信息技术与高中化学教学融合的应用实践——以“弱电解质的电离”教学为例

福建省宁德市高级中学 赖雅花

一、信息技术与高中化学教学融合的内涵分析

“信息技术”是主要用于管理和处理信息所采用的各种技术的总称。融合，从物理意义上来说，是像将固体加热熔化那样融成一体。从心理意义上来说，不同个体或群体在经过一定的碰撞或接触之后，不同的认知、情感或态度倾向融为一体。信息技术与教学的融合，按照程度可分为三个层次，即简单结合、中度整合和深度融合。“简单结合”是在传统教学中简单添加或利用信息技术元素，如利用信息技术查阅资料进行备课，上课时投影仪器图片、播放化学实验视频，利用电子平台为学生布置作业等。“中度整合”是将信息技术嵌入教学中，将信息技术处理材料用于教学，如根据教学内容制作课件或者微课，课中利用flash实现微观物质结构可视化，或者利用一些软件搜集学生学习数据，并进行学生知识掌握情况的分析。“深度融合”是将信息技术融入高中化学教学，基于教学的生成本质，让信息技术的功能、思维与教学中的教师、学生、教学内容等要素相互渗透，形成高层次的融合，实现信息技术在教学中的恰切呈现。如通过在智能化学习环境下实现师生、生生、人机互动和团队合作的课堂等。

二、信息技术与高中化学教学融合的应用优势

信息技术的不断革新和发展为学科融合教学提供了积极支持。巧妙融合运用信息技术对整合信息化、数字化教育教学资源，创新设计多元化的课堂方式，实施激趣教学，加强学生学情管理，推进精准有效的学科教学等具有鲜明的应用优势。

（一）提供丰富的教学资源，激发学习兴趣

传统的教学资源较单一，主要是教材、教师用书、练习册。而在教育信息化背景下，学生可以利用信息技术寻找相关学习资源，开阔视野，这也有利于学生养成勇于探索的科学精神。教师也可以从网络上搜索各种情境素材辅助教学，塑造立体课堂，引导学生从化学原理等科学角度关注科学技术和人类社会文明，发展学生的化学学科核心素养。

（二）创设多元的学习方式，促进有效学习

信息技术作为一种新型的教学辅助手段，打破了传统化学教学在时间、空间上的局限。图片、视频、VR技术、手持技术等将抽象的概念、原理具体化，使学生能够轻松理解、吸收知识。希沃白板、希沃授课助手等交互智能设备实现了课件演示、视频、音乐的随意切换，教师不仅可以设置游戏活跃课堂，甚至还可以将学生练习实时上传，有效促进生生互动、生师互动，激发课堂上学生的学习热情，实现学生在课堂中的主体地位，从而更有效地提升学习效果。

（三）加强学情管理，推进精准教学

课前，教师可利用QQ、微信、晓黑板等软件或App给学生推送相关学习素材，并布置学习任务，也可通过线上交流等多种渠道了解学生对新知识的认知障碍。在课堂中，教师对学生认知的重难点设置进阶问题，可以利用雨课堂等系统统一配套的反馈器，立刻看到学生的答题情况，并根据反馈结果及时调整教学策略，从而增强教学有效性。班级优化大师则成功实现了对学生的多元评价，给学生全方位的评价和鼓励，给学生信心。同时，该App可以通过打分记录学生在校情况，家长也可看到同步数据，真正实现家校联系。此外，智学网、课程帮常用于日常考试分析，针对错题进行科学的诊断，能够有效辅助教师评价，促进教师教学反思，进而因材施教，逐步实现精准教学。

三、信息技术与高中化学教学融合的课例实践

笔者以“弱电解质的电离”为例，践行《普通高中化学课程标准（2017年版2020年修订）》中的要求，重视化学教材信息资源平台的建设，提倡化学教材示范性地指导运用化学软件处理数据等信息技术的应用。

（一）内容分析

本节课是鲁科版选修4“化学反应原理”模块第三章内容，该部分内容较抽象，是对第二章“化学平衡”的深化和应用。学生在高一阶段已学习了“弱电解质”“电离”等概念，对物质微粒性有初步认识，知道弱电解质部分电离，在溶液体系中存在弱电解质分子和电离的离子，但对电离的动态平衡认识模糊。本节课对于发展学生宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想的化学学科素养有积极作用。

ABO血型在临床接触较广，属于常见遗传学标志，有研究指出，ABO血型基因位点和冠心病疾病的形成存在密切关联，且各血型间糖基转移酶活性差异为该疾病发生的重要机制[3]。而进一步研究不同血型与心血管疾病的关联性与作用机制，对日后防治心血管疾病以及评估预后方面具有重要意义。

