信息技术在高中化学课堂教学中的应用

顾丽春

摘 要：作为一门以实验为基础的学科，在高中化学的教学过程当中，离不开实验教学。因此，要想有效开展高中化学实验教学，就需要充分利用信息技术的辅助教学。应用信息技术能够使抽象的化学知识向具象的知識进行转化，帮助学生进行理解，从而提高课堂的教学及学习效率。引入信息技术可以拓宽学生的学习渠道，在一定程度上提高化学教学质量，促进学生全面发展。现如今，新的教学环境和新的教学形式，使得高中化学课堂教学也需要不断推陈出新，本文主要从以下四个方面展开分析和讨论，分别是将微课教学引入高中化学课堂、将数字教学引入高中化学课堂、将实验视频引入高中化学课堂，以及将模拟动画引入高中化学课堂，从而有效探索信息技术在高中化学课堂教学当中的应用方法，最终充分调动学生的化学学习积极性，提高高中化学课堂教学效率。

关键词：高中化学;信息技术;教育策略

随着信息技术及多媒体辅助教学的普及和发展，高中化学课堂教学形式也变得越来越多样化。从时代的大背景来看，现代科学与技术的重要性不言而喻，在考试大纲当中明确指出，化学学科应当在教学过程中引导学生了解科学探究的主要过程，学习并运用化学知识，需要将实验作为基础的科学探究方法。在《普通高中化学课程标准》中明确写到，高中化学教师应当充分重视建设和发展化学教材信息资源平台，通过营造良好学习平台的形式，帮助更多化学教师整合教学资源，帮助学生更加便利地学习知识，从而有效促进化学教材的信息化程度，提高信息化程度，能够为学生提供更加多元化的教学资源，从而便于信息化教学的开展。因此，化学教师在课堂教学的过程中，必须将化学教学与信息技术结合起来，从而有效提高课堂教学的趣味性，实验室搬到了教室当中。

一、将微课教学引入高中化学课堂

现如今，绝大部分的高中化学教师对于微课教学这一概念并不陌生，微课视频能够在5～8分钟的时间内完成讲解，教师可以利用多媒体信息技术，就某一知识点进行重点讲解。微课视频的长度不宜过长，这是高中学生的认知特点和学习规律所决定的，一般不宜超过8分钟。通过微型教学的形式，能够帮助学生完成学习任务。微课这样短小精悍的课堂教学方式，已经在互联网迅速发展的大背景下，逐渐成为一种新型的在线教学方式。与微课视频相关的内容还包括微教案、微课件、微习题、微反思等，这些内容都具有针对性强、目的性强、题量少、内容精的教学特点。与传统的课堂教学不同的是，教师可以提前录制好微课视频，之后在课堂上给学生播放，也可以选择他人的微课视频进行播放。学生在观看视频的过程当中，教师是可以随时暂停视频并提问学生相关的知识点，或者让学生进行相关的讨论和思考，提高了教学的有效性[1]。

比如：在制作微课视频的时候，教师可以选择生活当中十分常见的暖贴来进行化学知识的讲解，可以通过微课视频来分析暖贴的系列探究实验。在微课视频当中，教师可以从暖贴的成分入手，联系学生学过的化学知识点，在研究的过程中，带领学生巩固学过的知识并且记忆新的知识。暖贴主要是通过一种化学反应的过程来实现发热、取暖的目的。其主要成分是铁粉，此外还含有碳粉、食盐，以及蛭石。反应原理是利用铁粉的缓慢氧化（电化学腐蚀），将化学能转变为热能。所谓暖贴，实际上就是将铁粉装在有透气孔的无纺布袋中，这种无纺布袋能够让空气与铁粉充分接触，使铁粉发生化学反应。因此，在使用之前，使用者只需要将外层的不透气胶撕掉，就能够让空气中的氧气与布袋中的铁粉发生化学反应，铁粉在氧化的过程中会放出热量，随着反应时间的推移，热量也会越来越多，此时，碳粉将会与铁粉形成原电池，这时，食盐便会起到加速化学反应的作用，在食盐的作用下，铁的电化学腐蚀将会被进一步强化。因此，在这里食盐就能够充当催化剂，其中蛭石的作用主要是为了保温。这样贴近生活化的实验结果更容易被学生记住，从而有效达到巩固知识，掌握化学原理的目的。此外，在开展微课视频教学的过程中，教师可以选择一些难以理解的知识点来制作微课视频，通过录制幻灯片并播放，再加上讲解的形式，完成微课视频的制作。一方面让学生能够在课下随时随地复习这一类学习难度较大的知识点，从而有效帮助学生消化和吸收相关知识;另一方面，学生也能够在学习该知识点的过程中随时暂停视频，进行思考或是开展相关的讨论，让学生实现随时随地的学习。制作完成的微课视频能够被下载或是储存在教学平台当中，让学生实现移动式学习，从而丰富学生的课余生活，便于学生反复观看理解。教学实践表明，这种微课视频教学的方式既可以帮助高中化学教师的课堂教学变得更加生动形象，同时，也能够真实记录教学的内容，帮助学生完成课下复习，以及知识巩固，从而帮助学生实现自主高效的化学学习。

