科学利用信息技术 突破化学教学困境

张寅东

[摘   要]信息化高速发展的今天，以信息技术手段为特色的新型教育模式走入人们的生活，如何利用信息技术优化日常的学习生活成为每个人需要认真思考的关键问题。 文章所指的信息技术是一种集网络知识、媒体技术、学科教学为一体的教学手段和方法，通过挖掘化学学科的内涵，立足化学实验的视角，从目前的化学教学困境切入，尝试采用化学教学过程与信息技术相结合的方式突破目前的化学教学瓶颈，探索提升化学教学质量的新型教学模式。

[关键词]信息技术;化学教学;实践创新

[中图分类号]   G633.8        [文献标识码]   A        [文章编号]   1674-6058（2021）24-0041-02

与其他教学媒体相比，信息技术的交互性是促进师生之间沟通交流的重要基础。教师通过与学生交流进行个别指导，让因材施教变得更加具体。此外，多媒体技术能将静止或抽象的知识变得更加生动、直观，并且教师在教学过程中，还能将知识中所蕴含的问题和结论进行总结、对比、归纳，使学生查询知识更加快速。与此同时，教师利用信息技术还能够将教学的过程变得更加丰富有趣，如同游戏一般，使实验的过程更加具体，如此一来，学生的学习效果也会更好。

一、信息技术在化学教学中的价值分析

1.通过虚拟实验，做好预习复习

化学教学以实验为基础，实验是让学生主动获取知识的方法，也是学生提升科学素质、提高化学能力的基本途径。因此，師生都需要做好实验预习和复习工作。多媒体的使用，能够让师生通过模拟实验空间，使实验预习和复习顺利进行，取得良好效果。

2.利用虚拟实验，降低预期危险

在传统的化学课上，宏观的、微观的或者是变化速度极快、极慢的实验是难以展示的，利用多媒体能有效解决这一问题。比如，硫酸的工业生产流程、合成氨、有机分子空间结构、金属电化腐蚀等是较难向学生直接展示的化学实验。因此，学生对相关知识没有具体感受，导致没有深刻印象，缺乏感知认识。如果教师利用信息技术进行模拟实验，便可以打破时空限制，全面地反映化学实验情景，使实验变化的过程更加生动形象，从而达到提高学习自主性的目的，还能帮助学生深化对化学知识的理解和认识，提高化学学习能力。

二、信息技术在突破化学教学重难点中的价值

1.形象生动，图文并茂

化学教学困难的根本原因是有的学生有学习障碍。因此，学生为了克服这个障碍，需要从人体的五个感觉器官出发。从记忆百分率来说，听觉、视觉之和总共高达45%。在同样的实验条件下，如果能利用好视觉和听觉的作用，将极大地提高记忆的效率。并且，经过实验认证，学习效果与感官参与的数量呈正相关。因此在化学教学的过程中，教师可以鼓励学生手脑并用。更重要的是，教师通过多媒体教学，采用现代教学手段，还可以帮助学生学习电脑技术，这对学生的终身发展是十分有益的。如此一来，学生通过对计算机技术的充分使用，在学习化学的过程中，由抽象思维和逻辑思维带来的障碍能够被突破，解决学习困难也会更加顺利。

除此之外，利用信息技术的教学形式能够给学生带来耳目一新的感觉，学生学习的积极性也能够得到提高。比如，在开展化学平衡原理这一重难点知识的教学过程中，教师就充分利用信息技术进行了辅助教学。平衡理论体系包含化学平衡、溶解平衡、电离平衡等多方面内容。通过这一章节的学习，可以加深学生对溶解平衡的理解，为学习水解平衡、电离平衡奠定基础。但是这一章节的内容比较抽象，学习难度较大，有的学生较难理解和接受。尤其是动态平衡这一概念，对于普通学生来说难度已不小，对基础差的学生来说，更是难上加难。信息技术的使用可以为这一章节的教学提供帮助，对溶解平衡、化学平衡等学生曾经学过的知识点进行分析和总结，使学生通过平衡移动图像来深刻理解“动、等、定、变”的化学四大特性。教师以动画来展示化学变化的过程，深入浅出地彰显化学道理，使化学知识更加生动直观。

2.易于启发，轻松愉快

在科学实验、工农业生产和国防建设中，硫酸都起到了重要的作用。化学教师向学生介绍接触法制硫酸和所采用的设备时，要结合实际的化工生产过程进行讲解，如果只是采用传统展示标本、模型的教学方法，有的学生在学习过程中会觉得比较枯燥。反之，如果使用信息技术来开展教学，教师以逼真形象的画面和优美动听的音乐对学生进行展示，那么学生更具有学习的积极性。利用计算机教学软件开展化学教学时，教学过程具有动感性，层次分明、画面清晰、步骤严谨，更容易引起学生的注意，使学生在知识内容的提示、讨论、总结等过程中利用图像，进行更加形象直观的学习。例如，沸腾炉沸腾起来生成的二氧化硫在热交换器的作用下变成三氧化硫，然后进入吸收室，转变为发烟硫酸。此外，教师还可以利用计算机教学软件为学生提供课后练习和思考题，起到画龙点睛的作用，帮助学生在轻松愉快的学习氛围中深入了解工业制硫酸的全过程。

