“互联网+”时代初中化学实验教学策略新探索

摘要：素质教育的根本宗旨是提高全民素质，培养重点是创新精神。随着社会进步和科技发展，现代化教学辅助手段也越来越多。将这些现代化教学辅助手段应用得当，不仅能作为教学的辅助，达成培养目标，也能丰富课堂，增加学生对化学课堂的兴趣和期待。互联网时代如何让初中化学实验焕发活力，需要一线教师进行深入的探索，让信息技术真正地为教育工作服务，从而构建高效的化学实验课堂。

关键词：“互联网+”；化学实验；信息技术；初中化学

中图分类号：G633.8文献标识码：A文章编号：1673-8918（2022）45-0136-04

新时代对教育改革的实验已经证实了信息技术的优势，当前信息化教育已经成为大趋势。对初中的化学实验教学而言，有效地利用好信息技术能有效地增强教学效果。初中阶段的学生思维方式还不完善，知识的学习中形象思维仍然占据主导，所以化学的实验教学也需要契合学生的认知规律，优化化学实验教学，所以在当下“互联网+”背景下利用好信息技术是化学实验教学创新的一个新方向。

一、 化学实验教学和信息技术融合的优势

化学教学中涉及大量的实验环节，在化学的教学中进行实验的教学是很有必要的，因为抽象的化学知识学生单纯地依靠想象无法很好地理解。但是当下的初中化学教学中对实验教学不是足够的重视，一些学校甚至没有实验的展示，学生在理解知识上就容易产生问题。且实验的步骤相对较为复杂，学生没有经过专业的训练，即使有实验的环节，学生在实验中的实操效果也是不甚理想的。加上初中阶段的时间比较紧迫，一些学生认为进行化学实验比较浪费时间，不是很愿意花费更多的时间去进行实验的验证。随着科技的发展，信息技术的成熟已经可以解决上述的问题，当下的化学教学中有效地引入信息技术是能为教学助力的。对学生不熟悉的实验流程，教师可以在进行实验前做好视频的展示，不需要教师在实验环节进行演示，并且借助信息技术能直观地向学生说明实验器材的操作方法，可以说信息技术能帮助学生快速地了解实验的各个环节，一定程度上消除学生对实验的抵触情绪。另外，信息技术还能制作视频，学生不仅能在课堂上学习，在课余的时间也能反复地观看，对不同学习基础的学生来说有助于预习和复习，在实际的实验中班级内的学生都能跟上教师的教学进度，让化学的学习不仅停留在理论上，更让学生增强了理解还能提升实操能力。

二、 “互联网+”时代初中化学实验教学探索

（一）借助信息技术进行精准教学设计

有效的教学设计关乎后续的教学质量，所以教师在教学设计中要尽量贴合学生的学习实际。因为教学设计是课堂教学活动的有效指导，教师的教学工作都是围绕教学设计开展的。如何让教学设计精准是化学教师需要考虑的问题，因为教学设计的精准与否，会影响学生的学习效果。在以往的教学中不能及时地了解学生的学习情况，会成为教学设计不合理的因素之一。但是在信息技术时代利用好信息技术能有效地解决这一问题。在学习“二氧化碳制取的研究”的内容时，为了让学生更加直观地理解知识，借助视频辅助教学，帮助学生理解二氧化碳的属性，为了让知识的讲解更具趣味性，除了让学生观看二氧化碳的制作实验步骤，教师还可以引入一些生活场景中对二氧化碳运用的实际案例。比如灭火中必不可少的灭火器就是由二氧化碳制成，除了让学生理解二氧化碳的有利一面之外，引入全球变暖的因素之一是由于二氧化碳的排放增加导致，让学生在正反面的案例中深切地理解二氧化碳的特性。整個教学的过程都建立在信息技术基础之上，能让教学课堂更加的趣味，才能有效地保证教学的质量。当教学完成后教师还可以借助信息技术进行学习效果的分析，对存在的问题能进行教学上的有效调整。引导学生进行自主的探索，结合学生的学情进行有效的教学设计，尽可能地发挥学生的自主性，引导学生进行主动的学习和探索。

