“5G+”背景下信息化教学技术的实践应用

摘 要：在5G技术快速发展的背景下，信息化教学技术在高中化学实验教学中的应用具有重要意义。当前，高中化学教学方式陈旧，缺乏正确的化学教学观念，制约了学生的学习效果。信息技术的引入可以有效拓宽学习途径，促进知识的具象化呈现，提高教学效率。利用信息技术共享实验资源、优化教学模式，应用希沃白板改进实验教学，以及使用微观动画辅助学生理解抽象实验，能够大幅提升学生的学习体验和理解能力。5G技术的高带宽、低延迟特点使这些信息化教学手段的应用更加便捷高效，为高中化学实验教学提供了新的可能性和发展方向。

关键词：5G技术；信息化教学；高中化学实验

随着科技的飞速发展，5G技术逐渐在各行各业得到广泛应用。5G技术以其高带宽、低延迟、大链接等特性，为信息化教学提供了坚实的技术支撑。在此背景下，传统的高中化学实验教学方式显得陈旧，难以满足现代教育的需求。化学实验作为化学教学的重要组成部分，亟须通过信息技术进行革新，以提升学生的实验操作能力和科学探究精神。当前，许多学校在实验资源共享、教学模式优化等方面进行了有益探索，但整体效果仍需提升。本文旨在探讨“5G+”背景下信息化教学技术在高中化学实验中的具体应用，为进一步提升化学教学效果提供理论依据和实践参考[1]。

一、高中化学教学现状

（一）教学方式陈旧

目前，高中化学教学面临诸多挑战，其中教学方式陈旧尤为突出。在化学实验教学方面，教师通常采用多媒体课件或传统的实验方法进行教学。这种教学方式存在一些明显的缺陷：一方面，实验教学缺乏规范性，教师在实验过程中难以确保每一个步骤都严格按照科学规范进行操作，从而影响学生对实验原理和过程的理解；另一方面，教师在使用多媒体课件时，往往难以实现仿真实验的有效性，导致学生无法通过实际操作来体验和掌握实验技能。此外，由于课堂时间的限制，大多数教师在进行实验教学时未能给予学生足够的思考时间和自主探究的机会。这种教学方式使得学生只能被动地接受知识，而无法通过实际操作和独立思考来深化对知识的理解，长此以往，学生对化学实验教学的兴趣和热情将逐渐减退，进而导致他们的创新意识和探究能力不能得到有效培养。更严重的是，这种情况还直接影响到学生的学习成绩，阻碍了他们在化学学科上的进步。当前的高中化学实验教学在形式和内容上都存在明显不足。要提高课堂教学质量，教师应当探索和应用更多创新的教学方法，如引入虚拟现实技术进行仿真实验、增加学生动手操作的机会、给予学生更多自主探究的时间等。通过这些努力，不仅可以提升学生对化学知识的理解和应用能力，还能培养他们的创新精神和科学素养，从而全面提升高中化学教学的效果和质量。

（二）缺乏正确的化学教学观念

处于高中阶段的学生，承受着高考带来的沉重压力，这种压力源自以考试为核心的教育模式。在化学教学过程中，一种特定理念引导下的课堂教学过分强调理论知识的教授，却忽略了学生在各方面的综合发展需求。在教学实施过程中，教育者往往会先行阐释课程的核心要点，将关键信息书写于黑板之上或通过投影设备呈现在宽阔的屏幕之上。教师不仅会详细讲解这些知识点，还会亲自示范它们在不同情况下的应用，希望通过这样的方式让学生对这些内容有更深的理解。然而，这种教学方法往往使学生只是表面上的掌握，缺乏深层次的思考和理解。此外，课堂教学的另一大特点是依赖大量的习题练习。教师会带领学生通过反复做题来强化记忆，以此来巩固所学的知识。这种方式虽然能够在一定程度上提高学生的应试能力，但长此以往，学生的学习兴趣和主动性会逐渐减弱，他们对知识的探索和创新能力难以得到有效培养。在作业布置方面，教师一般布置练习册与试卷，主要关注对课堂上所讲解的专业知识点的针对性训练，然后通过批改各类作业，评估学生的学习成果及对知识技能的掌握程度。然而，这种单一的评估方式并不能全面反映学生的学习状况，容易忽视学生在理解和应用知识方面的个体差异[2]。

