其积极意义非比寻常。可以预见在某些环节，教师和学生会相互学习、共同提高。

关于网络课堂，有蓝墨云班课、学习通、智慧树、慕课网等很多，网络课堂的利用通常有两种：①教师自我提高的学习。化学教师以学员的名义参加培训活动或课程学习，如教学设计、教学资源应用、学科前沿等。建议一线教师可利用寒暑假的时间参加一门课程学习，既是对自己知识的更新补充，同时也是学习信息技术及资源与教学融合的有效途径。②在化学教学中应用，利用蓝墨云班课、学习通等线上留作业，线上回答问题、点名等。如教师在一节课的开始出几道题目，通过线上做题的效果、对错的比例、错误类型，就可以高效准确地判断出学生旧知掌握情况，问题的关键在哪儿，从而在课程开始后及时调整教学，起到优化的目的。

3.化学教学资源文献网站

化学课件与教学资源网络也是比较多的，中学化学教师可以充分利用这些网站获取教学相关的各类资源及教学软件工具。

张琳[5]等分类介绍了12个国内优秀化学教学资源网站。按照资源类型分为：教学网站（1-3）、视频网站（4-6）、素材与环境保护类网站（7-9）、奥赛与自主招生网站（10-12）。例如：①中国中小学教育教学网，可免费下载试题、素材、软件、论文以及考试试题等资源。②新思考网（中国化学课程网），与新课程标准和新化学教材紧密相连的化学教学相关的各类教学资源，权威性较高。③飞雁化学网，化学相关的教案、课件、趣味化学等。④化学教育资源网，提供国内前沿的课程改革信息。中学化学学科所需的试题、教案、课件、教学软件工具免费下载。⑤博视网，包括化学学科在内的中学各门学科的教学视频。⑥视频教学网，化学学科各类教学与活动视频、试题讲解、专家辅导等。

在中学化学教学中，需要吸纳最新的科研成果和教育教学研究成果，最为广泛应用的文献网站是中国知网，中国知网不仅可以查阅期刊、硕博士论文，也可以通过网站投稿，避免其他途径投稿遭遇杂志虚假信息。化学科研英文文献较多，利用搜索引擎Google，或在图书馆的数据库 Pubmed、SpringerLink、SciFinders、Elsevier中查阅文献。教科书的内容是滞后于学科发展的，因此教学不能局限于书本，化学学科的科学研究成果、教育教学研究成果是化学教学的源头活水，可通过文献阅读，扩展视野、丰富学科底蕴。

三、需注意的问题

1.以内容为中心

要想达到最好的效果、技术及信息资源恰当的利用，就要对不同的课程内容、课程形式进行设计，根据课程需要合理、正确地使用现代信息技术。比如，对于系统性高、理论强的知识可利用结构图，抽象的内容用视频、图片等起到深化认识的作用。技术为内容服务，不要进入技术的误区，更不能流于形式。至于运用信息技术与资源的多与少，运用方法的多样与单一，运用时间的长与短不需要计较。在课堂使用现代信息技术，利用网络资源，只要达到优化教学课堂、提高学生学习兴趣、培养学生创新思维的目的，那现代信息技术与化学教学就达到了融合。对于信息技术，了解是前提，会用是过程，融合是关键。滥用固然不可取，但是如果不了解也就根本谈不到运用。

2.在应用中提高

一些教师认为自身的计算机水平不高，大部分教学软件不会使用，花费了大量时间去制作课件却效果不明显，因此制约了现代信息技术在教学中的应用。信息技术与化学资源的利用能力要逐步提升，有一个积累渐进、逐步完善的过程，不能一蹴而就。对于教师而言，既不能把全部时间放在课件制作方面，也不能忽略技术资源的存在。

各类教育技术软件及教师参加培训课所听到的内容，只不过是一些信息，信息呈现只是一种陈述，不是技能，必须在实际应用过程中熟悉掌握。如PPT美化大师，要真正用它去美化课件。应用是最好的老师，一点一滴的学习，持之以恒的坚持，进步是必然的。短时间内把与化学相关的各类教育技术与教育资源全面掌握有一定难度。录制视频、开展虚拟实验，教师们觉得困难，但如果掌握了PPT美化、思维导图制作、Flash动画，能够结合内容恰当应用，经过一两年的教学实践，就可以积累很多鲜活案例，并在此基础上打造出第一节课的案例，扩展到第二节，再逐步铺开。[6]各类培训、参加比赛、课题研究、论文写作等均可提高技术水平及资源利用能力。

3.持续性学习

基于笔者水平及当前实际，简要介绍了一些与化学相关的各类教育技术与教育资源。随着科学技术的不断发展，新的教育技术与化学教学资源将会不断出现，因此学习也需要持续不断。毋庸置疑，知识更新迭代迅速，终生学习的时代已经来临，教师如果不看书学习，不能利用教育技术与教育资源，就无法与学生拉近距离，无法带给学生更新的体验，甚至会让学生感觉老师暮气沉沉、没有文化气息。时代在进步，拒绝学习的结果就是被时代所淘汰。在教学中融合教育技术与化学资源既是学习能力的体现，也是文化水平、思想认识的反映。