基于信息技术的绿色化学在实验教学中的策略研究

张绯华

（福建省福州三牧中学，福建福州 350001）

引 言

信息技术作为有效的教学模式革新手段，在初中化学教学中，能够确保“绿色化学理念”得以落实。本文将重点阐述在初中化学教学中，基于信息技术的绿色化学在实验教学中发挥的重要作用，以及具体的实践方法。

一、初中化学教学中“绿色化学理念”涵盖的层面

绿色化学主要指的是设计和研究一些对环境污染和危害程度比较低甚至没有污染的化学品和生产过程[1]。将这一源自美国的化学学科教育发展理念渗透到我国初中阶段的化学教学中，具体涵盖以下三个层面。

第一，基于化学学科的教育使命——培养学生化学学科的学习使命感，清晰知晓随着社会发展需求的变化，化学教育要为全球环境保护事业服务。

第二，“尽小者大，慎微者著”——对刚入门学习化学学科的学生来说，在学习过程中形成学习使命的同时，要将绿色化学理念渗透到学习的细节中，通过改变学习途径，以化学实验耗材的保护引申来培养实验资源的保护意识；以最大化降低化学实验有害物质、气体、废弃物的认知引申来培养学生关注日常生活中化学学科所覆盖的应用领域，引导学生充分重视环保问题。

第三，“科学的伟大进步，来源于崭新与大胆的想象力。”——培养学生的化学学习创新精神，鼓励学生通过自主学习探索，提出化学学习的创新、绿色学习途径。

二、信息技术在初中化学实验中发挥的作用

（一）转变实验模式，推动绿色化学实验发展

将信息技术作为初中化学实验目的、过程、材料、反应等实验要素的表达手段，代替实际操作实验过程的教学方法，可以大大地减少实验材料的耗费，降低实验过程潜在的风险，实现化学实验的绿色转型。在化学学科实践教学改革的历程中，为了在教学中有效渗透环保意识，很多基础教育领域的学校纷纷实践可行性更强、灵活度更高的微型化学实验[2]。然而，微型实验也不能完全消除潜在的实验风险。但基于信息技术的绿色化学实验能够做到完全消除实验风险，却不影响学生对实验的观察视角，甚至可以为学生在同样的实验时间内，提供更加多样化的化学药品反应现象的观摩机会。

信息技术除推动实验过程的绿色化变革外，基于信息技术的化学学习资源，可供学生对实验进行反复观察与学习，从而提升学生对化学实验的认知效率，帮助学生抓住实验的关键信息，提升数字化实验教学资源的利用率，这同样是践行绿色化学理念的一种体现。

（二）为初中化学创设多元化的实验教学情境提供了有利条件

当下初中化学实验教学中借助的信息技术大多为多媒体教育技术，其中包括实验教学视频，如《（人教版）初中化学实验合集》《初中化学关于爆炸实验集锦》《初中化学实验操作示范》等；还包括帮助学生针对性提升化学成绩，以及解决学生对具体实验问题有疑惑的微课，如《燃烧条件实验》《中考化学考点解析之常考的十八个实验现象的叙述》《实验方案的设计与评价》等；同时，包括以学生为多媒体化学实验内容设计者或操作者的多媒体实验学习内容，如电子化的、可展示的文档或PPT化学实验自主探究成果。

除了以上提到的功能导向的信息技术绿色化学实验教学素材，当下还有一些兴趣导向的自主学习素材，如化学动漫——《初中趣味科学实验——化学》；有助于提升学生化学实验体验感，具有互动性、过程化要求的化学实验App，如NB化学实验学生端。

在不考虑当下信息技术在初中化学教学中的应用水平和当下初中生自身的信息技术掌握水平的理想条件下，实践基于信息技术的绿色化学实验，是一种将化学“理想实验”“抽象实验”实现具象化、直观化的一种实验表达手段，能够让学生高效地理解实验的各项要点。

三、基于信息技术的绿色化学实验实施策略

（一）构建信息化绿色化学实验课堂

鉴于多媒体技术、智慧课堂等教育信息技术的不断迭代与普及，教师通过导入化学实验微课或教学视频，能简化实验教学的仪器准备、实验流程设计等过程。在以信息技术为化学实验呈现手段的课堂情境中，化学教师可由实验课堂组织管理者、实验示范者、操作者等角色转变为实验观摩者、实验现象描述者、实验结论启思者等角色。这样的教学模式有助于集中学生的注意力，使其不受现场实验器材、化学药品、操作不规范等要素的干扰。

（二）实现信息化绿色化学实验与实践性微型化学实验的有效结合

为了确保学生能够在化学学习中得到全面发展，化学教师可以通过巧妙的教学设计，将信息化绿色化学实验与实践性微型化学实验进行有效结合，甚至融合，在贯彻绿色化学这一理念的前提下，为学生创造体验性、趣味性均更强的微型化学实验机会。

其间，信息化绿色化学实验教学资源可发挥的作用包括：第一，对学生的动手实验过程进行指导；第二，在教师精心设计“错误教学资源”的前提下，让学生通过切实的实验操作，从实验行动中获得目标化学实验知识点的真知，借此让学生从动手实验中感悟关于学习、关于知识获取的“真理”。

（三）实施基于信息技术的绿色化学实验翻转教学模式

信息化绿色化学实验教学资源的“信息化”属性，决定了化学实验教学资源的应用空间、应用时间都已延伸与扩展，不仅被应用于化学实验教学课堂中，还可以应用于学生的课前预习、课后巩固等学习环节中。一方面这样的学习方式体现了学生绿色化的化学学习过程；另一方面，学生能够基于对这些资源的学习，不仅熟悉化学实验的过程与现象，还能掌握微观化学元素变化的原理。

（四）鼓励学生对基于信息技术的绿色化学实验进行创新

初中阶段的学生已经具有相对良好的自主学习与探究能力，从跨学科的角度来看，在互联网陪伴下成长的这一代学生，对信息技术是不陌生的，甚至很多学生对信息技术的应用水平比较高，在初中阶段已经掌握了借助信息技术进行绘画创作、建模、剪辑制作视频，甚至编程等能力。因此，对于初中化学教师而言，在设计化学实验教学方案时，可以尝试对学生提出一些“高要求”，激发学生将自身掌握的信息技术手段与化学学科的教学要求、学习要求进行有效结合，或许一些学生会取得出人意料的基于信息技术的绿色化学实验自主学习成果，如使用几何画板对化学反应进行模拟，或者将绘图软件、基础动画制作软件与初中化学实验进行有机结合，自主创作化学实验漫画、动画等。

结 语

信息技术作为基础教育领域普及应用的教育技术，在与初中绿色化学实验结合的过程中，化学学科的学科特性及“绿色化学”这一学科理念都会被信息技术手段放大。我们围绕“教师作为施教主体，学生作为受教主体，而教师与学生均为信息技术、化学实验技术的操作主体、应用主体”这个教学思路设计信息化绿色化学实验教学策略时，便能够将“绿色化学理念”的教育教学实用价值与实用性层级结构清晰地展现出来，让教师、学生，以及化学学科均成为信息技术背景下“绿色化学理念”的受益主体。