高中化学实验智慧教学模式设计与应用

殷跃奇

（镇江市丹徒高级中学,江苏 镇江 212100）

一、分析化学实验实施智慧教学模式的必要性

实验教育是高中化学教育系统的重要组成部分，对学生的创造性思考的形成、知识的扩展起着不可估量的作用。分析化学实验是高中化学、化工、环境、生命类专业等方面的基础实验室课程，学习的主要目的是让学生掌握基本的操作技能，能从实验中获得知识。让学生学会分析问题并且能解决问题，还可以培养学生的实践能力和科学研究能力。因此，对于学生发展创新思维，实现知识的内化与迁移具有举足轻重的作用。但是分析化学实验教学却面临着新的分析方法不断涌现与授课学时不断缩减的矛盾，以及学生化学知识基础的不平衡与困难之间的矛盾。教师在获得学生学习进度的准确数据上面临着困难，他们没有时间考虑学生的差异化和学生的个人需求。另外，他们对实验计划也不太清楚，这样培养学生的创造能力，解决问题的能力和实际解决问题的方法是不可能的，不能适应新时代发展创新人才的要求，如何积极改造高中化学实验教育，转变教育理念，适应创新人才培养的新时代，是教育改革试行中应解决的重要问题之一。

智慧教学(intelligent teaching)是一种基于动态学习数据分析和“云平台、互联网和智能终端”等信息技术的现金科学的教学模式，其主要目的是以满足学习者的学习需要，以激发学习者的创新潜能为主要目标，尊重每位学生的个体差异和个性化需求，智慧教学的核心教育理念是“以学生为中心”，其技术特点是“教学决策数据化、学情诊断精准化、学习服务个性化、评价反馈即时化、交流互动立体化、资源推送智能化”。智慧教学坚持信息技术与教育教学深度融合，对于转变教育理念、推动高等教育内涵式发展、提高人才培养质量具有深远意义。因此，具有智能化、信息化特点的智慧教学是实现高校实验教学改革跨越式发展的必然选择。

基于信息技术的智能教育对高中化学教育教学有着很大的影响，在这样的教育中提出了改革教育体制的道路，其中包括教育资源、教育方法、教育环境等领域、教学方法等，现在在理论教育中，智能教育模式被广泛应用。用于经验数字资源、实验管理和模拟实验，关于智能学习，实验教育整体的应用很少，根据实践研究，如果在实验室的化学课上导入智能教育模式，可以为化学教育改革提出新的想法和思路。

二、分析化学实验实施智慧教学模式的基础

现在，高中的智能教育研究活动处于探索阶段，尤其是关于革新在实验教育中的应用，主要有一系列的因素，所以近年来云教室等科学的教育教学模式得到了广泛认可，但是云课堂的重点是理念教学，所以对实验教学方面没有太多的功能。此外，优质资源的支持不足，并没有办法实现课堂导入这个重要环节，有些重要的实验内容缺乏智能教学资源。

三、分析化学实验实施智慧教学模式的设计与实践探索

本研究了分析化学实验的智能化教育模式，实现学生的个体化发展，进行相互智能分析化学实验教学，让学生们能实现积极学习和自主学习，并且这种教育教学方法是以学生为中心，其显著特征是动态评价，包括信息、通信技术（IT）和深刻的教育变革，是以教育过程、教育内容、教育方法、评价等相关的教育过程模式，构建以学生为中心的学习周期优化系统，基于智能平台的信息功能为学生提供个人指导，教育内容方面，必须扩大研究、革新、综合活动注重创新、高水平、高难度的知识学习，培养学生深入思考、创新能力和精神。综合运用多个教育资源，激发起学生学习的兴趣，使学生从机械性的学习转变为积极探索，唤醒学生的思考和创造性的能力，培养学生的“寻方制药”的能力，提高知识内在性，让学生进行简单的实验报告，建立多阶段的评价指标体系和评价方法，全面分析实验教育的全过程评价，研究学生对学习的贡献，从几个阶段分析学习成绩和异质性，多维促进学生的自主学习，提高学习热情。

（一）创新教学模式，建构循环优化的智慧教学流程

借助移动智能化教育平台，使实验教育向全面信息化、智能化迈进学校，建立一种“课前导学-学情分析-设计教学内容-随堂测试-课中实时评价-个性化指导-课后电子报告-大数据分析-教学反思-导学内容再设计”的循环优化的智慧教学流程，上课前，教师们利用各种综合性的数字教育资源，通过微录像、虚拟实验、动画、教室进行智能化信息教学，教师通过智能学习平台向学生提供智能教学，分析课程内容，在教室里，通过实时评价功能测试，可以及时把握学生每个人的学习难点。基于学习内容，和学生一起找出学习上的不足，能帮助学生及时进行查缺补漏，指导学生的思想和学生对实验理论和标准操作。智能学习平台提供动态分析数据，实时动态学习，让学生了解一个人的学习情况和学习困难，让教师能进行正确的个人指导，确保有效的学习。为了培养学生关于“寻方制药”的创造力，学生们在课后进行公开实验，扩大知识面的提高，通过实验教学数据的发掘和分析，开发教育资源，提高学习效率，实现学习周期的优化。

