基于信息技术优化高中化学实验教学的策略研究

【摘要】现代信息技术的飞速发展和互联网在学校的基本普及为传统教育教学带来全新的生机与活力。实验教学是高中化学教学的重要组成部分，但受场地、材料的限制，部分化学实验难以在课堂中进行，不利于学生全面深刻地理解化学知识。如果教师能利用信息技术手段优化教学，就可充分发挥信息技术直观性强等特点，助力学生理解知识、吸收知识。为提高高中化学实验教学的质量，文章在分析信息技术的应用价值基础上，提出教师可以通过设计微课预习视频、借助模拟实验辅助、拓展丰富实验资源、完善课后评价等方式开展教学，实现信息技术和实验教学的有机统一，促进学生的全面发展。

【关键词】信息技术；高中化学；实验教学；策略

作者简介：刘保荣（1986—），男，甘肃省平凉市泾川县高平中学。

教师将信息技术应用于高中化学实验教学，能有效克服实验条件的限制，在提高实验可见度的同时，增加实验的时效性与安全性。在智慧化课堂中，学生将逐步提高参与化学实验的积极性，增强实验操作的规范性，增强对化学实验的重视程度。部分教师在开展实验教学时，存在过度依赖信息技术、缺乏信息技术的创新意识等问题，阻碍了实验教学与信息技术的深度融合。

一、信息技术的应用价值

信息技术支持下的高中化学实验教学，不仅是把信息资源应用到高中化学的教学活动中，还是在教学过程中注入新元素，采用新方式，利用现代化工具来完善教学，提高整体教学活动的质量。为提高高中化学实验教学的有效性，笔者对信息技术的应用价值进行分析。

（一）有助于提高教学质量

在常规实验教学中，部分教师可能会直接向学生分享实验或指导学生以小组为单位完成实验。这样的方式虽然能帮助学生理解化学知识，但不利于其学习兴趣的培养与核心素养的提升。如果教师能在实验教学阶段引入信息技术，借助现代化教学工具带领学生深入分析实验，为其创设真实且生动的情境，就可以顺利吸引学生的注意力，帮助学生全身心地投入实验学习，更好地吸收知识，夯实基础理论［1］。

（二）有助于学生理解与吸收知识

实验是高中化学的重要组成部分。通过实验，学生能亲身观察化学现象的变化过程，建立理论与实践的联系。高中阶段化学知识的难度较高，且有部分实验可能会释放有毒或污染物质，容易对实验人员造成伤害；此外，还有些实验周期较长，难以在课堂内完成讲授。上述因素给高中化学实验教学活动带来较大的阻碍。如果教师能在教学期间利用信息技术作为辅助，就有助于学生理解与吸收知识，从而帮助学生降低学习的难度，激发学生探索知识的热情［2］。

（三）有助于拓宽学生的文化视野

化学在生活中的应用较为广泛，而教材中提供的学习内容存在一定局限性。信息技术的发展，使资源共享的便捷性愈发明显。教师可以借助信息技术手段搜集与课内实验教学相关的课外学习资源，突破传统的教学思路，丰富原有的教学内容。这样的方式，可以帮助学生感受化学实验发展的历程以及化学在生活中的重要作用，从而顺利达到拓宽学生文化视野，加深学生对社会的了解的教学目标。

二、基于信息技术优化高中化学实验教学的策略

通过上述内容可知，在高中化学课堂中利用信息技术对实验教学的策略进行优化处理，能提高学生的学习积极性，培养学生的学习兴趣，对其核心素养的发展具有积极作用。下文，笔者结合多年教学的实践经验对具体的实施方法进行总结，期望提高高中化学实验教学的有效性。

（一）设计微课预习视频，帮助学生树立严谨求真的实验精神

学生在初中阶段已经接触到部分化学实验，但高中化学实验的难度较高，需要学生记忆、了解的实验器材、实验安全规则等内容较多。为避免实验教学存在安全隐患，教师在组织实验教学前可以利用微课视频作为辅助，指导学生自主预习实验内容，观看实验需要使用的实验材料以及大致流程。这样，既能有效缩短课中实验教学重复性讲授的时长，又能帮助学生养成良好的预习习惯，为后续实验的顺利进行做好铺垫［3］。