二、信息技术应用于高中化学实验教学中的优势

在“5G+”背景下，信息技术在高中化学实验教学中的应用可以极大地拓宽学生的学习途径，为他们提供多种获取知识和技能的方式。这种多样化的学习途径不仅有助于提升学生的化学素养，还能让他们在学习过程中体验到更多的乐趣和成就感。首先，学生在进行化学实验的过程中，可以通过信息技术获取更加丰富的实验资料。例如，他们可以利用教育资源平台查阅相关实验步骤、原理和注意事项，这些资源可以帮助他们更好地理解实验内容，并在实际操作中应用所学知识。此外，虚拟实验室软件的应用，使得学生可以在虚拟环境中进行实验操作，模拟真实的实验过程，这不仅降低了实验操作的风险，还能让学生在实践中反复操作，熟练掌握实验技能。其次，化学教师在备课时也可以利用信息技术挖掘更多的实验教学资源。通过查阅各种在线资源，教师可以找到更加丰富多样的实验案例，设计出更有趣、更有挑战性的实验课程。这些教学资源不仅能为学生提供大量的学习素材，还能帮助教师更好地进行教学设计，提高教学效果。此外，信息技术的应用还能够激发学生的学习热情。通过利用现代化的教学手段，学生可以更直观、更生动地理解化学知识。例如，通过多媒体演示、动画模拟等方式，学生可以清晰地看到化学反应的过程和结果，这种直观的学习方式能够有效激发他们的好奇心和求知欲，从而更加积极主动地参与到实验探究与操作中。

三、“5G+”背景下信息技术应用于高中化学实验教学的策略

（一）利用信息技术共享实验资源

在5G技术与信息化的融合环境中，高中化学实验教学获得了新的发展策略，尤其是实验资源共享，极大地优化了教学成果及学生的操作体验。以“氯气及氯的化合物”中“氯气的发现与制备”为例，教师可通过微信公众号等网络平台，分享实验资源，拓宽教学边界。鉴于氯气存在毒性，并且其制作过程并非教学核心，教师通常不会在课堂中进行实际操作演示，这使得学生对氯气的制备过程充满了好奇和兴趣。在这种情况下，教师可以借助信息技术，通过微信公众号共享详细的实验视频、步骤说明和注意事项，让学生能够在线上学习和观看实验全过程。这样不仅满足了学生的好奇心，还能让他们更直观地理解实验步骤和原理。此外，通过微信公众号，教师还可以发布与氯气相关的实验资料，如实验室制法、尾气处理装置的选择等，这些资料可以包括图文并茂的教程、操作指南、视频演示等多种形式，帮助学生更好地理解和掌握相关知识点。由于实验的实际操作过程在教材中描述得较为抽象，学生常常会遇到理解上的困难。通过这些共享资源，学生可以随时查阅、学习，从而解决在练习册和高考试题中遇到的难题。为了进一步增强学习效果，教师还可以在微信公众号上设置互动环节，如在线答疑、实验操作模拟、知识点测验等，学生可以通过这些互动环节，及时解决学习中的疑问，并在模拟操作中巩固所学知识。这样不仅提高了学生的参与度和积极性，还能促使他们在实际操作中更好地应用所学知识。通过微信公众号等平台，教师可以打破时间和空间的限制，将实验教学延伸到课堂之外，让学生在自主学习中获得更多的知识和技能。这种方式不仅丰富了教学内容，提高了教学效果，还激发了学生的学习兴趣和探索欲望，为他们未来的学习和发展奠定了坚实的基础[3]。

（二）利用信息技术优化教学模式

在“5G+”背景下，信息技术的应用可以极大地优化高中化学实验教学模式。例如，在“金属钠及钠的化合物”这一课题的教学过程中，教师可以通过虚拟实验室进行“金属与酸和水的反应”实验操作，从而增强学生的学习体验，使其加深理解。首先，教师可以通过一个有趣的魔术实验“滴水生火”来引入本节课的内容——向学生展示如何通过简单的操作用水引发火焰，并让学生思考这个现象背后的科学原理。这种引入方式不仅能激发学生的学习兴趣，还能引导他们积极思考和探索。之后，教师应对学生进行分组，在虚拟实验室环境中指导学生进行关于钠与水反应的探究实验。在构建的虚拟实验空间里，学生得以模拟真实操作：使用镊子选取一小块金属钠，并通过滤纸去除钠表面附着的煤油，然后切下如黄豆般大小的钠样本，并将其放入预先滴有酚酞溶液的水中。这一过程发生在装有水的烧杯里，借助虚拟实验手段，学生能安全地进行观察及操作，有效规避了实际操作过程中可能遭遇的风险。在实验过程中，教师可以引导学生思考以下问题：

（1）钠在水中的位置变化如何？（2）钠的形状是否发生变化？如果发生了，具体是什么变化？（3）烧杯中溶液的颜色有何变化？（4）通过观察实验现象，推断钠与水反应的产物和反应原理。这些问题不仅可以帮助学生理解实验现象，还能培养他们的科学思维和分析能力。通过虚拟实验室的探究实验，学生不仅能够掌握金属钠的性质，还能提高他们的计算机操作能力和合作能力。虚拟实验室提供的互动和反馈功能，可以让学生在实验过程中及时获得反馈、纠正错误，从而更加深入地理解实验内容。同时，小组合作的方式也能培养学生的团队协作能力，让他们在互相交流和讨论中共同进步。