3.多维展示，激发兴趣

黑板板书难以构建起空间结构，使有的学生较难理解有机化学中烷烃的同分异构体这一内容。但是，如果采用CAI来多角度展示烷的结构，便可以有效地开展教学。比例模型、球棍模型、变换角度旋转、对比与复原……教师可通过比较鉴别和主体画面，牢牢吸引学生的注意，再在化学规律的总结和指引之下，使学生的求知欲望达到顶峰。

三、信息技术培养学生化学学科能力的路径

1.强化形象思维，加深认识理解

中学化学教学过程中一些复杂抽象的概念，在形象思维的作用下，实现了从具体到抽象，再从抽象到具体循环反复的认知和学习。理性思维在形象思维的影响下，能够进行具体表达，使学生的理解更加全面和深入。

2.规范实验操作，提高观察能力

教师熟练、规范的实验操作和镇定自若的实验态度是进行化学实验教学的必备条件。教师在实验操作过程中利用Flash来设计练习题，使学生能够学习并熟练掌握正确的操作技术，使操作更加灵活。这样学生在具体的操作过程中能够自觉规范行为，调节实验时的心理状态。教师必须高度重视形象思维的独特优势，比如，在中和滴定实验的教学过程中，不仅要进行具体实验操作，还要及时帮助学生规范操作要领，观察学生的操作过程，找出失误处进行分析，使学生了解自身在实验操作过程中容易出错的地方。与此同时，教师还需要组织学生利用多媒体进行模拟实验，通过电脑图文并茂地演示和分析实验，使学生在操作和观察中彻底领悟进行滴定实验时容易产生误差的原因，找到减少误差的方法。

3.运用信息技术，提升审美水平

化学是一门极具美感的学科，集抽象性与直观性为一身、奇异性与和谐性为一体，实现复杂性与多样性的高度统一。但是想要体现化学的美感，不僅需要用标本、模型、非语言行为来展示，还需要利用实验计算机、电视等教学媒体通过特定的创作方式进行实验再现。化学学科包含情感、创造、形象等诸多要素，它与形象思维密切相关。在化学教学的过程中，教师通过展示化学学科的美感，可以增加学生对学习化学的向往，增强学生对化学的新奇感、向往感等感受。因此，教师需要充分利用信息技术，通过展现化学知识的美的形象，塑造出充满激情与活力的化学教学课堂，将化学知识与师生的审美水平进行融合，发生共振，使人产生共鸣，从而让学生在化学学习过程中形成正确的审美观，最终在美的情境中获取知识技能、塑造人格、培养高尚的审美情操。

4.提高自学能力，实现教学目标

个别化、业余化的化学自学将随着电脑和人工智能技术的发展而变得普遍，程序化学课将构建出重要的自学形式。课程将教学内容分成多个框架，并根据学生的认知编成学习程序。学生通过计算机来完成学习和自测，如果最终结果符合标准，那么将自动进入下一个单元的学习，直到完成最终的学习任务为止。

步子小、难度小，是教材内容在程序化学课展示过程中的主要优点。学生在程序化学课的学习过程中，因为能够及时获得反馈，可以将自身薄弱点进行强化，从而降低学习错误率。除此之外，学生还可以自定步调。基础扎实、成绩较好的学生可以利用多媒体在短期内完成学习任务;基础较差的学生可以根据自己的学习状态，放慢学习的步伐，延长学习的期限。如此一来，教师才能克服在以往化学教学过程中“齐步走”“只顾中间，不顾两头”的缺点，使学生的自学能力以及自身的教学效率在此过程中得到不断的提高。

综上所述，教师将教学要素和教学资源进行有机结合，是化学学科和信息技术整合的有效手段，利用系统方法协调化学教学系统中学生、教师、教学内容、教学媒体之间的关系，在心理学、教育学等理论知识的科学指导下，使化学教学体系更加完善，在维持教学的过程中发挥聚集效应的优势。教师要充分利用现有资源，发挥资源的最大优势，使化学学科教学和信息技术的融合、推进更加顺利，使当前我国中学化学教学工作的质量得到进一步的提高。

[   参   考   文   献   ]

[1]  孙维国.信息技术与化学课堂教学的整合初探[J].成才之路， 2007（8）：18-19.

（责任编辑   黄诺依）