大数据时代下的高中化学课堂教学研究

祁德军

摘 要：随着大数据时代的到来，人们的生活发生了根本性的变化，每天花在自媒体上的时间占了相当大比例，人们的生活越来越离不开手机等自媒体工具。针对大数据时代下的高中化学课堂教学进行简单的探讨，希望能在大数据的帮助下解决现阶段高中化学中的问题，使学生的化学学习视野获得扩宽，化学学习素养获得提升。

关键词：大数据;高中化学;课堂教学;研究

随着网络技术的飞速发展，大数据时代开始到来，海量的信息更是依托各种新型媒介快速发展起来，这不但会对课内各项资源产生影响，甚至还会对教学的各个环节以及多元化教学资源产生影响。如何将大数据合理地运用到教育教学中？如何挖掘大数据在高中化学的价值和作用是高中化学教学需要深究的问题。

一、大数据时代高中化学面临的问题

现代社会科技的发展十分迅速，大数据的出现和应用为各个行业都带来了极大的变化。化学学科在大数据的支持下也产生了全面的变革。互联网每敲一次键盘就留下一次痕迹，每天行程的数据资料便可以刻满1.26亿张光盘，每天在各种网络社区、平台当中出现的新帖子超过两百万个，与时代杂志770年的总发行量的文字总数相当。另外每天通过互联网发出的邮件数量也十分庞大，一天的数量便会超过传统纸质邮件两年的发送量，智能手机的销售量超过新生儿的总和。在这样的庞大数据面前，教师开展教育教学工作时必须要改变传统模式，改变自身的思想观念，紧跟时代发展，对互联网加以有效利用。教师可以从互联网中收集到非常多的教学资源，在利用这些教学资源对教学内容进行丰富的同时，给予学生更好的教学指导，使学生的眼界得以拓展，使学生能够在学习的过程中接触到更多、更好的教学资源。同时教师还可以对学生进行引导，让学生积极地利用互联网进行学习资源收集，展开自主探究性学习。例如，学生在知识点的学习中如果遇到了难以理解的地方，便可以通过互联网、QQ、微信等工具来查询，寻找问题的答案。还可以通过访问专业论坛进行提问的方式寻求帮助。

二、大数据时代下教学方式的变革

（一）教学形式的改革

当前高中化学课堂教学活动开设期间，教师已经开始进行教学变革，传统教学方式显然已经不是很适用于现阶段的教学。但要注意课堂教学依旧处于被动态势，教学过程中的单调和乏味依旧没有消除。部分知识内容教学中，教师能合理地引入网络内容，通过情景设置、动画引入的方式，让学生对知识有新的了解，而且教师可以在教学中融入大数据理念，借助数据和学生的喜爱偏好调查，了解现阶段学生在化学学习中更喜欢看的内容;教师可以从抖音上找答案，通过查找抖音视频上的一些化学实验内容，了解现代学生的想法和喜好，进而将部分内容引入课堂内，以调节课堂氛围，如，洛天依的元素周期表歌曲很受学生的欢迎。另外，教师在教学的时候要给学生留有更多的空间和时间，现阶段学生的思维较为活跃，想法比较新奇，若只是一味地进行内容讲授，难以形成较好教学步骤，也难以提升学生的化学思维。其实教学中成绩提升不是唯一的目标，关键是做好自我提升，更好地提升学生的化学素养，并能借助数据筛查对学生有更多的了解，以便对后续教学步骤进行设计优化。

（二）巧用多媒体以及网络

随着科技的发展与进步，社会的生活方式发生了变化，这能给我们的教学提供更多便利。例如，教学中教师带领学生复习元素周期表的时候能合理地利用网络进行知识内容的拓展，丰富学生的学识;教师能合理利用网络查阅不同元素发现时的故事，即发现的历程;教师带领学生进行复习的时候，可以适度地给学生融入一些趣味性的化学故事，调整课堂氛围;教师可以让学生自主查阅资料，如在氯气学习中，学生在查阅中发现第一个发现氯气的人是舍勒，此人使用软锰矿与浓盐酸进行混合后会获得一种黄绿色的气体。在很长一段时间后人们才清楚地了解到氯气的性质以及构成要素。1825年，丹麦科学家奥色特先获取了铝的化合物。20年后，德国的化学家韦勒提炼出纯净的金属铝，但当时提炼出来的金属铝只有大头针顶端的一大粒，由于当时这种金属的稀缺所以人们将其称之为“银色的金子”。学生通过网络学习能了解不同的化学故事和化学常识，进而对化学有新的了解，不再看到化学符号就感觉“头疼”。另外，教师能在教学中使用不同的多媒体、软件，在图文结合、视频引入的过程中，生动形象地对化学进行讲解，能让原本多元化的教学变得更加形象化，进而让教学的有效性获得提升。

（三）充分结合化学实验

化学知识内容学习中实验的探究是很重要的，实验作为化学学习的核心与关键，是化学教学中教师要演示的重要環节，甚至在条件允许范围内，学生也要尽可能地参与实验。虽然化学基本知识偏于枯燥和无聊，但实验魅力与变化以及奇妙的化学现象会让我们对化学有着更为深刻的认知度。大数据时代下，合理地利用网络观看一些较难且难以在课堂上完成的化学实验，会给学生留有深刻的印象，使学生更容易理解书本上枯燥的文字知识。除此之外，网络上一些较为新奇、有趣的化学实验能更好地吸引学生的注意力。如，彩色温度计的制作，教师带领学生借助网络资源能更好地明晰这项实验的原理，然后结合化学知识尝试进行制作。其实这个温度计的原理是钴的水合物在加热中水分丧失，会出现不同的颜色变化，所以能根据温度的变化呈现出不同的颜色。教师通过视频中对实验步骤的观察，亲自动手参与实验，在试管中加入95%的乙醇和少量的氯化钴晶体，在振荡中让晶体溶解，其在常温的状态下呈现的颜色是紫红色，随着温度加剧，颜色开始变为蓝紫色，最终变为纯蓝色。该实验与我们日常生活中的实验状态不同，所以对提升学生的学习兴趣有着极大的帮助。

