信息技术与高中化学教学深度融合策略探索

柴瑞娟　张知愉　陈洁

《普通高中化学课程标准（2017年版2020年修订）》（以下简称《标准》）指出，要关注信息化环境下的教学改革，关注学生个性化、多样化的学习和发展需求，着力发展学生的核心素养。现代信息技术背景下，丰富的教育教学资源和便捷的交互技术为传统课堂教学以及学生的线上自主学习提供了强大支撑。教育教学与信息技术的深度融合已然成为新课程、新教材背景下高中化学教学的重要需求。

一、现代信息技术在教学中的应用

《上海市教育数字化转型实施方案（2021—2023）》为上海整体性推进教育数字化转型、全方位赋能教育综合改革擘画了新的蓝图。随着信息技术与教育教学的不断融合，以物联网、大数据、云计算等新一代信息技术为依托的助学系统应运而生，其对教育教学的多维度支撑逐渐显现，主要体现在以下方面。

1.整合时空。线上丰富的教学资源的发布与反馈，突破了传统教学在内容、时间与空间方面的限制，在发挥学生主观能动性的同时，为知识铺垫、学情检测及视野拓宽提供了途径。

2.多样互动。现代信息技术的发展使得教学工具更加多样化。例如，教师可利用实时同屏工具直播课堂演示实验，将实验现象更直观地呈现在每个学生的平板端，使原本小型化的装置、不太明显的实验现象能够成倍放大。这种方式提升了实验呈现效果，让学生加深了对知识的理解和记忆，丰富了师生的交流形式。再如，教师可利用随机点名、抢答、小组比拼、投票等互动方式活跃课堂气氛，提高学生注意力与积极性。

3.数据支持。及时的作业信息搜集、结果统计，可以让教师更快地得到學生对知识的掌握情况，便于教师调整教学内容、方法，有效缩短信息反馈与纠正错误的时间；基于数据统计结果，教师进行点对点指导，不仅能真正实现个性化教学，还能提高课后作业布置的针对性，减轻学生课业负担^[1]。

现代信息技术带来的诸多便利也对教师提出了更高的要求。教师需要重新优化整合教学内容，改变传统的教学方式，建立以学习者为中心的教学模式，使核心素养目标落到实处。

二、线上线下融合式教学模式

线上线下融合式教学是一种融合在线学习、移动学习与传统课堂学习的教学模式，正在成为课堂教学新常态^[2]。线上线下融合式教学流程如图1所示，在现代信息技术的支撑下实现了“线上预习、拓宽视野，线下突破疑难问题、复习巩固”的内容重组、流程再造。需要说明的是，此处的线上学习是指提供线上资源，指导学生自主安排时间完成学习任务，而非采用直播授课或播放录播的形式让学生学习。

本研究以上海科学技术出版社版普通高中化学教科书必修第一册“氧化还原反应”教学为例，依据《标准》、学生已有知识储备及认知发展规律，选取“生活中的消杀试剂”这一真实情境，链接“氧化还原反应”学科核心知识，设计开展线上线下融合式教学，积极探索现代信息技术与高中化学教学的深度融合策略。

三、“氧化还原反应”教学设计与实施

（一）学习目标

1.教学目标

（1）基于典型物质的性质及转化，回顾氧化还原反应相关概念，完善氧化还原反应认知模型；

（2）从氧化还原反应视角，分析并解释化学反应和物质化学性质，提升证据意识；

（3）增强合理使用化学品的意识，能够科学使用消毒剂，体会化学与生活的密切联系。

2.评价目标

（1）通过对氧化还原反应的判断和分析，诊断学生对氧化还原反应本质的认识水平，发展学生对氧化还原反应认识思路的结构化水平；

（2）通过H₂O₂（双氧水）性质探究、池水变绿揭秘活动，诊断并发展学生的实验设计能力及实验操作水平；

（3）通过对生活中常见消杀试剂的认识，诊断并发展学生对化学社会价值的认识水平。

（二）教学流程

笔者从真实情境中挖掘核心学科问题，基于线上线下融合式教学模式形成如图2所示的教学流程。

课前：（1）教师在线上发布学习任务，要求小组合作经过信息检索、信息整合，收集并梳理消杀试剂相关资料。这让学生在发展资料收集能力的同时，可以体会化学在生产生活中的重要价值；（2）学生完成课前在线练习。教师及时收集作答数据，了解学生对氧化还原基本概念的掌握情况。

课中：（1）教师借助抢答、对比讲评、在线练习及实时反馈工具，引导学生基于84消毒液制备原理回顾氧化还原反应相关概念，完善氧化还原反应认知模型；（2）教师以H₂O₂消毒液中H₂O₂这一物质为切入点，引导学生论证该物质为氧化剂或还原剂的原因，设计实验方案验证其氧化性或还原性，借助互动工具实现实验报告的在线提交，在师生、生生互评中渗透研究无机物性质的思路方法；（3）学生借助数字化实验仪器测定84消毒液与H₂O₂消毒液混用后氧气含量变化情况，自主分析解释里约奥运会池水变绿这一实际问题的化学原理，教师实时同屏分享学生课堂实验细节与成果，引导学生在分享与交流中形成问题解决的思路与模型。

课后：教师线上分享拓展性资源及个性化微课，帮助学生巩固所学、拓宽视野。

（三）实施策略

1.巧用工具，丰富教学形式

教师在资料分享、互动交流、实验探究、课堂练习等环节中，充分利用便捷的互动工具如抢答、对比讲评、屏幕广播、实时练习与反馈等，丰富呈现与交流形式、增强师生互动与生生互动的同时，激发学生学习兴趣、维持注意力。

