用数字技术提高初中化学微观教学质量的研究

摘 要：化学微观教学是初中化学教学的重点与难点，传统的化学微观教学仅仅使用一些有限的课堂实验或者通过图像以及语言文字对知识内容进行讲述，让学生难以理解，无法实现高效的课堂教学。而数字技术在教学实践中的应用，则弥补了传统教学方式的不足，改变了化学微观教学的现状，提高了初中化学微观教学的质量。因此，文章主要对如何应用数字技术提高初中化学微观教学的质量进行了研究，期望帮助初中生解决学习困难的问题，提高初中化学微观教学的课堂质量。

关键词：数字技术;初中化学;微观教学;教学质量

中图分类号：G633.8 文献标识码：A 收稿日期：2019-10-18 文章编号：1674-120X（2020）09-0092-02

一、數字技术在初中化学微观教学中的应用现状

由于化学微观教学的内容比较抽象化，不容易被学生理解与记忆，而数字技术可以借助一定的电子设备将各种化学知识中的图像、文字、声音等内容转化为电子计算机能够识别的信息，并通过现代电子信息技术与多媒体技术的结合，将微观的化学知识宏观化，促进化学微观教学的数字化发展，改变当前初中化学微观教学的现状，解决问题难、教学效率低、质量差的现实问题，推动初中化学微观教学的良性发展。但是数字技术的实践应用仍然面临着诸多问题，需要教师在教学过程中不断完善数字技术的使用方法，将数字技术与课堂教学充分融合，提高课堂教学的质量。

二、数字技术与初中化学微观教学的重要关系

（一）数字技术能够提高初中生自主学习的积极性

由于初中化学微观教学所涉及的分子、原子层次的微观粒子及其结构的教学内容比较抽象，因此学生学习时需要具备较强的空间想象力和抽象思维能力。初中生在学习的过程中会遇到很多难以理解的问题，这导致学生的学习效果不佳，造成化学课堂教学质量差。然而，如果将数字技术应用到初中化学微观教学中，则可以增强初中生学习过程的直观性，帮助初中生去理解化学微观问题。例如，教师在讲解“物质是由微粒构成”时，可为学生创设直观的教学情境，融合数字技术与多媒体技术。如对人闻到远处花香但又没有看到花香粒子的现象，通过演示动画模拟花香分子的运动，让学生了解宏观现象的微观本质，帮助学生将微观的化学知识与现实生活联系起来，激发学生自主探究的欲望，从而提高初中生自主学习的积极性。

（二）数字技术能够提高初中化学微观教学的效率

在传统的初中化学微观教学中，教师将大量的课堂时间都花费在教学板书上，加之课堂上的实际教学时间有限，因此无法完成既定的课堂内容教学。教师即使一边板书一边进行相关内容讲解，也无法彻底解决课堂教学效率低的问题。而在教学中应用数字技术则可以有效地解决教学效率低的问题。在数字技术及多媒体技术的辅助下，教师可以在课前将教学内容写在课件上，这样在教学过程中就省去了板书的时间，为自身的讲解留下了更加充足的时间。另外，数字技术的应用能够将微观的粒子关系以宏观的方式展现出来，帮助学生理解，从而提高课堂教学效率。例如，教师在讲解“原子的结构”一课时，为了能够让学生直观地看到原子核的构成，帮助学生理解质子、中子、电子的性质，帮助学生梳理质量关系、电荷关系和原子核外电子的运动状态等，教师可以制作各种粒子的动画形象，然后通过多媒体设备将微观粒子的运动与状态放大，让学生直观地观察，这样能让学生逐步形成空间意识，培养学生的微观想象力及宏观与微观相结合的思维能力，帮助学生理解化学微观物质的组成与结构，从而提高初中化学微观教学的效率。

（三）数字技术可以加强师生之间的课堂交流互动

数字技术在初中化学微观教学中的应用，可以通过线下、线上的互补学习模式，让课堂变得更加生动、形象，提高初中生的感知力，也可以帮助教师实时掌握学生的学习动态，找到学生学习的薄弱点，及时有效地整改教学方案，提高课堂教学质量。首先，教师可以在课程教学前要求学生进行微课学习，对课程内容所涉及的知识点进行预习，并对自己感兴趣的知识内容进行标记。其次，在课堂教学过程中，教师可以利用数字技术的优势对教学内容进行扩展，丰富课堂教学内容，吸引初中生的注意力，激发其学习兴趣。再次，教师要引导学生主动探究问题，感受化学微观知识的魅力，将兴趣作为自主探究学习的驱动力，并与学生一起去讨论问题，引导学生找到多个解决方案，培养学生的自主思考与团队合作的能力。最后，教师可以利用数字技术实现对学生学习效果的及时反馈，在线上教学平台上为学生布置与教学相关的复习内容和习题，通过观察学生的答题速度与正确率，来评价学生的学习效果。而学生也可以通过留言或者在线交流的方式来提出疑问，向教师表述自己的观点或者寻求帮助。总而言之，数字技术在初中化学微观教学中的应用能够拉近师生之间的距离，加强师生之间的有效交流，有助于教师开展课堂实践教学活动。