（三）应用希沃白板改进实验教学

在“5G+”背景下，利用信息技术可以显著改进高中化学实验教学，提升教学效果和学生的学习体验。例如，在讲授“化学反应中的热”中“放热反应与吸热反应”相关知识时，教师可以通过希沃白板这一工具，引导学生进行互动式的实验探索。教师可挑选基础实验，如铝与稀盐酸的化学互动，以及八水合氢氧化钡和氯化铵之间的反应过程。在希沃白板这一交互式教学平台上，教师能够详尽展示实验过程及关键注意事项，确保每个学生都能清楚地了解实验的操作流程和安全要求。通过这种方式，学生在开始实验之前就能对实验有一个全面的了解，从而减少操作失误。这样，所有学生都能同时观看到其他小组的实验现象和操作步骤，即使没有亲自参与该实验的学生也能获得直观的实验体验。这种方式不仅增加了学生的学习互动性，还能帮助他们相互学习和借鉴，提高实验的整体效果。在实验过程中，教师还可以利用希沃白板的图标功能，分类展示常见化学反应的类型，帮助学生明确吸热反应和放热反应的定义。例如，通过图表和图标，教师可以形象地展示反应过程中能量的变化情况，使学生更直观地理解吸热和放热反应的本质。这种视觉化的教学手段能够加深学生对知识点的理解和记忆。另外，教师可以利用希沃白板中的思维导图功能，将本节课的知识点进行梳理和总结。通过思维导图，学生可以清晰地看到本节课的知识结构和逻辑关系，从而构建一个完整的知识体系。这种方式不仅能够促进学生对所学知识的系统化理解，还能提高他们的学习效率。

（四）利用微观动画辅助理解抽象实验

在“5G+”背景下，信息技术的应用可以极大地提升高中化学实验教学的效果。通过微观动画，教师可以帮助学生更好地理解抽象的实验现象。例如，在进行“铝热反应”实验过程中，学生虽然对实验宏观现象有了初步的认识，但对反应背后的微观机制和具体变化细节的理解则往往显得不够精确。对此，教师可以运用微观动画技术，详尽地呈现“铝热反应”的各个环节，从而使学生能够观察到反应的具体细节。首先，教师可以通过微观动画演示铝热反应的全过程，详细展示铝和氧化铁之间的化学反应，反应过程中能量的变化以及生成物的形成过程。通过这种方式，学生可以直观地看到反应物分子的碰撞和重组过程，清晰地理解反应的本质。这种生动的视觉效果不仅能增强学生的理解力，还能加深他们对知识点的记忆。接下来，教师可以组织学生以小组的形式讨论实验现象的形成原因。这种小组讨论不仅能培养学生的合作能力，还能通过交流和讨论激发他们的思维能力。学生在观看微观动画后，可以更有针对性地讨论实验过程中观察到的现象，分析产生这些现象的微观机制。例如，他们可以讨论为什么在实验中会出现微小的爆炸现象，为什么底部的漏斗会被烧穿，以及熔融物为何会落入沙中等。通过观看和讨论微观动画，学生不仅能够从宏观上理解实验现象，还能从微观上深入掌握实验的原理和过程。这种由宏至微的发展思维方式，有助于学生构建更加全面的知识体系，提升科学思维能力。通过微观动画，教师可以将复杂的化学反应过程形象化、具体化，让学生更直观、清晰地了解和掌握实验现象；同时，通过小组讨论，学生可以深化对知识的理解，培养科学思维和合作能力。这种教学方式不仅能够提高学生的学习兴趣和主动性，还能全面提升化学实验教学的效果[4]。

结束语

通过“5G+”背景下信息技术的应用，高中化学实验教学在多方面取得了显著的成效。信息技术不仅丰富了教学资源，优化了教学模式，还通过虚拟实验和微观动画等手段，增强了学生对抽象知识的理解和掌握。此外，信息技术的引入有效激发了学生的学习兴趣和自主探究能力，提高了课堂互动性和教学效果。随着5G技术的进一步普及和发展，信息技术在化学实验教学中的应用前景将更加广阔，为教育创新带来新的契机。

参考文献

[1]陈静.新高考背景下高中化学实验教学的应对策略[J].高考，2024（17）：104-106.

[2]辛金芝.核心素养下的高中化学实验教学策略探究[J].中学课程辅导，2024（16）：21-23.

[3]陈杰.基于核心素养的高中化学实验教学策略[J].高考，2024（16）：94-96.

[4]赵玲燕.基于学科素养的高中化学实验教学策略研究[J].考试周刊，2024（20）：154-157.