二、将数字教学引入高中化学课堂

数字化教学手段是将化学学习与现代技术相互融合在一起的一个最典型的例子，主要是利用多种传感器和信息处理器来呈现化学教学中的实验数据或者是对实验数据进行有效的采集与分析，从而获得化学实验的相关结论。通过数字化教学，能够把实验数据变得更加直观形象，能够定时定量、准确地对实验数据进行分析，从而提高化学实验的准确性。此外，还有利于培养学生的数据采集与信息处理能力，从而更好地掌握科学探究的能力[2]。

例如：在教学比较不同分子的分子间作用力大小一课的时候，将蘸有水和酒精的棉花球分别擦拭在手背上，能够感受到擦乙醇的手凉一些，因为在挥发过程中破坏的是不同分子间的作用力，液体挥发需要吸热与克服分子间作用力。在该案例中，用到的是温度传感器。在日常的高中化学课堂教学过程中，一般来说高中化学教科书上面可提供给学生的参考资料较少，学生仅仅依靠教科书上的材料来学习高中化学知识是远远不够的，因此还需要搜集更多的相关背景信息才能够更好地学习知识。化学教师在多年的教学过程中，虽然收集了相关的化学案例，以及实验案例分析等资料，但是无法在有限的课堂时间内一一给学生呈现出来，因此，为了解决这一问题，可以将化学教师手中的资料转变成为数字化的资料，让学生能够通过数字图书馆进行有效学习和浏览。也可以将这些学习资料或相关链接整理到教师的个人教学博客中，通过这种形式，教师可以不断往里面丰富化学资料，学生可以随时随地自主浏览这些数字化的学习资料，同时也能够开阔学生的眼界，激发学生在课后进行讨论的热情。教师也可以开设留言和答疑讨论的板块，学生能够随时在教师的博客当中对某一知识点进行留言，这样师生就能够在这一平台当中相互交换观点，进行学术上的交流与讨论，一方面有助于帮助教师准确把握学生的学习情况，另一方面，也营造出了数字化学习的良好环境，能够有效建立良好的学习氛围。学生在进行交流讨论的过程当中，也很容易发现自身的知识漏洞，因此，能够有效地帮助学生实现自我检测，进一步加深学生对于知识的理解和知识层面的拓展。

三、将实验视频引入高中化学课堂

在高中化学的学习过程当中，有一些实验的危险性较大，因此，需要借助视频的形式来进行学习和讲解。对于有危险、会产生有毒气体或有害物質的实验，教师可以通过视频的形式引入高中化学课堂的教学过程中，从而确保学生的生命健康。此外，还有一类化学实验在发生化学反应的过程中，出现的实验现象并不明显，发生化学反应的过程实际上就是一种比较抽象的微观概念，为了让学生理解类似的抽象概念，就需要化学教师在讲解过程中借助更高度的摄像机来观察实验现象。因此，通过视频的形式，能够帮助学生切换到高倍摄像视角，从而确保学生能够顺利观察到实验现象。

例如：关于“电化学腐蚀”这一知识点，化学教师可以在课堂上播放这一实验视频：将铁粉和活性炭的混合物用NaCl溶液湿润后，置于试管之中，试管的上方将一根导管连接一只装有清水的试管当中，在这一装置中开始进行铁的电化学腐蚀实验。通过这一具体的实验视频，教师可以给学生讲解以下主要知识点：实验中铁发生的化学反应主要是吸氧腐蚀的反应，需要掌握的化学反应方程式主要包括两个：在铁的电化学腐蚀中，铁单质失去电子转化为二价铁离子，即负极反应为：Fe-2e-=Fe2+，正极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH-。此外，通过观察实验的现象可以发现：铁在中性或碱性条件下易发生吸氧腐蚀反应。化学教师还可以利用现代化的检测仪器来帮助学生更好地认识和量化实验过程，如在探究析氢腐蚀与吸氧腐蚀的关系时，教师可以利用压强传感器、pH传感器、氧气传感器，以及数据采集器等现代化电子信息仪器来记录实验室数据，并带领学生共同分析相关的实验数据。在探究碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸的反应时，主要用到了PH计、数据采集器、磁力搅拌器等设备，这些现代化的电子设备能够更好地记录实验现象和结果，从而提高实验的准确性和精密性。通常来说，在使用视频形式开展课堂教学时，这一类的化学实验都具有以下特点，在准备过程中所需要用到的器材，以及实验试剂和药品的种类过多，对于实验室中没有的器材和化学药剂，如果临时性地进行采购，就会耽误化学课堂教学的进程。因此，化学教师可以直接使用视频教学的方式来代替实验室操作教学。在实际教学过程当中，教师需要考虑到教学的课时限制，一些课堂演示实验需要做好大量的前期操作准备，并且对于那些实验价值比较低，成功率也较低的化学实验就没有必要进行实验室演示教学。

