初中化学教学中利用信息技术开展实验教学的策略研究

赵剑晓

（苏州市平江中学，江苏 苏州 215000）

初中阶段学生第一次接触化学，打下良好的基础非常重要。化学的学习由浅入深，以探究性学习为主，化学实验作为化学学科重要的一部分，掌握好化学实验对学好化学非常重要。但是通常考虑到安全性问题，教师对化学实验大多使用文字描述，对学生缺乏直观的演示，影响了学生对知识的理解，大大减低了学生的学习兴趣，不利于学生核心素养的培养。而在化学实验中应用信息技术，则会改变这一弊端。信息技术既能直观、形象、生动地进行实验演示，帮助学生思考，提高学生学习兴趣，培养学生分析问题、解决问题的能力，同时又能保证学生安全，加强学生对理论知识的理解，提高化学实验课的教学效率和教学效果。

一、初中化学教学中利用信息技术开展实验教学的优势

（一）优化教学模式

以往的化学实验教学中，教学范式比较单一枯燥，以教师口述或陈旧的视频为主。学生对化学实验的体验感不强，对实验本质认识不深，无法启发其进一步思考，虽然学生对化学实验充满了兴趣，但面对课时教学压力，也习惯于传统教学模式。在信息技术条件下的初中化学实验教学，可以加大化学实验的趣味性，增强学生学习的主动性，将化学实验放大、放细、放慢，方便学生观察与理解，将实验过程更加清晰地呈现，加深学生对实验内容的理解与思考，提升实验探究性思维，并且将实验所获理论应用于生活中，提高实践能力，优化教学模式[1]。

（二）提高学习兴趣

信息化初中实验教学是指以多媒体、投影、白板等媒介，演示化学实验，丰富直观视觉的过程。它可以极大地提高教学效率，创设教学情境，为学生展示充盈的知识理论，优化课堂教学环境，提高学生的学习效率，分解知识点，提升课堂教学的深度和广度，体现学生的主体地位。相较以往的以教师讲授为主、学生被动学习而言，更加有利于提高学生的学习兴趣，培养学生自主探究问题的能力，使教师与学生在教学中的角色定位更加符合新课程理念，整个教学过程充满引导、启发、互动，益于提高学生化学学科核心素养，使学生在轻松愉快的学习氛围中理解化学知识。

（三）丰富实验内容

受传统化学教学方式的限制，许多实验内容因考虑到课时进度、安全性等问题，教师在化学课堂中基本上一笔带过，使学生对知识的理解等同于死记硬背。而信息技术的应用，可以利用互联网、微课软件等丰富化学实验内容。教师可在课堂上邀请学生上前互动，在屏幕上操作实验过程，增强学生体验性，提高学生动手能力，这种教学方式有利于学生对化学实验的理解，方便记忆，同时可提高实验教学的效果。另外，教师可将生活中常见的实验现象进行展示，增强课堂趣味性，使学生明白化学源自生活，应用于生活，平常要善于观察，发现生活中的化学现象。

二、初中化学教学中利用信息技术开展实验教学的意义

（一）有利于提高学生化学核心素养

初中阶段化学学科核心素养包括宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知、实验探究与创新意识、科学精神与社会责任。化学是一门以实验为基础的学科，通过化学实验将化学现象直观地展现在学生眼前，以此帮助学生更好地理解和掌握化学知识。可见，初中学生对化学实验的良好理解可为今后的化学学习奠定基础。信息技术与化学实验的融合，将极大地促进学生对化学实验的理解，对化学实验过程看得更清晰、更到位，理解得更深刻，从预习、自习、复习等不同的学习过程学习实验，从而提高化学核心素养。

（二）有利于提高学生动手能力

真正将化学实验与信息技术相融合，教师可在课前设计预习单，给学生布置预习内容，包括如何设计实验、实验分为哪些步骤、实验的原理包括哪些、实验的目的有哪些等，让学生通过预习对实验有初步的了解。课上通过演示、动画、视频等，让学生参与到实验过程中，动手操作。通过几节课的训练，学生对化学实验有所了解后，可让学生自己动手，利用演示文稿、FLASH 等设计实验过程，提高学生动手能力，并在课上进行小组展示、分享、交流。这一过程摆脱了应试教育的束缚，符合新课程理念要求，激发学生主观能动性，实现教学目标，实施无害教学，有利于实现化学实验有效教学。

