“数字化实验班”在化学教学中的应用分析

赵丽佳

【摘  要】随着科学技术的发展多媒体技术走进校园，数字化实验班也应运而生为课堂服务。为高效的服务课堂，分析数字化实验班的特点和在学科上的应用是十分有必要的，因此文中是以“数字化实验班”为载体对其在化学教学上的应用进行分析。

【关键词】数字化实验班;化学教学;信息化

在信息化高速发展的今天，多媒体教室早已走入到校园为教学服务，数字化实验班在学校里生根发芽，数字化实验班用信息化手段有效的提高教学质量，完成教学目标。探究其特点、浅析其在课堂上的应用是十分必要的。本文以“数字化实验班”为载体，探讨数字化实验班在化学教学上的应用。

1.数字化实验班的特点

所谓数字化实验班是指把传统课堂信息化、小班化。数字化实验班中的平板教学、微课制作和小班化教学得到了广泛的应用，总结起来数字化实验班有着以下特点。

1.1小班化教学——短小精悍

与传统的班级相比，数字化实验班是名副其实的“小班化教学”。数字化实验班人数经过严格的控制，在高一起始年段为每个班35人，高二文理分科后根据学生兴趣和爱好再对其进行分班，每个班最多42人，小班化的优势在数字化实验班有所体现。例如教师上课的观察范围有限，不可能关注到每一个学生，而数字化实验班人数较少，学生均分到教师的关注度较高;在教学过程中教师能够和班级内大多数同学进行有效的互动;关注学生对所教授知识的掌握情况。以上优势是传统教学中“大班化教学”无法比拟的。

1.2资源丰富——百花齐放

数字化实验班资源丰富，不仅有普通班常见的多媒体教学设施设备如：电脑、大屏幕显示屏等，还另外为每个同学配备了平板电脑、较为快速的网络资源和平台、360度环绕显示屏、可拆卸小组讨论桌等相应信息化设备，为教学提供物质基础。在教学形式上，数字化实验班可以采用“平板教学+微课资源+信息化教学”的教学方式，能够实现探究教学和自主学习的有机结合。真正做到教学无定法，教学资源丰富，百花齐放。

2.数字化教学在化学课堂上的应用

数字化教学这里指的是利用学生手中的平板、教师或学生自主创作的微课资源、丰富的网络资源共同协作的教学活动。

2.1HPS教育

化学学科经过几百年的发展历程，几代化学家的辛勤付出努力钻研，学生理应在学习前辈总结的成果的同时，了解掌握化学发展的过程。HPS教育是把所学内容和化学史、哲学相结合，知道科学知识产生的前因后果、未来的发展方向。利用化学实验史实引导学生了解化学概念、化学原理的形成和发展，认识实验在化学科学发展中的重要作用。在数字化实验班的教学中就可以利用平板和微课结合的形式，为学生提供HPS教育的平台。例如，在上《电解池》这一节内容时可以用平板推送有关电化学发展史的内容，让学生感受电化学是物理学和化学交叉的一门科学，其中包含物理的电学和化学氧化还原反应的内容，找到交叉学科的交叉点有利于学生把零碎的知識系统化形成知识网络，能更好的进行知识的迁移和应用。利用微课制作有关电解池发展的历史和未来电池的展望，有利于学生对这一枯燥难懂的内容产生浓厚的兴趣，明白学以致用的道理。

2.2实验教学

化学是一门以实验为基础的科学，化学实验是学生学习化学知识、掌握化学科学研究方法的重要方法和途径。在高中教学中也是利用课本的演示和分组实验为学生的学习提供亲自动手实验的机会。但是由于高中课时较少的缘故，学生分组实验很难让学生反复操作，教师的演示实验由于学生较多、实验距离较远、实验现象不明显或者实验比较危险无法操作等多方面因素，学生对于实验掌握的并不理想。

数字化实验班就可以针对以上问题录制视频反复观看。例如，在老师做演示实验的时候，可以在实验班利用录课设备对教师的演示实验全程录制，教学结束后利用平板推送到平台上，学生可以随时下载重复观看，并且可以调节速度，快进或慢放。与此同时教师可以对重点实验难以观察的现象，用多媒体进行放大和慢速播放的处理。这样就解决了学生由于距离或者反应速率过快而看不清实验现象的问题。对于比较危险不利于在班级里做的实验，教师可以在室外操作或者在准备室通风橱中操作，把操作过程全程录制，让学生感受实验过程的同时也不会造成危险。创新实验或者反应速度较慢的实验也可以留在课外利用平台推送给学生，这样也能有效的解决实验课时不够等问题。