四、将模拟动画引入高中化学课堂

近年来，随着多媒体辅助教学的不断发展和普及，并且针对高中化学学习任务重、时间紧迫的特点，许多课堂演示实验被动画模拟实验所取代，多媒体辅助实验当中的动画演示多受到青年教师的推崇，主要是由于多媒体辅助实验教学具有以下优点：首先，动画演示实验的过程简洁明了，通过3D动画效果能够完美地再现实验的场景，以及实验仪器的样貌，并且有助于将分子或者原子的结构、发生化学反应的原理知识更加形象化;其次，动画演示能够确保实验的安全性，可以有效代替一些危险性较高的化学实验过程，并且教师可以通过动画来放大实验的效果，帮助学生更容易观察到实验的现象;最后，采用动画演示实验的时候，实验过程可以随时暂停或者是重放，并且演示的时间也是可以操控的，不会影响课堂教学时间，能够帮助教师很好地控制课堂教学的进度。

例如：教师可以制作动画来帮助学生学习“C60的分子模型”，在3D动画模拟的过程中来分析学习C60的分子结构，在C60的分子结构演示动画当中，学生能够明显地观察到，C60分子具有60个碳原子，90个共价键，12个五元环和20个六元环。再如：可以用动画模拟的形式来学习苯的结构等，对于一些复杂的分子或者是原子结构，教师可以采用这样的教学方式来帮助学生更好地辨析，从而更加准确地记住结构特征，并且更好地掌握分子或者是原子的结构知识。在学习“氧化还原反应中电子转移的表示方法”这一知识的时候，教师可以通过模拟动画的形式来演示化学反应过程中分子的变化情况，以及反应过程中电子的得失情况等。如在发生氧化还原反应的过程中，教师可以利用动画演示的方式向学生讲解电子的配平过程，从而帮助学生更好地理解发生化学反应时电子数目所出现的变化。学生也能够通过生动形象的模拟动画来梳理化学反应的过程，强化自身的知识掌握。在教学实践当中，利用动画模拟的教学方法能够更加清晰地展现化学方程式的含义，展现化学实验的特点，从而帮助学生更加准确地记忆化学方程式内容，而不再是一味地死记硬背。帮助学生有效夯实基础知识，不断地拓展创新，不断地将科技前沿的化学知识和最新的技术性成果融入实验教学，丰富化学课堂内容，改进高中化学课堂教学方式;注重高中化学的实效性和可行性。动画模拟教学能够为学生创设良好的学习情境，给学生提供一个良好的情境体验，帮助学生进一步加强自身探索求知的好奇心理，引导学生在学习高中化学课堂知识的过程中加入自身的感悟和体验，不断地创新创造。化学教师必须关注学生的自身发展和成长，利用动画模拟教学来着力提升学生的观察、分析能力，不断培养学生的创造性思维能力和团队合作能力，培育学生的兴趣爱好、创新精神、科学素养和意志品质。

结束语

综上所述，化学与信息技术的有机结合对于现代化学教学的意义重大，信息技术既能增加化学学科的趣味性，也可以使得学生爱上化学知识，并在学习中体会到乐趣。信息化学习环境改变了传统式教学中“教师主宰一切”的局面，改变了“黑板+粉笔”的过于单一、枯燥乏味的教学方式，激发了学生的学习热情，使学生学习的主动性和灵活性都得到充分的体现。信息技术作为一种辅助性教学工具在高中化学中的应用可以丰富教师的教学方式，也能够充分提高学生的化学学习积极性，使得抽象的化学概念知识转化成具象化的化学理解。帮助学生更好地对高中化学知识进行理解，将信息技术在高中化学课堂上的应用落到实处，发挥出信息技术应用的优势，学生对化学理论和化学实验的学习难度大大降低，同时趣味性大大提升。并且，将信息技术在高中化学课堂教学中进行较好的构建和实施，实现了高中化学教学的突破，具有重大意义。

参考文献

[1]颜培新.高中化学信息技术的应用策略[J].中小学电教（下半月），2018（12）：16.

[2]辛峰.运用信息技术提升高中化学教学[J].数理化解题研究，2016（24）：87.