2.优选资源，激发学习动力

教师从真实情境素材中挖掘学科问题，构建生产生活与学科核心概念的内在联系，在信息技术的支撑下提供丰富的教学资源（见表1），开展线上或线下教学活动。例如，优选与化学消杀试剂相关的系列图片、视频、文献资料，在激发学生学习动力的同时，迁移学科知识、渗透学科思维与方法^[3]。

3.数据助力，及时反馈评价

智能评测在帮助教师了解学生表现的同时，也为教与学的调整提供依据。课前收集与分析氧化还原基本概念在线练习的数据，可以使教师更精准地判断学情，而非依靠经验进行感性地评估与决策；整理与分析学生课中的互动情况、课后作业作答情况的数据统计结果，可以让教师进一步确定不同学生的知识盲点，进而点对点推送微课，实现精准的个性化教学。

基于学习任务完成情况的统计结果，教师开展并强化对线上活动中资料收集、文献阅读、视频观看等的评价与反馈，如对资料收集情况的评价量表（见表2）。

4.双线融合，再造教学流程

基于“线上预习、拓宽视野，线下突破疑难问题、复习巩固”的设计思路，笔者构建了“线上+线下”双线融合的学习环境。课前教师在线上发布任务清单、学习资源、微课等，通过智能评测了解学情，实现教学有的放矢；推送阅读材料引导学生了解真实情境下的化学问题，激发学生兴趣。线下教学阶段，教师引导学生完成合作探究、解决疑难问题，实现知识生长和思维提升。课后教师点对点推送微课等学习资源，巩固所学、拓宽视野。与传统课堂相比，课前的在线自主学习为线下的教学活动开展打下基础，课后的延伸学习进一步提高了教学目标达成度，部分学习内容前置或后移，再造教学流程，建立以学习者为中心的教学模式。

四、总结与反思

学生表示，与传统教学相比，线上线下融合式学习可以让自己更自主地安排线上学习的时间与空间，同时，丰富的教学资源以及一系列的互动小工具更能激发学习兴趣。根据课前、课中及课后的互动情况及相关反馈，大部分学生能够按时完成线上任务、积极投入线下合作探讨中，学习气氛较为热烈。但由于学生参与线上学习的主动性不同，线上提交的学习成果质量存在较大差异。教师对调查报告、学习成果展示等的表现性评价也仍需进一步加强。同时，相较于学习内容，有部分学生对互动工具、互动形式表现出更大的兴趣。综合以上教学经验，笔者认为信息技术与高中化学教学的深度融合应注意：

（一）“人机交互”是辅助，切忌喧宾夺主

倘若传统的教学方式即可达到要求，则无需捆绑滥用信息化平台。哪些教学内容适合借助“人机交互”平台更好地呈现取决于教学中的学习活动形式。例如，数据统计与分析为即时评价与反馈环节提供支撑；多样化的互动形式为课堂实验、师生互动环节提供便利。如何尽可能避免学生的注意力被技术的应用本身所吸引？这就要求教师依据不同的教学场景，适时适度地使用互动工具，磨合技术工具在教学中的有效运用。一切以提高教学实效为准则，而非为了应用而应用。

（二）筛选优质资源，切忌重形轻实

素材资源是学习内容的集合和延伸，充当了重要的教学角色。学生在与多元和多源的各类资源（如文字、图片、音频、视频、实验素材等）的交互中，可以持续而有兴致地学习。在数字资源无比丰富的时代，资源的优选显得格外重要。资源内容、形式和数量的选取应立足于学习问题的解决，以激发学生兴趣、突出教学重点、突破教学难点、引发学生思考为切入点，重内容而轻形式，最大限度地服务于教学目标的实现，以发挥其提升教学品质的最大价值。

（三）关注活动评价，切忌机械单一

信息技术拓展了学习时空，丰富了学习方式，如何在多样化的学习活动中充分落实“人人交互”？多样化的师生、生生评价是关键。这需要将诊断性评价、形成性评价和总结性评价、学生自評和互评有机结合，并渗透在整个学习过程中。例如，观察、记录和分析学生在线上或线下各项活动过程中的表现，设置更具体化、多元化的评价指标，多方位评价学生的参与意识、合作精神、实验操作技能、语言表达能力、探究和分析问题的能力等，以评促学、以评促教^[4]。

（四）全面优化教学流程，切忌顾此失彼

基于现代信息技术的教学设计优化，不仅需要线下课堂活动中的教学方法改革，更需要教师对“课前、课中、课后”完整教学流程的全面优化。优化课前预习、课堂互动、作业布置与批改、课后辅导、学习评价各个环节，重组教学内容，转变学习方式，形成行之有效的教学流程，方能切实提升双线融合教学的质量。

信息技术与教学的深度融合旨在激发学生学习动力，利用技术突破教学中的瓶颈，形成“1+1>2”的学习效应。线上线下融合式教学正在成为课堂教学新常态，巧用互动工具、优选教学资源、丰富评价方式、全面优化教学流程是切实发挥信息技术对教学的辅助作用的必要基础。让我们一起为信息技术与教学的深度融合助力，我们的教学之路会走得更宽、更远。

参考文献

[1] 陈婷.“互联网+教育”背景下智慧课堂教学模式设计与应用研究[D].江苏师范大学，2017.

[2] 景锐剑.“混合式学习”理念在高中化学教学中的应用[J].中学化学教学参考，2019（4）：26-27.

[3] 叶跃娟，陆燕海，张礼聪.以情境丰富体验 用问题启发探究——指向核心素养培养的“铁及其化合物的应用”教学[J].中学化学教学参考，2020（9）：21-24.

[4] 上海市教育委员会教学研究室.中学化学单元教学设计指南[M].北京：人民教育出版社，2018.

（作者系华东师范大学第一附属中学教师）

责任编辑：祝元志