运用现代信息技术培养高中学生化学能力的研究

全永龙

【摘要】本文从理论和实践两个方面阐述了化学教学领域恰当运用现代信息技术培养学生的化学观察能力、实验能力、创新思维能力、化学审美能力、获取化学实验知识的能力，提高学生的创新素质，以发挥信息技术应有的作用，从而提高化学教学质量。

【关键词】信息技术;观察能力;实验操作能力;创新思维能力;审美能力

把现代信息技术应用于化学教学领域，可以弥补传统教学中的一些不足，培养学生的化學观察能力、实验能力、创新思维能力、审美能力和获取知识的能力，提高学生的创新素质。这有利于学生全面发展，为他们未来的发展奠定基础，使他们终身受益。在此过程中可体现现代教学手段的优越性。本文着重谈谈笔者在教学实践中的一些做法和探索。

一、运用信息技术培养学生的化学观察能力

在初中化学实验中，许多实验都伴着放出气体、产生沉淀和发生变色等现象，这些现象不能仅靠教师在讲台上进行演示，否则学生会忽略相关的实验细节。但若教师利用摄影仪或摄像探头实地摄影，然后再通过大屏幕显示出来，一下子就能使全班学生清晰地看见实验现象，从而可以提高学生的观察能力。

例如，在操作CuCl2 溶液的电解实验时，用U型管装着CuCl2 溶液，电极材料用石墨来进行电解实验演示时，通过安放摄像探头对反应细节进行实时播放，在显示屏上可以清晰地看到阳极有气泡产生，所产生的气体可以使淀粉碘化钾溶液变为蓝色，所以断定该气体为氯气;阴极表面所覆盖的红色物质为析出的铜。在进行该实验的操作演示时，教师若不运用现代信息技术，这些可见度低的细微现象就不能被学生观察到。因此，运用现代信息技术，可以弥补常规教学的短板，进而有助于教学质量的提高。

二、运用信息技术培养学生的化学实验能力

在化学实验操作技能的教学中，教师熟练规范的操作再配以用计算机制作的实验操作练习题，不仅能使正确的实验操作形象化，便于学生学习和掌握，而且能让学生自觉学会规范的操作，调节心理状态和巩固操作技巧。因此，在化学实验教学中，教师要重视并发挥演示实验的独特作用，也要善于运用计算机进行网上总结和训练，这是提升实验教学质量的有效方法。比如，在做中和滴定实验时，学生尽管做了该实验，但不能很好地掌握操作要领和误差分析，所以在考试中容易失分。这时教师如果通过计算机进行图文并茂的实验模拟和演示分析，就能使学生找到这个实验产生误差的根本原因。

三、运用信息技术培养学生的化学创新思维能力

演示实验是化学教学中应用最广泛、最有成效的一种教学形式。在其众多的教育功能中，恰当运用信息技术，更能培养学生的创新思维能力。例如，氯化氢喷泉实验是一个典型的演示实验，但通常的教学形式使学生缺乏创新思维的训练。运用信息技术，通过计算机教学平台投影出探索性、创新性问题，可引导学生思考：

（1）形成喷泉实验的原理是怎样的？

（2）若实验失败，其主要原因可能是什么？实验成功的关键是什么？

（3）喷泉实验对气体和溶液有什么要求？下列哪组试剂能形成喷泉？为什么？说明理由。

①氯气与饱和氯水

②氯气和氢氧化钠溶液

③氯化氢和氢氧化钠溶液

④二氧化碳和氢氧化钠溶液

（4）喷泉装置中胶头滴管有什么作用？若装置的其他地方没变，不用胶头滴管，喷泉是否可以形成？如果可以形成，要怎样进行操作？

学生在思考和回答这些由浅至深的问题的同时，便可训练自身的创新思维能力和培养创造能力。

四、运用信息技术培养学生的化学审美能力

奇特复杂但又和谐统一、抽象但又直观，是化学科学的美。而要展示化学美，需要借助图像、模型、标本和计算机等化学教学媒体并借用艺术创作的表现手法及技巧，而这些正是以形象、情感、创造为特征，与形象思维密切相连的。为了让学生可以生动形象地理解物质性质并掌握化学反应的原理，在教学活动中，教师可以用文学艺术中的拟人手法，把枯燥的化学知识赋予人的情感和思想，让学生可以直观地理解物质的本质。例如，在演示焰色反应实验后，可运用计算机投影播放一段节日晚上燃放的五彩缤纷的焰火，让学生观看各种鲜艳的色彩，培养他们的美感和审美能力。

在教授化学实验时，教师可使用信息技术表现出化学的美，塑造具体直观的化学审美形象，让学生向往新奇的化学美，并和教师产生共鸣，从而让学生在美的意境中学习基础知识和掌握实验技能，进而树立崇高的审美理想。

五、运用信息技术培养学生获取化学实验知识的能力

由于受各方面的限制，有些化学实验不能按照常规方法进行演示，但可以借助计算机模拟演示的方法，让学生容易掌握和理解，从而达到较好的教学效果。

（1）模拟中毒过程。学生是无法感知如Cl2、CO等有关有毒、有害物质的，但教师可以用计算机辅助设计小白鼠中毒死亡过程的三维动画片，去演示这些有毒物质的毒性，让学生谨防煤气中毒。

（2）模拟化工生产过程。绝大部分学生，对接触法制硫酸、氨氧化法制硝酸等这些化工生产过程，缺乏感性认识，但教师可以用多媒体计算机对每一步的生产过程向学生进行形象、逼真的展现，从而加深学生对这些过程的了解。

（3）模拟化学反应过程。通过计算机模拟，学生可以直观地看到反应过程中化学键的断裂和重新组合成键的反应历程。比如，在高中二年级所涉及的酯化反应中，对于羧酸是提供羟基还是提供氢原子，学生依据自己过往的学习经验，容易把酯化反应同中和反应进行类比，觉得在酯化反应中，醇提供羟基而羧酸提供氢原子。为了解决这一教学难点，教师可以用计算机辅助模拟，用18O标记的醇羟基跟羧酸进行酯化反应，得到含有18O标记的酯这一反应过程，证明醇提供氢原子而羧酸提供羟基。

信息技术通过各种表现手法可以将本质的内容加以凸显，同时可以抛开一些非本质的因素。比如，教师可以利用信息处理和图像输出等手段，对难以观察的实验现象和抽象的概念进行微观放大，宏观缩小，这样可以快速调动学生的多种感官去获取动态的信息，让他们有直白的感性认识。这样不仅能调动学生的积极性，也能激发学生的学习兴趣，从而可大大提高课堂教学效率。

信息技术在化学教学中的作用是积极和不容忽视的，但它作为教学辅助是服务于教学的，所以不能用信息技术完全代替化学实验操作及教师的分析讲解。许多教师在使用信息技术进行实验教学时，经常主次颠倒，放弃了教师的课堂主导作用，让自己成为课堂上的“放映员”，而学生也成了“观众”，失去了课堂主体者的地位。所以在教学中，教师应因人因地，根据学生对知识的理解程度，随时对教学内容进行补充和调整，而不能千篇一律靠计算机媒体程序去显示，对多媒体技术的应用应该从学生的“内需”出发，帮助学生掌握知识和实验技能，使其做到“善用”和“慎用”。教师只有将信息技术教学和自己的讲解、板书、演示等手段进行完美融合，才能充分维护学生的学习主体地位和发挥教师的教学主导作用，也才能更好地实现信息技术在培养学生化学能力中的价值。

【参考文献】

[1] 高剑南，王祖浩. 化学教育展望[M]. 上海：华东师范大学出版社，2001.