以人教版高中化学必修第一册实验活动1“配制一定物质的量浓度的溶液”的教学为例。实验活动的目标是帮助学生练习容量瓶的使用方法，学习配制溶液，加深对物质的量浓度概念的认识。围绕实验目标，笔者在教学活动开始前为学生设计微课视频，指导学生利用碎片化时间进行预习。基于实验活动的内容，笔者在微课视频中依次为学生介绍烧杯、容量瓶、胶头滴管、量筒、玻璃棒、药匙、滤纸等材料的结构特点以及使用时的注意事项，简单地说明实验活动的两个步骤。步骤一：配制100mL 1.00mol/L NaCl溶液；步驟二：用1.00mol/L NaCl溶液配制100mL 0.50mol/L NaCl溶液。通过微课视频的辅助，学生已经初步了解不同实验材料在实验使用中的注意事项。在课堂中，笔者利用提问的方式检测学生的课前预习成果。笔者提问：“在配制溶液期间想要使得NaCl溶液与蒸馏水混合均匀，应该使用什么工具？利用胶头滴管滴加蒸馏水时有哪些注意事项？怎样称量所需质量的NaCl固体？”根据学生的反馈，笔者可以灵活地对教学内容做出调整，带领学生走进化学的世界。

在上述案例中，笔者借助微课视频作为辅助指导学生参与课前预习，既可以帮助学生通过可视化的方式了解实验的基本步骤以及需要关注的重点事项，避免其在后续操作中因材料使用不当影响实验成果，又可以帮助学生树立严谨求真的实验精神。

（二）借助模拟实验，突破化学实验教学的重

难点

教师开展化学实验教学需要重视方法和过程，帮助学生提升科学素养。受到场地的限制，部分实验活动难以在课堂中完整地呈现。为确保学生能理解化学现象，降低化学学习的难度，教师可以利用信息技术作为辅助，将难以完成、具有危险性的实验以视频的方式直观呈现。这样，既能使学生清楚地观察实验现象，又能有效避免安全事件的发生。

以人教版高中化学必修第二册实验活动7“化学反应速率的影响因素”的教学为例。笔者需要引导学生探寻有哪些因素可能会影响化学反应速率，帮助学生理解“改变反应条件可以调控化学反应的速率”的知识。在实验开始前，笔者借助硫代硫酸钠与硫酸反应的视频进行课堂导入，引出“反应物浓度对反应速率产生影响”这一要素。因为实验室中缺少Na2S2O3溶液以及H2SO4溶液，所以笔者利用模拟实验进行辅助，指导学生观看视频内容。视频中，实验人员在两支相同大小的试管中分别加入2mL和1mL 0.1mol/L Na2S2O3溶液，向盛有1mL Na2S2O3溶液的试管中加入1mL蒸馏水，在摇匀后，再向上述试管中加入2mL 0.1mol/L H2SO4溶液，观察并比较两支试管中溶液出现浑浊的快慢。在更为直观的情境下，学生能迅速发现二者之间的反应差别，并在笔者的指导下记录出现浑浊的时间，理解“在一定條件下浓度越大，单位体积内分子数越多，分子间距离越小，反应速率越快”的知识。当学生在观察实验期间发现难以理解的问题时，笔者可以放大视频细节或暂停视频，指导学生对问题进行集中讨论，营造良好的实验学习氛围。

在上述案例中，笔者利用信息技术手段复现课内的化学实验，指导学生通过观看视频的方式直观地了解实验现象，可以帮助其深刻理解化学的基本理论知识，体会化学实验的魅力。

（三）丰富实验资源，拓宽学生的文化视野

教材中提供的实验学习资源有限，为帮助学生发展化学学科核心素养，教师可以在原有教学内容基础上，借助信息技术拓展实验资源，向学生介绍关于化学文化、科学家事迹等相关内容，在帮助学生深化所学知识的同时，丰富其文化视野，使其形成完整的化学观念。

以人教版高中化学选择性必修3《有机化学基础》“蛋白质”的教学为例。笔者需要带领学生分别探寻蛋白质的盐析过程、蛋白质的变性以及蛋白质的分析检测，帮助学生进一步掌握蛋白质的结构、性质与相关功能，为学习蛋白质的合成与应用奠定基础。考虑到部分学生已经掌握此课实验活动的重点信息，为拓宽学生的文化视野，笔者借助信息技术为学生分享关于“人工合成结晶牛胰岛素”的相关内容，指导学生观看视频。通过观看视频和对牛胰岛素的一级结构示意图的观察与分析，学生能了解化学在生活中的重要作用。此外，为促进学生创新思维的发展，笔者还鼓励学生基于所学内容，自主探寻蛋白质的结构、性质、功能在生活中的具体应用，尝试自主设计创新实验，进一步实现理论与实践相结合。

