基于融合信息技术有效落实学科素养的教学设计

邱静

摘 要：学科核心素养引领下信息技术与化学课堂的有效融合已经成为必然趋势，要求化学教师有效利用多媒体技术，发挥信息技术的应用优势，提高教学效率。本文结合教学案例，针对学科核心素养引领下信息技术与化学课堂教学融合的相关问题提出了相应的分析，以期为有关教研人员带来借鉴与参考，提高化学课堂教学质量。

关键词：融合信息技术;学科核心素养;化学教学

《普通高中化学课程标准》（2017年版）提出：化学学科核心素养是学生必备的科学素养，是学生终生学习和发展的重要基础。在教学中培养化学学科核心素养不仅是良好课堂教学效果的需要，对学生的方法论、价值观等形成也有重要意义。信息技术的发展，促进了课堂教學手段多元化，在教学中恰当的运用信息技术[，教师的教学设计指向学科核心素养养成，让课堂更加开放，让学生的学习更主动[1]，从“老师教什么”转变为“我要解决什么问题”、“如何解决”，同时学生的学习方式多元化，最终在学科教学实践中，提炼出以任务驱动、问题探究、项目合作为基本模块的结构流程及其变式。

本文以必修二《苯的结构》（苏教版）教学为例，初探信息技术的融合，对课堂学习的推进和化学学科核心素养的落实;通过化学史创设问题情境，利用探究活动，促进证据推理与模型建立的认知关系的形成。

一、教学过程

1.通过互动学习平台，布置课前预习

利用剪辑师软件剪辑视频《苯的发现史》，课前发布在互动学习UMU平台上，并布置预习作业。预习作业分成两部分：1、通过观看视频，完成分层次个性化作业（主要涉及视频中的苯的发现史及苯的部分性质）;2、根据碳的成键特点写出分子式符合C6H6结构式。课前教师通过对学生提交的预习作业，进一步了解学情，并根据学生的认知水平，调整备课，为课堂教学做好更充分的准备。

2.利用多元化信息技术，推进课堂学习

2.1创设问题情境，设计探究活动

以苯的发现历史为主线，通过角色扮演并以科学家陈述的形式，展现科学家对苯的认识过程[2]。根据科学家热拉尔测定苯的元素组成、相对密度、燃烧产物等陈述，提出问题“如何确定苯的分子式？”围绕该问题，学生以小组为单位讨论并确定苯的分子组成，并利用手机拍照、seewo助手的投屏功能交流展示，同时通过seewo白板里的思维导图功能，在预习的基础上完善苯的发现史：苯的发现→苯分子式的确定→苯的结构式……，通过燃烧实验让学生直观感受苯的物理性质和燃烧现象;同时用思维导图的形式展开另一条主线——苯的性质。

在确定苯的分子式后，提出新问题“苯（C6H6）可能是什么结构？”，引导以小组为单位汇总预习作业中C6H6结构书写的内容，并且利用软件KingDraw绘制、球棍模型等方式展示交流，教师作出实时评价;通过视频资料、链接百度百科让学生了解凯库勒探究苯结构的科学历程及苯的凯库勒式。

2.2实验验证猜想，建立结构模型

基于每个小组展示的苯的结构及凯库勒式的共同特点都含有碳碳双键或者三键的结构，教师组织学生思考“如何通过实验验证以上苯的结构是否合理”，通过讨论提出实验方案、进行实验探究、观察现象、讨论、得出实验结论。

[实验方案]苯与溴水、酸性高锰酸钾溶液混合，通过有无褪色现象判断苯中是否存在碳碳双键或三键结构。

[学生实验]苯分别与溴水、酸性高锰酸钾混合

[记录实验现象]

①苯与溴水混合、静置，分层;上层为橙红色，下层接近无色，苯萃取了溴。

②苯与酸性高锰酸钾混合、静置，分层，上层为无色，下层为紫红色，高锰酸钾不褪色。

[结论]苯不存在碳碳双键或三键结构。

在提出猜想、实验验证、推测结构的过程中，运用实物展台、互动投屏、Hiteach等手段实现展示和交流。当学生猜想与实验事实相矛盾时，抛出科学家已经获取的关于苯的结构事实数据：①苯的邻二取代物只有一种②碳碳单键键长：1.54×10-10m;碳碳双键键长：1.34×10-10m;苯中的碳碳键长相等且介于单双键之间③红外光谱及X射线等物理方法确定苯为平面正六边形结构，进而通过凯库勒式的修正式及展示苯的结构模型，让学生更加直观的了解苯的结构特点。