自主搭建实验装备，不但能锻炼学生的动手能力，还能培养学生的创新能力。将实验器材和药品摆在屏幕上，学生选择好研究的主题后，可以自主地进行器材和药品规格的选取，搭配好后得到预想中的实验效果。如果不能达到预期效果，可以重新进行搭配，既不影响教学进程，又不会浪费药品，更能防止危险品给学生带来的意外伤害。在完成学习任务的情况下，学生还能改变实验的既定搭配模式进行创新设计，激发学生的创新兴趣。

三、大数据在化学课堂中的教学应用策略概述

（一）合理使用教学导入，激发学生学习兴趣

教学工作中，教师要重视教学导入的应用，通过高质量的教学导入为学生营造良好的学习氛围，激发学生的学习兴趣。

教学活动开始之初，学生的注意力并没有集中到教师所讲解的内容上，听课效率相对较低。这时，为了能够将学生的注意力吸引到自己所讲的知识点上，开展高效教学，教师便要通过教学导入的方式将学生的注意力吸引过来，使学生能够对教学内容产生兴趣。大数据背景下的教学工作中，教师可以将大量的教学资源通过信息技术手段搬运到课堂当中，丰富课堂教学内容，使学生能够对知识点展开更好的理解。例如，在讲解硅元素相关的知识点时，教师便可以提前进行教学资源的收集和整理，在课堂教学中利用多媒体设备为学生进行展示。教师可以为学生展示一些自然界中非常常见的硅酸盐，如云母、长石等;还可以为学生展示一些硅元素的氧化物，如水晶、砂子、玛瑙等。通过这样的教学方式直观地将硅元素的存在形式以及硅元素的原子结构等呈现到学生面前。学生通过这样直观的观察，可以更加了解硅元素，可以对其组成物进行更好的区分。教师还可以为学生播放视频，展示硅元素在现代社会中的实际应用，例如我们身边的玻璃等。还可以为学生介绍人类应用硅元素的历史，从瓷器到玻璃，从水泥到工程陶瓷，再到现代社会中的前沿科技，如超导陶瓷和医疗用具等等。对硅元素在人类生活当中的重要应用进行列举。通过这样的方式对大数据和信息技术进行综合应用，提高教学效率，为学生提供高质量的教学。

（二）交互式的知识点呈现

教学工作中，如何对教学内容进行有效呈现对于教学质量有着直接影响。教师可以利用黑板、音像设备和投影设备等进行教学内容的呈现，使学生能够在多种感官的综合刺激下更好地对知识点展开理解，更好地掌握化学概念的形成过程以及应用方式。当前教师使用最为广泛的形象呈现方式便是多媒体，使用多媒体配合板书展开教学，将大数据充分结合到传统教学模式当中，在黑板、屏幕之间形成有规律的交互，提高教学工作魅力。教师可以先将教学的主要内容在黑板上写出，给予学生大概的印象，刺激学生进行思考，使学生形成深刻的记忆，更好地掌握要学习的基础知识;另一方面，教师还可以将内容结构图在黑板上进行展示，再利用多媒体设备进行投影，使学生能够在文字、图片和影音资料间，从不同的角度和方位进行知识点的学习。使学生能够在学习的过程中对知识点形成有效认识。在充分揭示化学知识核心内容的同时，为学生的学习提供良好的课堂环境氛围。

（三）利用大数据进行教学延伸

大数据的应用可以在内容讲解、实验演示和化学现象观察等方面为教师提供有效辅助。可以将教材中的知识点以最为直观的方式呈现到学生面前，强化学生的理解。很多传统教学中无法展示的知识点内容，都可以利用大数据进行资料收集，为学生将抽象和微观知识点具象化。例如在学习化学键相关的知识点时，教师便可以在网络上收集钠与氧气进行反应、钠与氯气进行反应的视频，从中筛选出高质量的视频资源为学生进行展示。再展示反应中的化学键变化的视频，使学生通过观看视频更好地对知识点展开理解。

（四）优化课堂教学

化学课程的课堂教学工作中，教师要在简短的时间内向学生传递大量的知识点内容，并使学生对其进行有效了解。对于很多抽象和微观的知识点，通过传统教学的方式很难进行有效展示，而通过大数据的应用便可以有效解决这一问题。例如，在讲解原子核外电子排布相關的知识点时，教师便可以利用大数据为学生构建三维模型，为学生直观地展示电子、中子和质子的位置以及电子运动的具体方式和排布。例如在讲解钠与氯气反应形成氯化钠的过程中，教师便可以利用动画向学生展示钠原子如何失去电子变成带电离子。通过这样的展示对课堂教学进行优化。

四、大数据在课后辅导中的教学应用策略概述

大数据的出现，能给我们的生活带来极大的便利，会让我们的知识层面更加广阔，甚至能让知识更显灵活。因此，大数据时代下，化学知识内容的学习，能在改变传统学习方式的同时，提升网络学习的效率，最终让学生的综合素养有所提升。

参考文献：

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