（二）借助交互一体机手段提高学生实操能力

学生对无法接触到的东西是很难有效的想象和理解的，在化学实验教学过程中，理论学习会十分紧张枯燥，可以利用交互一体机辅助教学，对学生也是一种有效的放松途径，交互一体机能让学生对所学的知识有更好地理解。当下的互联网时代，有效地运用交互一体机帮助学生更加直观地体验实验过程是能够很好地调动起学生的学习热情的。以“氧气的制法”实验教学为例，这一实验较为复杂，操作环节需要有诸多的注意事项：必须准备好蓬松的棉花团，严格地控制导管插入的长短，收集氧气要把握好时间。上述的环节做不好都会直接影响实验的效果，在实验结束的时候，学生在“取出水中的导管”和“熄灭酒精灯”的环节上也容易出现问题，如实验步骤颠倒。面对上述的问题，借助当下的信息技术，利用好交互一体机，让学生进行演示训练，帮助学生掌握实验的步骤，在整个模拟的过程中借助交互式一体机的拖拽、组装实验器材功能让学生更好地体验实验过程，从而激活课堂的氛围，学生在进行演示训练的环节也是暴露问题的时候，教师全程跟踪学生的实验环节，及时地抓住学生的问题给予指导，使学生把实验的各个细节都了然于胸。学生在自主的演示训练中，有的学生注意到试管高度，并对其做出调整让其倾斜向下，有的学生则注意到了集气瓶需要装满水，有的学生则关注到了导管插入太深，调整插入的长度。这一过程让学生亲自操作，学生就能掌握好这一实验过程和原理。又比如在学习了“利用高锰酸钾和双氧水制取氧气”的实验内容，为了让学生掌握这一实验的原理，教师可以把实验的药品、生成物以及他们的化学名称都打乱放在白板上，让学生手动拖拽一一对应。学生再尝试最终把化学的反应方式表达出来：高锰酸钾（KMnO4）→（通过加热的方式转化为）→锰酸钾（K2MnO4）+二氧化锰（MnO2）+氧气（O2）；过氧化氢（H2O2）→（加入二氧化锰催化剂）→水（H2O）+氧气（O2）。上述的实验学生可以借助交互一体机进行反复的验证和尝试，学生在自主的实践中能加深这一现象的认识，从而达到理解知识内化于心的效果。借助交互一体机呈现实验过程，能有效地锻炼到学生信息整合和处理的能力。在运用信息技术的过程中教师要做好备课工作，交互一体机的运用要高效灵活，不能生搬硬套。对便于操作的实验，可以组织学生进行直接的操作，对操作难度大的实验就可以借助交互一体机的辅助，让抽象的知识更加直观地呈现出来，对一些实验背景做好拓展延伸，同时还能帮助学生精确地掌握实验操作的流程，有助于后续的学习。

（三）利用Flash动画呈现化学微观现象

所谓Flash动画是建立在互联网和信息技术上进行动画创作，此项技术能根据自己的需求进行自主地绘画，同时还能加入音效。在初中化学的教学中运用此项技术能让教学内容的呈现更加地直观。要知道化学中有些微观的物质是无法用人的肉眼捕捉到的，如果让学生单纯地依靠想象是很难完成的，这时候就有必要借助信息技术的优势来辅助教学了。在微观现象的呈现中，Flash动画是有其自身的优势的，以“构成物质的基本微粒”这节课的内容为例，这一章节的内容是让学生明白微粒子变化和缝隙存在。为了证实微粒是处于运动状态的，物质间的微粒存在缝隙，一般采用浓氨水与酚酞试液来让学生观察溶液变红的过程，证明微粒的运动结果。一旦发现了溶液变红的现象就能判断出粒子发生了运动，但是学生无法直接用肉眼捕捉到微粒与微粒之间的间隙。并且这一化学实验也会受到试剂浓度和温度的影响，如果试剂的浓度不够现象不明显，温度过低效果呈现不佳。对上述的问题，借助Flash动画来展示微观现象，学生能更加直观地理解微粒之间的间隙和微粒处于运动的状态。Flash动画在模拟微粒从浓氨水中像空气中运动的过程，再让浓氨水与酚酞试液混合，观察到浓氨水和酚酞试液相互融合的过程就能深刻地理解微粒之间的运动。同时让学生观看红墨水的微粒与酒精微粒在不断地晃动中微粒缝隙相融合填充的过程，更加直观地理解微粒缝隙这一概念，因为在Flash动画中能明显地看到溶液的容积在缝隙填充中减少。整个过程利用Flash动画让学生明白微观中的运动和缝隙填充，把抽象内容直观化，让学生对知识的理解更简便，保证了课堂的教学效果。