2.3宏微结合 探索微观世界

数字化实验班可以利用微课和多媒体动画技术，直观形象的展示抽象的微观世界，表示微观粒子的变化历程，把宏观可观察的世界和微观抽象的变化很好的结合起来，帮助学生从根本上掌握化学反应历程。

例如在讲授《原电池》这一节内容时，按照课本所提供的内容，学生从宏观上能从Zn-Gu原电池的铜片上观察到有气泡生成，电流计指针有偏转，产生电流。但是无法了解溶液中微粒流向、外电路电子的走向。教师可以用多媒体制作有关离子、电子走向的视频和动画，帮助学生从微观的世界学习原电池工作原理。再例如，在学习化学键相关内容时为帮助学生建构共价键模型也可以利用多媒体制作微观粒子模型，在学习有机化学模型时为掌握原子共线、共面问题可以利用化学专业软件让学生“自由组装”原子，直接在平板上拖动分子，直观的“观察”有机分子。在讲解有机反应历程的内容时，可以运用微课动画展示反应物中微粒的碰撞或者断键位置，例如在学习甲烷和氯气在光照条件下和氯气反应这一知识点时，可以用微课动画展示反应历程，把宏观现象和微观粒子变化结合起来;在学习乙醇在催化剂作用下生成乙醛这一反应时，学生很难理解乙醇的断键位置，结合多媒体可以直接在平板上展示。总而言之通过数字化教学，学生从只能微观想象的一维世界直接带入到可以用手拖动、用眼观察的多角度的三维世界，实现宏微结合，探究微观的世界。

2.4教学重难点突破

教学重、难点往往是一节课中教师花费时间最长的一部分内容，合理利用微课资源可以做到有的放矢、让课堂更加高效和紧凑。有限的时间内让课堂节奏更加紧凑同时保证课堂质量一直是教师想达到的目标，但是对于一些比较复杂抽象的知识点，学生很一蹴而就。比如，选修4中有关化学平衡、水溶液中微粒的行为和沉淀溶解平衡等内容学生很难用一节课或者几节课的时间就能够学以致用。由于课上时间有限、教师资源有限。所以教师无法反复、重复的讲解知识点，学生下课后对于没有弄清楚的知识点，也很难及时复习。这时如果教师把课上的重难点内容进行“浓缩”，留下“精华”制作成微课，发布到平台上，就能供学生及时的复习。同时集中备课组教师的力量，一起制作多个微课，做到小知识点的“同课异构”，学生选择适合自己的微课，并且 “取长补短”，攻克教学重难点。利用数字化平台和数字化实验班课堂结构特点学生可以随时分小组讨论解决课上遇到的问题，做到有问题及时有效的解决。

2.5有利于整合知识点

高中化学学习有着知识点覆盖广、细节性强的特点。在教学中不仅要让学生掌握主干内容，更应该注意细枝末节。利用网络平台、微课平台可以让知识点整合成网络，构建知识框架。微课的内容应该是一个知识点、一种解题方法或某一领域相关内容的介绍。微课的教学目标单一，指向明确，主题突出，可以更好地服务于学生的个性化需求。在鲁科版高中教材中，學习必修2有机部分时，学生依次学到甲烷、乙烯、苯、乙醇和乙酸，生活中常见的有机物。学生学习的知识点是独立的、散碎的，需要教师很好的帮助学生形成网络，并且关注每一类有机物的结构特点。教师在复习课中把多节内容利用5-10分钟微课“串”起来，从一个更高更系统的角度分析有机物，帮助学生形成自己的知识网络。教师可以用录制微课视频的方式，图文并茂帮助学生回顾化学键的重难点，理清脉络，再建有机物知识体系。

3.结束语

数字化实验班作为信息时代的产物，对于各个学科各个年段的教学都具有很大的意义，为了提高教学质量和教学效率，教师应该更为深入的寻找课本知识与数字化信息的融合点，设计质量较高的教学环节，让信息资源为课堂为教学服务。当然这样的教学资源和学习模式也存在这些问题还需要我们进一步在教学实践中不断探索和总结。

【参考文献】

[1]普通高中化学课程标准（2017年版）[M].人民教育出版社，2018：72

[2]赵彦辉.赏析2018年全国高中化学优质课课例中的“微力量”[J].教育实践与研究，2019（11）：38

[3]化学反应原理（选修）[M].山东科学技术出版社

（厦门实验中学，福建 厦门 361000）