3.利用网络平台，布置个性化作业

通过QQ班级群的作业功能，布置学生完成个性化作业，在作业中，学生可以根据自身情况完成不同难度级别的作业，并布置以小组为单位通过查阅资料，了解生活中可能接触苯或含有苯环结构物质的主要场所，并通过小组讨论这些物质对环境可能产生的影响，提出防护建议，以PPT的形式在下节课上呈现。

二、教学反思

1.融合信息技术提高教学效果

1.1利用信息技术，创设教学情景

根据教学的要求，利用多元化的信息手段打造多元化的学习方式，使教学不局限于课堂，通过互联网及多媒体方式创设教学情景，引导学生预习和复习，有助于提高学生学习的积极性和主动性。课堂链接互联网形式展示史实材料，让课堂内容更加丰富、生动。教师通过平台反馈以及大数据功能，更好的了解学情。

1.2.利用信息技术，抽象的微观结构具体化

分子的空间结构、成键方式等是有机化合物教学的重点，因微观、抽象，学生理解起来有一定难度。在实际教学中，充分利用信息技术，帮助学生构建对应的实物模型，让学生有更强的形象感知。在书写分子式C6H6结构式的环节中，通过信息技术展示，可以让交流和评价变得实时和高效;再引导学生用软件ChemDrow绘出相应的结构，该软件绘制出来的结构可以是键线式，还可以转化为能全方位旋转的3D模型，不仅能更直观的观察原子的成键方式、分子的空间构型，还能充分调动学生学习的主动性，优化学习效果。

2.落实核心科学素养促进学生发展

2.1宏观与微观充分利用化学史素材，形成探究活动的主线，让学生在科学探究中，实现从宏观定性到微观定量渐进式认识苯;再通过探究实验强化“结构决定性质”的认识，培养学生宏观与微观相结合的视角分析和解决实际问题的能力[3]。

2.2证据与模型无论是化学史素材展示还是探究活动的设计，均让学生体会科学论证在化学学习中的重要性，对于化学物质的认识和探究，要从基于证据的可能假设，经过分析、推理过程，才能构建合理的逻辑关系，最终建立正确的认知模型[3]。

2.3科学与创新通过化学史的情境，让学生体验科学家的探究过程，更好的理解科学发展的本质;通过创设实验探究、实践活动，引导学生提出问题和假设，再明确探究目的，设计可行的实验方案，运用科学实验、调查等方法进行探究，在实践活动中，培养学生的勇于思考、敢于质疑、分工合作科学精神，从实践层面激励学生的创新意识[3]。

2.4态度与责任通过布置课后作业——“调查了解生活中可能接触苯或含有苯环结构物质的主要场所，查资料了解这些物质对环境可能产生的影响，提出防护建议，以PPT的形式在下节课上呈现”，学生在活动过程中客观了解苯在生产生活中的重要性以及对环境的影响，用科学的态度辩证的看到化学与生产、生活、环境等关系，提高安全意识、环保意识，增强社会责任[3]。

3.小结

根據教学的内容和学情进行信息技术有效融合，有助于提高教学效果，保证教学质量。正如以上所述，信息技术应用在课前环节，为学生提供多途径的课前预习和知识准备，教师根据反馈更好的了解学情进行精准授课;课中利用信息技术，可以分化难点，让抽象化学知识点更加直观，同时信息技术实现实时反馈，生生互动、师生互动更加流畅，教学效果显著提高;课后，教师可利用网络平台实现教学资源共享并布置个性化课后作业，培养学生主动学习的良好习惯，在课后作业过程中，若遇到问题也可利用网络平台与教师主动研究，及时提出问题，并真正发挥网络平台的互动作用，彰显教学资源的价值。总而言之，化学课堂教学过程中有效利用信息技术手段，有助于打造高效的化学课，逐步实现学科核心素质培养这一目标，营造轻松愉快的课堂环境，提高课堂教学效果[4]。

参考文献

[1]邵帅，张红艳.我国信息技术学科核心素养研究演进特点的文献计量分析[J].河南教育学院学报（自然科学版），2018，27（1）：48-53.

[2]艾水高.以化学发展历程为线索的教学设计——以“苯分子结构的确立”为例[J].化学教学，2014，09：44-46

[3]田立国.高中化学学科核心素养培育的路径探析[J].新课程研究，2019，02：34-35

[4]孙芳.学科核心素养支撑下的高中信息技术学习习惯培养[J].新课程·下旬，2018，26（10）：128.