（四）利用信息技术，开展探究式教学

对初中生来说，实验是直观的呈现，课堂内容是理论的输出，想让理论理解得更加透彻，让知识传输和实验教学相得益彰，首先要保证学生对理论知识掌握得扎实，因为实验是建立在理论基础上的，学生只有理解了化学原理，才能依据理论进行有效的实验探究。如果学生未能掌握理论知识就进行实验的操作，这样的实验教学也是形式化。随着教育改革的推进，当下的教育更需要关注的是学生能力的培养和提升，这时候实验教学就能引导学生进行主动的学习和探索，在实验中对知识进行有效地验证，让学生自己去观察实验现象，去感受实验中的变化，才能透彻地理解知识点。比如，初中化学中常见酸和碱的基本性质的相关学习内容中，经过分析总结发现，NaOH在空气中不易保存，容易发生变质，所以，必须要采取密封保存才能保证NaOH不会发生变质。教师可以在借助信息技术进行化学实验探究之前，要求学生进行分组讨论，“NaOH暴露于空气之中会发生什么化学变化？”学生们先进行讨论，当学生在心里确定了答案之后，教师带领学生观看模拟视频，总结学生的讨论结果，针对不同的结论开展化学实验探究，最终得出正确的化学实验结论。

（五）利用信息技术制作微课实验教学视频

微课是一种利用信息技术制作的教学辅助视频，视频是教育内容的主要载体，视频具有简短、简洁、主题清晰的特点，视频时长在10分钟左右。在实际应用中，主要集中在教学难点和育人注意力上。在视频制作过程中，可以引入丰富的学习资源，如图片、动画、音频、视频等学习资源。但是，為保证微课的有效利用，初中化学教师需要积极开发实验资源，积极推广应用相关实验资源。教师可以结合课本内容和化学实验的难度，制作出相对合适的实验视频，让学生有效地将课本知识与化学实验联系起来。另外，通过播放视频，更多的学生可以清楚地看到化学实验的各个环节，并在视频中给出适当的解释，让学生掌握相应的实验操作，同时明确原理。比如在讲解“常见的酸和碱”，微课助力化学实验教学，能充分利用好互联网平台，把大量的优秀教学资源整合为课堂上的微课课件，让学生在理解枯燥知识的过程中，能结合视频和图片等形式更好地理解实验现象。通过微课导入，让学生能更快地进入课堂学习中来，学生在微课的引导下进行思考，理解酸、碱是什么？知道生活中有哪些是酸性物质，哪些是碱性物质。当互联网资源或者视频资源展示结束后，教师可以结合线上内容进行现场演示，使学生可以更近距离的观察实验的规范化操作过程，同时教师可以对学生进行实验指导。比如对一些酸碱的反应，可以运用微课来呈现实验的效果，尽管在有限的课堂时间学生不一定能完全地掌握所学内容，有微课教学课件可供学生在课余时间反复地观看复习，一方面让教学内容得到提升，还能借助微课调动学生自主学习的积极性。