（二）设计思路

1.基于素材，初建概念

（1）布置课前任务，上传“晓黑板”App。首先，搜集“电离学说”的发展历史，并做成思维导图；其次，根据“比较0.1mol·L-1盐酸和醋酸的导电性”实验视频，要求学生填写表1，并画图表示溶液成分，解释盐酸溶液的灯比醋酸亮的原因。

表1 比较0.1mol·L-1盐酸和醋酸

（2）教师上传优质微课，供学生学习“电离平衡常数”和“电离度”等相关概念。这样，利用课本素材，借助App应用支持，通过搜集相关学习资源，观看实验视频，完成好实验表格，从而使学生初步掌握了盐酸和醋酸的相关概念。

2.基于实验，分析问题

（1）反馈课前任务。首先，教师展示优秀的“电离学说”的发展史思维导图，帮助学生进入微观世界的探析；其次，邀请学生解析导电性差异的表格和图片，帮助学生巩固弱电解质溶液中微粒的种类及数目等知识。

（2）建构“弱电解质的电离平衡”模型，利用数字化pH计测定CH3COOH溶解过程中的pH变化情况，完成表2。

表2 CH3COOH溶解过程中各微粒浓度变化情况表

播放视频：CH3COOH在水中电离过程微观动画。

思考与交流：用v（电离）和v（结合）分别表示醋酸电离过程中的正向速率和逆向速率，请结合视频并类比化学平衡的建立过程，画出醋酸电离过程中的速率与时间关系图。

①借助数据探讨浓度对电离平衡的影响。根据表3数据及勒夏特列原理，完成表4。

表3 醋酸电离达到平衡时各种微粒的浓度（25℃）

表4 浓度对电离平衡的影响表

②借助手持技术演示实验探讨温度对电离平衡的影响，完成表5。

表5 温度对电离平衡的影响表

3.基于分析，解决问题

（1）利用hiteach系统对学生本节课学习效果进行测定，了解学生的思维误区。

（三）效果评析

1.教学情境多元化

学生在课前积极查阅“电离学说”的发展历史，利用化学史料，发挥想象力，将“电离学说”发展史制作成思维导图，促进学生有效建立起知识体系，养成良好的学习习惯。在学习过程中，学生建立了“电离学说”发展过程中科学观念的重要转变，并以史为线，激发学生探索学习化学的兴趣，建立科学态度。学生从化学的过去看到现在，并展望化学科学发展的未来。课堂例题则采用实验室常见的甲基红、生活中的蚂蚁叮咬，使学生从生活世界走向化学世界，带着所学知识回归现实的生活中，在探索解决实际问题的同时有效培育起社会责任感。

2.实验教学探究化

在本节课教学中，教师注重应用实验探究来指引学生逐步得出科学结论。例如，在实验教学中，借助图表、图片、视频等多样化的教学资源，帮助学生实现宏观与微观结合的探究，透过宏观化学现象探析微观本质。同时，还借助pH计、手持技术等实验仪器来测定物理量变化，通过证据推理得出科学结论，促进学生建立形成结论与证据之间的逻辑关系。在整个弱电解质电离平衡的学习中，学生深刻认识了化学的动态变化和平衡思想，强化了化学核心素养的培养。

3.教学手段信息化

教师在本节课教学中巧妙将信息技术教学手段贯穿于课堂教学始终，如在课前适时利用“晓黑板”进行学情分析，了解学生的学习思维误区；在课中又积极利用了希沃白板，为学生提供生动直观的课堂环境，促进了高效的课堂互动交流；hiteach等信息技术手段则为教师提供了数据反馈，便于教师实时掌握学生的课堂探究学习情况，及时调整教学进程，真正实现因材施教。这些信息化教学手段为优化高中化学教学创造了新颖、便捷的教学环境，提供了有效的辅助教学工具，为培养学生的化学综合能力和核心素养奠定了基础。

随着信息技术不断发展，一线教师也应深刻意识到，比技术更重要的是教师对待信息技术的开放理念。在信息化2.0的推动过程中，学校应鼓励将信息技术常态化，使教师接受并尝试对信息技术的应用。而教师对信息技术的应用也应逐步由简单结合提升到中度整合，最后实现深度融合。在未来的信息化进程中，信息技术手段将更加丰富，教师可在实际教学中根据学科、课型、学段等要素选择合适的技术手段辅助教学，并进一步实现信息技术在高中化学教学中的精准高效融合。