利用现代信息技术与化学学科深度融合的研究

王晔

【中图分类号】 G64.23 【文献标识码】 A 【文章编号】 2095-3089（2018）07-00-01

一、现代信息技术与学科教学融合的含义

信息技术与课程融合，并不仅是通过课件演示来辅助课堂教学，而是指现代信息技术手段与课程的“融合”。信息技术不再只作为演示媒体或工具，而是应该成为一种处处存在的基本素养。

如何将信息技术与化学教学进行融合，以信息化带动教育现代化，发挥信息技术的优势，探索新的教学模式，提高师生教学效率，是教育现代化中广大教师们普遍关注的问题。随着初中课程改革的进行，现代信息技术必将在化学教学中发挥更大的作用。利用现代信息技术，使一些在课堂上难以讲清的化学概念、化学规律的形成过程、复杂的化学反应和一些生产、生活中的实际问题能利用图片、动画等清楚地展示出来。这种融合增强了学生的学习兴趣，有利于教师讲清所传授的知识，从而提高了课堂教学效率，同时可以转变学生学习方式，促进各学科之间的相互渗透，把传统意义上的“学习”化学改变为“研究”，为培养学生的创新能力开辟广阔的天地。结合学校化学教学的改革、实践，教师可以从以下几方面将现代信息技术与化学教学深度融合。

二、现代信息技术与激发学生学习兴趣的融合

子曰：“知之者不如好之者，好之者不如乐之者.”信息技术的运用，能使许多抽象的化学概念、化学规律，复杂的化学反应环境由静态变动态，无声变有声，抽象变具体，不仅能大大增强表现力而且易于提高学生的学习兴趣，对学生学习动机的激发有着极高的价值，从而促使学生更好、更快、更准、更深入地把握教学中的重点和难点。例如在教学第一节化学课时，教师紧扣教材，不仅演示酚酞变色、镁带燃烧、锌和稀硫酸产生氢气、氢氧化钠和硫酸铜产生蓝色沉淀几个现象明显的化学实验，还可以再播放“烧不坏的手帕”、“魔棒点灯”“水火相容”等兴趣实验，激发学生的好奇心，引导学生进行思考，从而激发了学生学习化学的兴趣。演示实验让学生亲身感受奇妙的化学，体现了化学是一门以实验为基础的学科；实验和信息技术相结合增大了课堂的容量，增强了课堂真实感和表现力，激发了学习兴趣。又如，教师在讲授第十一单元第一节《化学与能源开发》——清洁高效的氢能时，课前先让学生看一段《氢动力燃料汽车》的视频，学生看完后都迫切地想知道为什么用氢气能代替汽油来做燃料。学生带着兴趣和疑问，教师就因势利导，把学生拉进了课堂。

三、辅助优化实验教学，加深印象

调查表明，无论教师演示实验还是学生实验都或多或少存在着一些问题：①抽象的内容不易设计实验；②演示实验无法面向全休学生；③危险性较大；④实验耗时较长、反应装置规模大小不适合等因素造成无法开设相关实验。现代技术的广泛应用则可以有效地帮助教师克服教学中的诸多问题，面向全体，保证演示实验的安全性，时效性，激发学生学习兴趣，提高教学的效率。

（一）辅助模拟实验，使课堂内容生动形象

化学是一门以实验为基础的学科，掌握基本的实验技能体现了中学生发展的核心素养。在第一单元和第二单元《到实验室去：化学实验基本技能训练》课堂上，每一个实验每一个学生只有一次亲自操作实验的机会，學生很难达到操作规范的程度。教师利用优教班班通或鸿合i学中的化学虚拟仿真实验室，有条件的学校可以在计算机教室两人一组，一名学生亲自在虚拟仿真实验室形象地演示每一个实验过程，另一名学生查找这位同学做得不对的地方，如果操作还不熟练还可以在家里使用电脑进行仿真实验练习。使用化学虚拟仿真实验室不仅增强了课堂趣味性，有效地突破了教学难点，还提升了教学效果。

化学学科中不仅研究宏观的物质组成，还要分析一些微观的物质构成，更有很多抽象的物质或化学反应，如分子构成以及各种化学反应。而学生对抽象的反应有些理解不清，这个时候多媒体就不可或缺了。比如在第二单元第三节《原子的构成》中“核外电子排布”，虽然我们可以通过课本上的照片来解释，也可以用相关模型进行直观教学，但实际效果并不理想。前者由于缺乏动感而使学生误以为电子的运动有一定的规律，后者则会让学生认为原子是一些实心的几何体。而多媒体课件则可以很直观的展示出原子的构成和核外电子的运动。再比如，在讲解第八单元第二节第二课时《溶解度》时，教师利用了优教班班通相应的素材，动画演示：《硝酸钾溶解度曲线的绘制》、《溶解度曲线的应用：查溶解度》找一名学生亲自在虚拟动画中形象地演示溶解度曲线的绘制的过程，查找不同温度下不同物质的溶解度，其余学生观察这位同学做得不对的地方。使用动画演示增强了课堂的直观性，有效地突破了教学难点。