（六）利用信息技术构建仿真试验室安全实验

随着信息技术与网络科技的快速发展，初中化学实验教学也将迎来跨步乘帆起航，构建更为安全且现象明显、数据清晰的化学实验环境成为教学的重要因素。化学仿真实验室的构建，首先，可以有效地搭建各种类型的实验环境，利用网络信息平台以及虚拟平面成像，或者3D成像技术，便捷地实时开展各种实验项目，构造出高效的实验教学。其次，在进行化学实验教学时，可以有效地解决不同教学环境下实验材料、实验器材、实验药品不足的问题，根据实验要求，不同的信息技术方式使得固定器件不再成为实验困难。再次，化学实验存在一定的危险性，其中不乏一些有毒的药品、化学反应生成有毒气体等，如果操作不慎很容易发生危险，影响学生的实验安全，比如粉尘爆炸实验、氢气爆炸实验等均具有一定的危险性，化学仿真实验室的模拟技术可以化解这一问题对学生产生的危害，并且帮助学生获得同样的实验感受。最后，传统的化学实验会根据原材料的情况，比如药品的纯度、药品的湿度、试验的环境、实验的器具等，会发生差异化的实验现象和实验效果，影响实验结论，进而对化学实验教学的质量产生影响。比如在进行燃烧引起的爆炸实验过程中，爆炸往往是瞬发的过程，学生很难观察到瞬间的变化过程并进行记录，化学仿真实验室可以根据理想实验环境下的最佳实验结论进行模拟，并且可以实时暂停等，使得实验现象更为明显，反应过程更为清晰，实验数据随时记录等。

（七）借助云教育平台优化实验教学

所谓云教育平台即互联网与教育的深度结合体。在特殊时期借助云平台可以打破学校学习的环境限制，并且云平台的教育资源更加丰富，学生可以借助云平台随时随地地进行学习，教师借助这一平台能实现随时办公，教育的便利性大大地提高。教师只需要在电脑端上传微课视频、发布相关的作业，也能保证跟学校开展教学工作的效果一致。学生在云教育平台同样可以与教师进行互动，完成教与学的过程。教师借助云教育平台实现教学、互动、监督、布置作业、批改作业。并且云教育平台还具备大数据分析的优势，对学生的学习过程能实现全程的动态跟踪，适时地记录学生的学习状况，帮助学生建立成长档案。在进行教育工作中，云平台还帮助教师建立了有效的沟通机制，家长定期的登录云平台，可以及时地了解学生的学习情况，还能做到与教师的有效沟通。方便家长了解学生情况的同时，还能让家长及时地反馈学生在家的表现，联动家庭教育，让教育工作全方位覆盖。云平台上学生学习化学一样可以完成实验学习。以“二氧化碳的制备与利用”实验为例，让学生掌握这一部分知识，教师在云平台授课的时候可以先上传一些微课视频，让学生观看二氧化碳与水反应的实验、二氧化碳密度与空气密度比较的实验、二氧化碳与氧气对燃烧的反应对比实验、石灰水与二氧化碳反应的实验等内容，让学生对基本的知识有了解，对以往的内容先进行串联，才能更好地帮助学生理解“二氧化碳的制备与利用”这一内容。通过不同实验的观看，学生对化学知识有一个基本的认识，让学生建立起化学知识体系，就能更加轻松地理解二氧化碳收集时向上排空气的原因和采用燃烧木条验证二氧化碳的原因。

三、 结语

综上所述，“互联网+”背景下，化学课堂引入信息技术能让化学的学习更加地直观化，对实验的繁杂步骤学生也能更加地明确，让化学知识能更加趣味地呈现出来，对学生来说也能更好地点燃学习的热情。所以在当下素质教育的背景下，有效的借助信息技术来辅助化学的实验教学能帮助教师构建更高效的课堂，在实际的实验教学中利用好信息技术也能让实验实现它应有的教学效果。

参考文献：

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作者简介：张庆虎（1979～），男，汉族，安徽阜阳人，安徽省阜阳市界首市实验中学，一级教师，研究方向：化学课堂教学。