摘 要:信息技术的快速发展,为高中化学教学带来了极大的便利。尤其是实验教学,受到实验室条件的限制,很多实验无法开展。信息技术的应用,有效地解决了这一问题。对此,文章重点探讨信息技术环境下高中化学教学效率提升策略,以供参考。
关键词:信息技术;高中化学;教学效率;提升策略
教育信息化时代背景下,多媒体、希沃白板等信息技术软件在教学中的应用越来越普遍。尤其是化学重难点的突破,通过信息技术的应用,能够将复杂的知识简单化,进而提升化学的教学效率。对此,教师需要进一步探索信息技术的应用路径,进而提升化学的教学质量。
一、信息技术和化学课堂融合的意义和原则
(一)信息技术和化学课堂深度融合的意义
1.增大化学课堂容量
伴随着信息技术的快速发展,知识传播速度越来越快,而且知识的更新速度也非常快,网络上有丰富的化学学习与教学资料。教师可以借助信息技术手段搜集和展示更多的教学内容,扩大了初中化学课堂的容量,为学生提供更加丰富的课堂学习内容。对于学生来讲,信息技术和化学课堂的深度融合,能够让初中生的学习内容不再局限于教材,借助现代化的信息技术学习工具,学生可以从网络中搜集海量的学习资源用于自学,拓宽自己的化学知识面[1]。
2.激发学生对化学的兴趣
信息技术与化学课堂深度融合,是时代发展的必然趋势,同时也满足初中化学的教学需求。利用信息化教学模式,可以构建出一个趣味性化学课堂,进而培养学生对化学学习的兴趣。在兴趣的驱动下,学生可以积极主动地配合教师完成教学活动[2]。實施信息化教学模式,比如图表等,可以让学生在一个良好的课堂氛围中学习化学知识。在课堂的巩固环节,教师可以利用信息技术展示经典的化学案例,实现激发学生兴趣与潜能的目的。
3.培养学生的发散性思维与探究思维
信息技术与化学课堂深度融合,可以培养学生的发散性思维,帮助初中生形成探究意识。在初中化学信息化教学模式下,教师可以制作PPT课件,或者是借助智慧课堂等,让化学教学内容从枯燥的文字转变成形象生动的图片与视频,有助于激发学生的想象力,达到培养学生发散性思维的目的。新媒体教学工具具备声图并茂等特征,在教学活动中,学生可以直接在屏幕上观看教材中的内容,同时还有生动的讲解,能够增强学生的体验。除此之外,这种教学模式比传统的教师讲解更具趣味性,可以更好地吸引学生的注意力。
(二)深度融合的原则
1.工具性
在两者的深度融合过程中,必须要做到以下几点:首先,任何深度融合措施都需要以初中化学教学活动的顺利开展为核心,明确信息技术是初中化学教学活动的辅助教学工具,切忌过于依赖信息技术手段,降低初中化学的教学效率。其次,充分挖掘信息技术在教学中的应用价值,包括教学课件的展示、抽象问题的简化等,从而为学生提供更加丰富的学习资源。最后,需要注重学生之间的互动与沟通,在信息技术与初中化学的深度融合过程中,最常见的问题就是利用信息技术展示教学内容,教学方式过于单一,学生之间的互动性削弱,进而导致教学质量达不到预期的效果。
2.目的性
想要提升深度融合的有效性,需要利用信息技术手段创新教学方法,并制订出明确的深度融合目标,以目标为导向,促使化学教学与信息技术能够充分结合在一起,发挥信息技术的教育价值[3]。
首先,要帮助学生认识到终身学习的重要性。信息技术的应用,让学生的学习方式不仅限于书本的内容讲解,同时教学资源更加丰富,引导学生积极参与化学实验探究活动,最终达到培养学生化学能力与素养的目的。其次,提高化学的学习质量。将信息技术渗透到化学教学过程中,切忌过于追求信息技术的应用,忽略化学知识的教学与化学能力的培养。利用信息技术手段,进一步优化传统的教学手段,并创设出可视化的教学过程,有助于营造出高效的化学教学氛围,帮助学生积极主动地融入教学活动中。
3.学生本位原则
始终坚持学生本位原则,合理应用信息技术。在初中化学教学中,深度融合信息技术手段,能够为化学教学活动的顺利实施提供保障。教师需要以讲授知识为主,以信息技术教学为辅,始终坚持学生本位的教学思想,发挥自身的人格魅力,通过言传身教,潜移默化地影响学生的行为,帮助学生形成良好的化学学习习惯,
4.适宜性原则