三、初中化学教学中利用信息技术开展实验教学的策略

（一）借助微课，课前学生自主预习

在疫情防控常态化的社会背景下，无论学生、教师还是家长，对网课都不陌生，微课凭借其方便、简洁、精练的特点走进课堂。在常规线下教学中，教师同样可借助微课开展实验教学，主要体现在预习环节中。教师可设计优质微课，提出预习问题，让学生带着问题观看视频，产生自己的思考。同时对于实验中所要注意的问题，教师要重点提醒学生，保证实验效果，使学生在课前对化学实验相关步骤有初步的了解，教师在课上可直接讲解重难点知识，提高课堂效率。

以《氧气的实验室制取与性质》一课为例，教师可以制作微课，在微课中先提出问题，例如实验室制取分为几步骤、如何检验装置的气密性等，调动学生探究的欲望。同时，为尊重学生的主体地位，教师也须锻炼学生善于思考，善于提出有价值的问题。例如：如果装置气密性没有达到要求，怎么解决和调整。在学生观看结束后，教师可利用钉钉、腾讯会议、微信群等与学生互动，检验学生预习效果，引导学生开展化学实验操作。对于重难点问题，教师可录制讲解视频，方便学生观看，促进学生独立思考与探究能力。学生熟悉实验步骤，确保化学实验操作的正确性和高效性，教师须引导学生通过实验掌握氧气的实验室制取原理和方法，实现教学目标，突破教学重难点，保证学生的参与度与注意力，使学生进行独立、深入思考，更好地开展实验操作，提高学生的化学实验素养。

（二）演示实验，课上师生互动探究

演示视频的制作是信息化与初中化学实验教学相结合较普遍且实用的方式之一，它可以丰富化学实验探究内容。演示实验，使课堂上师生互动更有效，学生可上前讲解教师录制的实验演示过程，由学生当“小老师”，这样更能加深学生的理解，并且台下的同学可以提出问题，将抽象的理论知识转化为生动形象的实验画面，降低了化学实验知识学习难度，有利于学生更好地理解化学实验知识，提升化学实验素养，提高学生动手能力，减少因化学实验条件严苛而产生的学生对化学实验理解不够深刻的现象。

在《金属资源的利用和保护》一课中，教学重点是“铁的锈蚀条件”。在这个实验中，需要一定周期的观察实验，设置实验组、对照组，相对来说比较麻烦，且学生难以独立操作。这样的课例就比较适合教师利用信息技术，与学生在课堂上共同探究。教师分别录制实验组、对照组实验过程，并向学生播放演示，学生可直观地感受实验现象及变化，掌握铁锈蚀的条件及具体表现，更好地理解“铁的锈蚀条件”实验知识；教师也可以顺利完成化学实验教学任务，提高课堂效率，在师生互动中突破教学重难点，开阔学生的眼界，引导学生从细微观察处理解化学的实验过程，加深对化学原理知识的认识和理解，达到教学合一的目的。

（三）突破细节，课后巩固重点知识

初中化学课，对实验过程的认识和理解固然重要，但是作为中考学科，落实到练习、巩固同样重要，这对课后巩固重点知识提出了要求。第一，学生课下需要二次思考，不能仅仅观看完教师演示后，将过多精力放在实验结果和实验操作上，更多地需要对实验过程中的细节问题进行观察和二次思考，这也要求教师对实验细节进行及时提点，鼓励学生独立思考与探究，提高化学实验教学的质量。第二，教师课下需要带领学生复习和巩固细节及重难点实验知识，强化学生对知识的理解。

在《粗盐中难溶性杂质的去除》这一课中，需要通过蒸发、过滤等一系列实验过程，实现将粗盐转化为精盐的目的。在这一实验中，有很多细微之处需要学生注意到，例如，实验过程中滤纸没有贴近漏斗内壁会产生哪些影响等。化学教师在引导学生展开实验操作时，可以将学生的实验过程完整地录制下来，在课下反思、巩固阶段引导学生回顾蒸发过程中杂质去除的原理，引导学生通过观察发现粗盐和细盐的不同特质。以巩固知识的方式，促进学生对粗盐、细盐提炼知识的理解，提升化学实验思维。