（二）创新教学内容，增加探究性、创新性和前沿性内容，丰富课程内涵

知识传递的过程是在学校前自主学习的基础上进行的，上课的时候，重点讲授创新能力的头脑风暴教学活动和实际操作方法。在教室里，从实验性的说明到实验室的研究内容发生了变化，我们深入分析了实验参数和条件对结果的影响，并改进实验的方法。课堂介绍了相关的前沿和热点，开阔了学生的科学视野，他们创造性的思考和研究的潜力正在发展，在思考、分析、解决问题的同时，注重课堂上的思想政治教育，鼓励学生通过学科的前沿渗透来学习化学动力，使化学分析教育充满活力，具有感染力和现代性，培养学生和化学、科学、感情、价值观相关技能的提高，实现课程目标。

（三）创新教学方式方法，实施多种教学举措，促进自主学习，达成能力培养目标

为了激发和提高学生的学习兴趣，我们根据不同的学习要素，进行虚拟实验、实践研究、进行课堂演示和网络自主学习，基于问题的学习、情景教学、随堂测试和任务驱动等多元教学方法，介绍了“一对一”操作内容和实验原理的教学视频。通过互联网微视频原理，微视频实验演示、虚拟实验、知识转移等，让学生在课前自主学习实验内容，其实验方案和实验原理在国际奥委会平台的视频和讲座中有详细介绍，在流动教育平台上进行实验讲座。实验操作演示微视频具有视觉特征，学生很容易完成实验技能培训，这种学习方法是非常有效的，为了提高操作技能的学习效果，使学生掌握实验的方法和步骤，我们在上课前组织了一个虚拟实验环节，为了促进学生在课堂上的学习，对其进行测试，以学习理论和实践的结果。一方面，网络自主学习可以培养学生的自主学习能力，形成持续学习意识，另一方面，可以培养学生以信息为基础解决问题的能力，培养学生的信息素养。

为了在学生提高认识的过程中达到学习目的，采用了教学的再教育方法，根据课堂的难点、教育的重点和学生经常出现的问题，制定课程，组织讨论会，通过思考、讨论、研究、分析、交流等方式总结知识，根据学生表现出的认知缺陷，灵活调整讨论内容和进度正确解读讨论内容和进展，及时借用先进学科，继续扩大学生的知识，激发起学生的学习动机和科学体验，让学生们都能知道“科学思考比知识更重要”。在知识爆发的时代，在学生通过积极自主学习获得新知识，克服困难和勇于发现的过程中，为了达成对基础理论的深刻理解，教室可以在这个过程中引入对应的教育方法，激发学生的学习热情，创造与生活密切相关的环境，适当展示代表科学前沿的教学资源，让学生感到化学知识有用，激发学习的自豪感。教师还要锻炼学生的批判性思维能力，提高自信心和学习能力。这些教育措施使学生从被动学习转向积极学习，建立和谐的教师和学生关系，从而进一步增强学生内在学习动机鼓励自主学习。

（四）创新教学考评方法，管理教学全过程

扩大对学生评价的时间跨度，变更基于实验结果报告的评价方法，建立多阶段的评价指标体系和评价方法，在教育的整个过程中扩大评价，评价多维检查学生的学习态度和学习成绩，这些举措都非常重要。教师要加强学生对学习过程的管理和要求，实施学习过程的综合控制，结合过程评价和最终评价，帮助改变学生的学习态度。教师可以利用流动实验教学平台对学生的学习过程进行实时评估，包括评价结果。鼓励自主学习，加深思考，发具体的评价方法是交互的自我教育（10%）、实验操作（40%）、虚拟实验（5%）电子报告书（40%）和革新的思考研究（5%）的学习评价模型鼓励学生。通过表现他们内在的动力、自主的学习和积极的思考，将过程评价和最终评价结合起来，进而补充多种教育方法。

结语：综上所述，少年强则国强，青少年就是祖国的花朵和民族的希望，自从改革开放以来，我国的各行各业都在快速发展与创新，教育教学模式也在不断地创新与提高。因此，学校和老师们也要紧跟时代创新的步伐，特别是在高中这个重要阶段，高中学生的学习成绩将直接影响到学生的高考，而高考又是人生一个重要的转折点，老师们需要不断地研究与实践。高中化学学科是高中生学习中一项很重要的学科，也是一项需要充分发挥学生逻辑思维能力的学科，同时化学实验也是高中生考试中必考的知识点。因此，老师们要重视在实验教学中，积极地运用实践教学，来提高高中化学实验中的准确性和科学性，在移动智能学习平台的化学教育分析实验改革的基础上，结合信息技术和深度教育，提高了学生的自主学习和信息素养激发学生的学习热情，智能教育设计模式的研究也超越了时间、空间和内容，为加强学生的实践和理论知识的提高，提高知识转化能力，提供个性化的交互学习重要环境。智慧教育秉承“以学生为中心”的理念，充分利用了教育模式的信息化和智能化，通过整体教育过程让学生们真正地理解化学知识，提高了学生的化学成绩，也提高了学生的综合能力。