推进信息技术与初中化学教学工作的深度融合,必须要考虑到学生的身心特征与接受能力,选择最合适的教学方法和内容。在促进学生化学思维发展的同时,还要关注到学生的身心发展。
二、信息技术环境下高中化学教学效率提升策略
(一)导入真实的生产生活与现代化的科技信息
为了更好地培养学生的创新能力,教师可以导入真实的生产生活与现代化的科技信息,并呈现如下例题:现有一张铝制品说明书,上边的使用说明指出,不能使用铝制品盛酸性或者碱性的食物,也不能装腌制品。例如,果汁、食醋等。如果铝制品上粘上顽固污渍,可以先使用温水浸泡一个小时,然后再使用软毛刷进行清洁即可,切记勿用钢丝球或者是砂纸清洁铝制品。从这个例题中,我们可以了解到铝有哪些性质?学生通过说明书可以直接了解到铝制品的性质,即:铝制品遇酸产生反应,也会和碱发生反应。从化学的视角出发探究生活中的问题,能够逐步形成化学思维模式,最终实现培养学生化学素养的目标。对此,教师可以出示以下习题:某生态科技有限公司的资源化综合处理作为教学素材——废弃牛奶盒的回收与使用。一个牛奶盒,75%是纸,20%是塑料,5%是铝。回收废弃牛奶等废弃物,并制作出各种衍生品。通过这个案例,学生可以更加深入地了解资源—产品—废弃物—再生资源的循环经济发展模式。借助这种教学案例,学生能够加深化学在生活实践中的创新应用,这是从本质上重新定位生活化教学,与此同时,生活化教学案例的融入,也有效地培养了学生的创新能力。
(二)设计有针对性的任务
信息技术背景下,开展高中化学课堂教学活动,教师需要充分结合本班级学生的学习兴趣与认知能力等,创建出一个有效的教学情境,让学生能够在一个真实的、有趣的教学情境中快速构建出化学知识体系,提升高中生在化学课堂中的学习效果。在智慧教室中,教师可以借助互动教学平台播放教学视频、动画,以及音频等教学资源,增加化学课堂的容量,让学生能够更加全面地把握本节课的学习内容。与此同时,教师在课堂上可以播放与课程相关的优质课件,进一步补充课堂教学内容,帮助学生掌握更加丰富的化学知识。
以化学实验为课题开展项目学习,主要是培养学生自主发现问题与处理问题的能力。在具体的实验过程中,当遇到各种异常现象与问题,要求学生能够及时记录,结合具体的实验结果,再对这一问题或现象进行探究。化学教师应该注意以下几个方面的事项:首先,利用信息技术搜集与化学实验有关的学习资料,提前操作实验过程,明确实验中可能出现的一系列问题,最终达到一种理想的实验效果。其次,记录学生的实验情况,可以让学生的自我评价与相互评价有据可依。最后,让学生能够认真记录下实验过程中的现象,并处理问题。引导学生在实验过程中,结合实际情况对实验方案进行优化,敢于动手尝试。以下是具体的实验设计:第一,提出实验过程中需要思考的问题。应该怎样检测提纯后精盐的纯度,得到的氯化钠晶体中是否含有水?怎样去证明这样的结果?在这个实验过程中出现了什么样的异常情况?第二,实验操作。可以让学生结合自行设计的实验方案进行实践操作,在操作过程中要确保实验的安全性与科学性,能够严格按照相关规范进行实验过程,并记录下实验的现象和最终得到的实验数据。这一过程中,就是要严格监督学生的实验操作流程,给予适当的点拨和纠正。第三,相互评价与自我评价实验过程,形成认知。通过项目学习开展化学实验教学活动,学生所设计的实验过程可能存在漏洞,甚至是完全不合理的,但是在具体的实验中学生可以发现自己存在的问题,并进行反思。想要更好地避免實验中存在的问题,教师可以组织学生在实验前与实验后进行自我评价和互相评价,结合实验的过程与实验结果多次进行反思,并进一步优化实验设计。
(三)设计有层次性的问题
以高中化学电解质溶液的教学为例,教师可以利用信息技术,创设生活化情境的方式,促进学生社会责任担当的形成。第一,明确素养目标,即:社会责任;明确教学目标,创设生活化情境,利用教材中的知识帮助学生处理问题;学习目标,结合电解质的概念进行讨论,增强学生对“实践出真知”的体会;评价目标,判断学生社会责任担当的形成。第二,创设生活化情境。氯碱工业是一项重要的工业生产活动,这与初中化学学习的电解水制氢气和氧气是类似的,在实验中,我们可以通过电解食盐水的方式制取烧碱、氢气和氯气。这个过程中的反应方程式为2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2↑。教师可以设计以下三个问题:
问题1:从以上图片中,可以看到加入反应物水中含少量NaOH,那么该物质是否为反应物呢?(生:从反应式我们可以看出来NaOH并不属于反应物,它只是一种生成物。另外,我们可以从文字信息中了解到这个生产过程可以获得烧碱,也就是说NaOH属于一种生成物。)
问题2:如果NaOH属于生成物,并非反应物,那么加入这种物质的目的是什么?(生:因为装置的右室加了水,所以溶液的导电性比较差,也就意味着整个化学反应的速率比较低。对此,加入NaOH能够有效提升溶液的导电性,进而提升电解反应的速率。)
问题3:是否可以把NaOH换成其他的化学物质呢?用NaCl是否合适呢?(如果只是考虑导电性的话,加入其他的物质也并非完全不可以,但是这个化学实验的目的是获得烧碱,如果替换成其他的物质,最后的生成物中会含有其他的杂质,还需要再次进行提纯,从工业生产成本控制的层面上来讲,这样替换也就意味着生产的成本将会增加。)
针对上述问题,学生们分别做出了解答。从学生回答的结果可以看出,学生能够结合已知的情境提取出重要信息,并能够利用所学的电解质内容深入分析问题。设计这种实验的目的在于锻炼学生提炼信息和处理问题的能力,促使学生能够在知识的应用过程中发展逻辑推理的核心素养,进一步强化学生的社会责任担当。
(四)引领学生自主构建知识
在实验的教学过程中,往往设计了多种教学功能,让学生自主完成实验过程,可以更好地培养学生的实验操作能力,有助于培养学生形成科学的态度,掌握正确的方法,最主要的是提升学生的科学素养。与其他科目的学习一样的是,实验教学也具有非常明确的教学目标。对于化学实验的深度学习,应该做什么?如何做?以及做得怎么样?三个角度进行指导与分析。比如,在粗盐提纯这个实验中,实验的目的是将粗盐中的杂质除去,包括不溶性杂质与可溶性杂质。这个实验的深度学习需要达到以下几个基础目标:首先,需要结合氯化钠的溶解性,选择合适的分离方法、化学试剂和化学仪器设备,进而能够达到氯化钠提纯的目的。其次,可以设计出正确的除杂操作过程,而且还需要证明杂质已经完全除去。再次,能够正确并自行进行过滤与蒸发实验操作。最后,达到实验提纯得到的精盐产品,并对实验中影响精益提纯的因素进行分析与探讨。
在化学实验中,深度学习要求学生能够结合实验内容,独自完成整个实验的流程,从化学实验的设计到最终的评价,可以把化学知识与方法充分渗透到学习活动中,深化学生的主体性,并充分展现出学生的自主学习能力。结合这样的教学目标,教师可以设计实验的相关问题,让学生能够提前做好实验的相关准备工作。
通常情况下,粗盐中包含有什么样的杂质?结合实验室现有的条件,可以采取什么样的方法进行粗盐的提纯?如果在提纯中涉及相应的化学反应,请写出对应的化学方程式。在去除杂质的实验中,会用到哪些化学仪器与化学试剂,请提前列明所用到的仪器设备清单。分析所设计的实验方案,明确需要用到的化学试剂的量和使用的顺序,分析这对实验结果所造成的影响。
结束语
综上所述,教育的目的、宗旨指向人的生活,教育回归生活同时又创造生活,充分体现出教育的本质。高中化学对创新能力的考查,主要集中在根据已学物质的结构、性质,推测出一些反应的现象及实质,达到知识点的迁移、规律的总结和物质的合成路线的设计能力等。这就需要教师充分利用信息技术,能够引导学生连接日常生活中遇到的化学问题,并帮助厘清教材中的知识概念。
参考文献
[1]陈超华.基于教学评一体化的高中化学实验高效课堂的构建[J].科学咨询(教育科研),2021(08):206-207.
[2]曹嘉琦,张文华,王宏里.高中化学实习教师探究性教学水平个案分析:以“氧化还原反应”主题教学为例[J].化学教育(中英文),2021,42(12):70-79.
[3]田敏.高中化学探究性实验设计:以“Na2CO3和NaHCO3性质”为例[J].中学化学教学参考,2021(04):48-49.
作者简介:冀立志(1964— ),男,汉族,河南夏邑人,新疆乌鲁木齐市第一中学,中教高级,本科。研究方向:化学专业。