信息技术在化学实验教学中的作用

摘 要：实验是化学课程的重要内容，把信息技术应用于化学实验教学能很好优化教学结构，丰富教学资源，解决实验教学条件受限困扰和安全风险隐患，能实现强弱校之间实验教学资源的共享与分享，达成更进一步提高实验教学效果与培养学生化学核心素养之目的。

关键词：化学实验教学；信息技术；应用；教学效果；核心素养

实验是化学课程的重要内容，许多化学概念是以实验进行阐释，不少化学原理和物质的化学性质是以化学实验进行探究和验证的。随着国家不断增大对学校教育信息技术装备的投入，由信息技术与多媒体教学设备所构建起的资源共享、信息快捷、人机交互的优势凸显了出来。基于化学实验教学的重要性和信息技术在教学中的优势，如何把信息技术融合于化学实验教学之中，较好解决教学过程中的许多问题，切实培养学生的化学核心素养，成为当前教学实践新的思考。

一、用信息技术解决实验现象和结果不佳的问题

化学实验显性现象表现为：颜色、气味、声音、形态（气体或沉淀）变化；隐形现象表现为：温度、气压、浓度、酸碱性变化等；半隐形现象表现为：现象虽为显性，但后排学生不能清晰观察或者反应速度过快、过慢而不易观察的实验。显性现象学生观察起来较为清晰，但对于隐性或半隐性实验学生不易观察。如果教师用语言描述实验现象和结果，会在教学效果上达不到实验的本质目的。同时，还有一些粗定量測定实验，比如：空气中氧气含量测定、电解水实验中氢气和氧气体积测定等，实验数据不够精确，实验结果与理论值出入较大。

而用信息技术，比如：数字化实验不仅可以清晰呈现隐性实验现象，还可以更为精准化地呈现定量实验结果。再比如，用信息技术对反应过快或过慢的实验现象进行定格、慢放、剪辑处理，可把半隐性实验变为清晰的显性实验，还可以对有些演示实验用实物展台进行视觉放大处理，对有些实验过程中产生的微弱的爆鸣声、气流声等听觉现象进行扩音处理，以呈现清晰现象。借助信息技术对实验现象清晰化、实验结果数字化处理后，不仅凸显了实验的本质目的，同时使学生能够收集到更可信的证据，很好培养其“证据推理与模型认知，科学探究与思维创新”的能力。

二、用信息技术化解实验教学中的安全隐患与资源不足的困扰

1.用信息技术化解安全隐患

化学实验教学过程中，一些实验存在着腐蚀、爆炸、中毒等安全隐患，如果再加上通风、防腐等实验条件受限，安全隐患会进一步增大。针对这种情况，教师可借助信息技术，对存在危险性的实验，可通过观看实验视频、图片来教学，也可在空旷室外、通风环境、防爆设施、防腐蚀等安全防护措施好的地方制作视频，然后以视频实施教学，这样不仅能降低安全风险，而且还可以增强教学情境的真实性。

2.用信息技术可进一步展开教学资源

新修订课标中为对应教学内容提供了丰富的教学情境案例，比如：高中讲生物大分子及合成高分子内容时，引入水立方场馆、不粘锅的表面涂层、宇航服面料等；讲初中化学粗盐提纯时，引入太阳能海水淡化等素材。化学教材中也为学生提供了一定的知识链接及补充内容线索，目的是让学生在真实问题情境中分析问题、解决问题，继而培养学生的化学素养。但在教学中，这些情境线索却需要进一步展开，这就需要利用网络下载或超链接教学资源，或者对资源进行处理，以形成新的教学素材，进一步丰富教学内容，帮助学生形成更高层次的认知能力。

3.用信息技术解决教学资源不足问题

实验教学中，证据收集与推理、科学探究与创新意识对学生来说是难点问题。教学中，为了能够给在认知结构、思维反应速度方面有差异的学生很好地呈现实验过程与结果，凸显证据，使学生能解释现象，揭示实验原理，就需要教师根据学情，改装、创新、录制或者资源剪辑处理等方式创生新的资源，比如：以制作的微课作为新的教学资源或用Flash制作实验假设与证据推理思维认知模型，帮助学生提升证据与推理思维能力；对于“半隐性实验”和实验条件所限无法进行正常教学的实验，可借助信息平台实现一定区域内学校之间共享或分享教学资源。

三、用信息技术解决实验教学中高耗低效问题

1.节约课堂教学时间

相对于其他学科，化学实验装置图很复杂，特别对于实验复习课和实验习题课，装置图、流程图等更为复杂。课堂通过教师手绘显然难于快速、美观、准确地呈现给学生。备课时，教师如果用手机对图片拍照，或者对网络资源图片进行截图、截屏，并对图片进行处理，课堂用多媒体直接呈现给学生，这样能很好地节约课堂教学时间。

2.及时反馈实验结果

从心理学的感官认知论出发，课堂对实验情况用语言描述显然不及直观现象反馈。课堂教师用教学同步软件，把手机与电脑进行信息连接后，就可以随时动态呈现任何一位学生的实验过程和结果，也可以针对瞬间的关键实验结果和现象进行锁屏、定格反馈，还可以把学生课堂的实验过程、现象、结果生成随时可利用的鲜活新素材，新素材不仅可用于教学过程，也可以通过信息平台供学生随时随地反复学习。

3.创新学习内容与方式

实验课的学习内容和作业任务基本以实验为问题情境，借助信息技术教师可以把实验视频、微课资源、装置图、流程图等实验学习资源布置给学生，这种动态化的、情境化的、有别于其他学科的作业形式能很好提高学生的学习兴趣，同时还可以在完成学习任务过程中借助平台与教师及时沟通交流学习困惑，并得到老师的帮助。显然，信息技术不仅优化了学生的学习任务形式与途径，增强了学生学习内容的趣味性，同时还使学生在学习空间上能够更加相对独立、自由地学习。

作者简介：杜卫洁，陕西省洛南县教研室，中学高级化学教师，化学教研员。

编辑 李沂蓉