（四）选择技术，提高课堂教学效率

初中化学实验的变化通常是微观的、细小的，并且具有真实性、不可逆性，需要一定的实验理论基础。运用信息技术开展化学实验教学，选择恰当的技术十分重要，好的信息技术将大大增强学生对化学实验的理解，丰富自己的认知。无论选择何种信息技术手段，都要将化学中的微观世界给学生展现清楚[2]。

在具体教学中，同屏和直播技术都是较好的初中化学实验教学手段。同屏是指教师与学生在同一个“云会议室”和“空中教室”，通过共享屏幕观看实验过程、学习化学知识。直播技术是指教师运用线上授课平台开展直播，教师与学生可实时互动，两者均体现交流性、互动性、参与性，使学生更好地参与到课堂中，更好地理解实验细节，时时发现问题，适时解决问题，课堂生成更加丰富。同时在同屏或直播技术中，教师同样可以利用分组讨论的方式，合作探究，加深学生对知识的理解，根据不同学生的特点，可以实行一对一帮扶，学优生帮扶学困生，有利于提高课堂效率，锻炼学生的动手能力和探究能力，主动对问题进行探究、分析、分享、交流、解答，进而提升学生的学习效果。

通过信息技术建立化学模型也是初中化学教学中利用信息化开展实验教学的重要途径之一。化学模型更加直观、立体、生动与形象，便于学生了解知识。例如在原子结构中，教师可建立模型，展现各个粒子之间的关系，引导学生感知，了解原子结构知识，利用希沃白板展示，展现化学微观世界的3D 立体结构。在讲解过氧化氢时，可建立其分化重组的模型，使学生了解原子、分子之间的微观世界。再如分子与分子之间存在间隔，教师可直观演示50mL 水与50mL 酒精混合，最后得到体积小于100mL 混合溶液，启发学生思考原因，吸引学生注意力，教师最后总结答案：水与酒精混合时，水分子与酒精分子会进入对方分子间隙中，从而缩小分子之间间隙，进而致使融合后的总体体积小于二者体积数值的和值。此实验由于水和酒精之间的分子无法直接观看，学生无法直观观察到实验现象，教师可运用黄豆与小米代替粒子进行实验，解释其中的知识和现象。

（五）绿色实验，倡导健康化学理念

众所周知，部分化学实验以及化学物品会对自然环境造成污染危害。利用信息技术开展初中化学实验教学，有利于实现绿色化学，培养学生保护环境、爱惜环境，倡导绿色、健康化学理念。例如在“燃烧的条件”这一课时，如果学生随意进行燃烧，对实验步骤和实验内容掌握不清楚，将会非常危险。使用动画演示则可避免这一安全隐患，但是为了使学生对此实验有更全面的了解，教师应让学生思考此实验会存在哪些危险，如果发生危险怎么办，以此提高学生化学实验素养。

四、初中化学教学中利用信息技术开展实验教学的注意事项

（一）适度应用信息技术

信息技术有利于帮助学生把握课堂节奏，突出教学重点，提升学生的理解能力，提高初中化学实验教学的效果，但不可一味地依赖信息技术。教师应从学生实际出发，考虑到课时、学校实际等方面，注意时机，启发学生主动思考，重点在于学生的实验体验和收获以及科学探究的过程，目的是提高化学实验教学效果[3]。

（二）尊重实验客观事实

化学是一门注重科学性的学科，产生实验误差是一件很普遍的事情，教师要对实验过程中出现的误差等问题给予合理的解释，使学生在实验中形成良好的学习认知，让学生获得更多的学习机会，需要教师在教学过程中加强指导，尊重实验客观事实，保证科学探究推理的数据真实性，为学生树立良好的榜样。

五、结论

在信息化时代背景下，将信息技术融合于课堂教学，有利于提高教学成效和教学效率，激发学生学习兴趣，培养学生核心素养。但是由于学生接触化学学科较晚，对抽象性的知识理解较为困难，为核心素养的培养和发展造成一定阻碍[4]。初中化学教学中利用信息化开展实验教学，有利于改进教学方式和方法，促进学生自我探究，拓宽学生学习资源，开阔学生眼界，提高其学习主动性和积极性，进而提升学生化学学科素养，实现化学课程教学目标。