三、数字技术在初中化学微观教学实践中的应用策略

（一） 利用数字技术将教学内容与生活实际结合

初中化学微观教学中所涉及的知识大多都可以在生活中找到实例。因此，教师在开展初中化学微观教学活动时，要充分利用数字技术将教学内容与生活实际结合，引导学生利用学到的化学微观知识去解释生活中出现的现象，解决日常生活中面临的问题，以此增添初中化学课堂的乐趣，为学生营造轻松愉悦的学习氛围，提高学生学习的积极性。

例如，人教版九年级上册第三单元课题3“元素”，该课题包括了元素及其相关内容、元素符号和元素周期表三部分，其教学顺序被安排在“分子、原子”“原子的结构”之后，学生已经初步掌握了分子、原子、离子的概念，了解了原子内部的结构及各微粒之间的关系，因此，课题3是联系微观世界与宏观世界的过渡桥梁，具有十分重要的教学意义。所以，教师在讲解课题3的内容时，可以使用电子白板、实物投影仪、映像设备等辅助教学，为学生创设直观的教学情境。比如，教师可以在PPT上展示具有中国特色的青花元素，为学生讲述元素在生活中的实际存在，并帮助学生认清生活中的“元素”与化学学科中的“元素”的异同：它们的共同点是都代表着事物的基本成分，不同点在于两者所涉及的范畴不同。

（二）利用数字技术创设直观的教学情境

化学学科的微观知识渗透在生活中的方方面面，但是很多化学元素及化学反应中的微粒变化是无法通过肉眼看到的，所以，教师在进行化学微观教学时，要利用数字技术与先进的信息技术、多媒体技术等，创设直观的教学情境，对微观化学知识进行宏观展示，帮助学生理解并分析微观世界的化学问题，培养初中生的空间想象力与微观思维逻辑能力。教师可以借助动态图片或者影像资料来帮助学生梳理化学微观知识点，帮助学生加深记忆。例如，教师在讲解“原子核外电子的排布”一课时，如果使用传统的教学方法（即板书和口述的方式）去讲解原子核外电子的排布情况，学生则无法快速、准确地在头脑中形成直观印象，不利于理解并掌握相关知识点。

为了提高化学微观课堂的教学效率，教师可以利用多媒体设备向学生播放原子核外电子排布与运动的视频，让学生直观地看到原子核外电子排布与运动的规律，帮助学生更好地理解教学内容。待视频播放完以后，教师向学生提出问题：“观看刚才的视频展示，请描述一下原子核外电子是怎样排列的，有什么规律？”教师引导学生对原子核外电子的排列规律进行回答：原子核外电子的排列是分层的，每层所能容纳的电子数量是有限的，原子最少有一个电子层，最多的可以拥有七个电子层。课堂提问结束后，教师就可以引入课堂教学的内容，并对化学知识点进行扩展讲解：原子的体积很小，电子在其核外进行着高速的运动，电子运动具有特定的规律，原子核外电子的运动不是在有限的点、线、面上运动的，而是在一定的空间区域内运动的，形成了原子的核外电子层。能量不同的电子会在不同的空间区域内进行运动，即能量较低的电子会靠近原子核，能量较高的电子会远离原子核，形成分层的排布。

（三）利用数字技术促进学生学习方式的转变

在“原子的结构”教学中利用数字技术优势，不但能够化抽象为直观，启迪学生思维，培养学生的微观想象力和宏微结合的思维方式，还能使学生认识物质的组成、化学变化等宏观现象的微观本质，而且有助于及时反馈和评价學生的学习动态、成效，更重要的是，能促使学生从被动学习向主动学习、从传统单一的课堂学习向多样化的学习方式转变，提高学生的学科素养。本课通过应用数字技术的Moodle教学交互平台进行教学。课前，到电脑室利用Moodle网络学习平台观看、查阅微观教学的系列视频、文本材料，完成相应前测题，对记录的数据进行分析，为课堂教学提供科学依据。课中，创设与微观化学有关的生活情境，引起学生的兴趣。课堂以学生为主体，鼓励他们进行小组合作学习，制定评价规则，借助平台的记录与统计功能对学生进行评价，激发学生的学习兴趣和竞争意识。讨论区、博客实现师生、生生间互动与交流，及时解决问题;借助作业、测验系统的反馈，调动学生的积极性，提高学生的学习效率。课后，学生可自主到Moodle网络学习平台学习，获得作业辅导视频资源或寻求教师的帮助，完成后测题，教师利用平台的数据了解分析学生的学习情况，帮助学生更科学地完成本课的学习任务。

四、结语

数字技术已经被广泛应用到初中化学微观教学当中，利用数字技术进行辅助教学能够提高学生学习的积极性，提高课堂教学效率，加强师生之间的交流沟通，培养学生的创新思维、逻辑思维以及动手能力。广泛应用数字技术可以促进初中化学微观教学的宏观化，优化教学模式，推动初中化学微观教学的可持续化发展。

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作者简介：吴国强（1962—），男，广东广州人，高级教师，硕士研究生，研究方向：初中化学教学。