（二）保证演示实验的安全性

化学实验中有些还是很危险的。例如，在教学第六单元第一节《燃烧与灭火》——探究氢的燃烧与爆炸时，有氢气爆炸实验。实验操作熟练并且自制有氢气爆炸实验装置的教师可以演示该实验，学生印象深刻；但是一些年轻教师特别是一些女教师做起来有危险，教师就应采用微视频来解决这个问题，甚至还可以补充优教班班通提供的素材《粉尘爆炸实验》，有条件的教师还可以利用虚拟仿真实验室让学生来“亲自点燃氢气”使其爆炸，这样学生在比较安全轻松的环境中认识到了点燃不纯可燃性气体可能发生爆炸，并且点燃粉尘也可能发生爆炸。

另外，在第一单元的《到实验室去：化学实验基本技能训练》中，学生有些不规范操作会带来严重的后果，如加热液体时试管口朝向人、用试管加热液体量过多造成喷溅、酒精灯用嘴吹灭……但是，部分学生对此却不以为然，为了让学生能直观认识化学实验中规范操作的重要性，可将这些错误的实验用录像或动画形式播放给学生看，让他们体会到这样做的后果，这样一来就能够加深学生印象，从而在他们自己动手做实验时，能尽量避免错误及不必要的伤害。

（三）保证实验开齐开足，提高实验的效率

有一些化学实验因为实验耗时较长或者反应装置规模大小不适合等因素造成无法开设相关实验，我们可以采用微视频或虚拟仿真实验室，通过互动式多媒体一体机将其展示给学生保证实验开齐开足，提高实验的效率。例如第九单元第一节《常见的金属》——探究工业炼铁的化学原理，因为一氧化碳有毒，实验过程可能发生爆炸，实验装置不合适的因素，许多教师采用微视频或虚拟仿真实验室呈现给学生。再如第九单元第三节《钢铁的锈蚀与防护》——探究影响钢铁锈蚀的因素，这个实验因为耗时较长很适用于利用微视频课件给学生呈现。

四、改变学生的学习方式，变被动接受为自主学习

与传统教学方式相比，运用信息技术教学让学生拥有了更大的自由空间，为他们的自由探索、大胆尝试和创新提供了有利条件。教师在教学中，可以结合教材，引导学生运用各种学习资源和方法进行自主学习。如在讲授第四单元第一节《空气的成分》关注空气质量时，为了让学生了解空气质量报告、空气污染的类型、空气污染产生的原因及其危害，理解保护空气资源的意义，从而激发学生的环保意识。可让学生通过因特网获取有关空气污染的资料，学生通过网络浏览器查询各种信息，调用网上的资源来自学，同时通过QQ群等形式参加有关问题的讨论或请示教师的指导。通过这些渠道，学生会了解到历史上比较严重的污染事件的严重后果。

在互聯网的带动下，微课已经成为全新的教学辅助资源，作为新型学习方式被广泛用在教学中。微课以灵活、短小、多样、精悍等优势，广受大众喜爱。让微课和初中化学有机的融合在一起，不仅能弥补传统教学的不足，还能提高学习积极性与自主性，以此改善初中化学教学质量。比如在学习第二单元第三节《原子的构成》时，因为原子、分子肉眼是看不见的，学生很难理解。借助微课动画的方式，引领学生感受原子、分子，带领学生直观的感受移动硅原子形成“中国”文字。将微课视频应用到这个知识点中，可以让抽象的原子有活力，在有趣的情境中得到相关知识，以此达到提高教学质量与效率的目的。针对已经掌握该知识点的学生，还可以借助微课提升、巩固知识点。这种复习方式将单边活动变成双边活动，以此提高复习效果，对于突破教学重难点，对提高复习效率发挥了很大作用，它能让不同层次的学生都有所提高。

五、有助于教师的教学观念和教学模式的转变

通过对化学教学与信息技术融合的探索，使教师对信息技术的认识有了很大的提高，深深体会到了其在引发学生兴趣，培养学生发现问题和探究问题的能力，提高学生的思维品质，增加教学密度，加大教学信息量，短时高效等方面的优越性，促使教师更好精编教案，精选素材，有力提高了教师在课堂教学中运用信息技术的素养和具体操作能力，也进一步促进观念的转变。

六、信息技术促进化学学科与其他学科渗透的融合

中学化学教材内容与其他各学科有着许多的联系，如氧气制作实验、分子特征等与物理知识有关；酸雨的形成等与地理知识有联系。所以，教师在平时的教学过程中，必须注重：①各学科内容的渗透、交叉与综合；②理论和实际结合，学以致用；③人与自然、社会协调发展的现代意识；④关注社会热点、焦点问题。网络技术在教学中的应用必然打破单一学科知识的结构，对学科知识进行新的融合，并且现代信息技术提供高速、大容量的信息汇聚，也为跨学科的渗透和综合学习提供了可能。

总之，现代信息技术与化学教学的融合，不仅仅是一种教学方法的更新，更重要的是把信息资源引入化学教学活动中，合理、机动地运用信息技术，把学习空间还给学生，给学生提供视觉和听觉感受，丰富学生的想象，有效地培养学生自主学习、主动发展的意识和能力，充分挖掘学生的创造潜能。有利于发挥学生的主体作用，提高教学质量。