在上述案例中，笔者在完成基础任务后围绕实验教学为学生提供丰富的学习资源，有效帮助学生在掌握化学原理的同时，深刻体会化学的应用价值，让学生在学习中逐步增强对化学实验探究的重视程度，为学生后续的深度学习奠定基础。

（四）拍摄课内实验过程，完善课后评价

评价是教学活动的重要组成部分。教师在实验教学中难以全面地照顾到班级内每一名学生，这会对课程评价造成一定影响。针对这一问题，教师可以巧妙借助信息技术的优势，在组织实验教学期间利用摄像头记录学生的实验表现，将其作为评价的有效依据，指导学生进行学后反思，让学生及时对自己在实验学习中存在的问题做出调整，使实验教学质量得到保

证［4］。

以人教版高中化学必修第二册实验活动4“用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子”的教学为例。在笔者的指导下，学生均能独立完成实验，熟练掌握溶解、过滤、蒸发等操作，认识化学方法在物质分离和提纯中的重要作用。在评价环节，笔者利用希沃交互白板为学生呈现实验影像资料，引导学生结合视频内容关注自己在实验中的表现。针对学生出现的实验操作问题，笔者借助软件的放大功能进行展示，引导学生回顾实验流程，对问题做出分析。通过此种方式，可以帮助学生直观地认识问题和改进问题。此外，笔者还适当地暂停视频，对学生进行提问：“为什么每次所加的试剂都要略微过量？加入盐酸的目的是什么？”这些具有思考价值的问题，能帮助学生养成良好的反思习惯，在反思中深化所学知识。

在上述案例中，笔者借助信息技术辅助实验教学的评价环节，既能更加直观地了解学生在实验中的表现，又能使学生反思自己在实验中存在的不足，提高实验教学的整体质量。

三、基于信息技术优化高中化学实验教学的要点

第一，教师要确保信息技术的应用与教学的内容相匹配。应用信息技术的目的是辅助教学，提高教学质量，吸引学生的关注［5］。因此，教师在具体实践中要借助信息技术弥补传统教学手段难以呈现的内容，确保辅助内容与教学内容合理搭配。在学生学习期间，一些需要学生亲手操作的实验不能以信息技术手段直接代替。

第二，教师要确保资源补充的适度性。学生是课堂的主体，教学活动需要围绕学生的学习需求开展。教师在利用信息技术补充实验教学资源时，需要关注学生对课内知识的理解与吸收情况，防止在学生还未吸收课内知识的情况下盲目补充，给学生造成心理以及学习的负担。教师要合理利用各种资源，分清教学的主次关系，这样才能确保信息技术有益于高中化学实验教学。

第三，教师不能过度依赖信息技术，需要关注传统教学的重要性。实验教学的主要目的是帮助学生真正地学到知识，信息技术对教学起到辅助补充的作用，教师不能一味地将多媒体课件或素材强加到课堂。信息技术虽然能在听觉与视觉上吸引学生的注意力，但始终无法代替教师的指导作用与人格魅力影响。因此，教师需要正确地处理信息技术与传统教学之间的关系，这样才能提高高中化学实验整体的教学质量。

结语

综上所述，教师在组织高中化学实验教学活动时，需要密切结合教学实际，围绕学生的需求，合理选择信息技术的应用方式，营造智慧化课堂环境，激发学生对化学实验的兴趣，使其在良好的学习氛围中发展化学学科核心素养。

【参考文献】

［1］严华英.基于学科核心素养的高中化学实验教学策略探讨［J］.高考，2022（36）：72-74.

［2］代晓兰.新课标下高中化学实验的探究式教学策略分析［J］.数理化解题研究，2022（33）：131-133.

［3］陈海芳.实验教学在高中化学智慧课堂中的应用策略探究［J］.考试周刊，2022（47）：112-117.

［4］林俊生.高中化学实验教学创新策略［J］.文理导航（中旬），2022（12）：34-36.

［5］赵倩倩，陈继平.化学实验及信息技术支持的学习环境创建［J］.云南化工，2022，49（11）：137-139.