信息技术在中职化学教学中的应用

文| 王 露

中职学校教育内容集成高中阶段知识教育内容以及职业教育内容，其形式特殊，主要为培养与输出技能型人才服务。而化学是中职教育体系中的基础课程，其内容与学生未来职业发展有着一定联系。但目前一些中职学校化学学科在实践信息化改革过程中，教学理念、教学方法与改革要求出现偏差，严重影响了教学效果，阻碍了学生能力的发展以及职业基础的形成。鉴于此，应集中力量推动中职院校信息化改革，将信息技术手段科学地应用在化学教学中。

一、信息技术在中职化学教学中的应用依据

信息技术是现代教育领域辅助教学工作的新工具，应用信息技术教学的目的是根据教学需求丰富课堂教学内容，创设情境、引入案例、演示过程，降低教学的难度。随着信息化技术发展水平的提升和国内教学领域信息化改革的推进，现阶段应用信息技术的目标已不再局限在应用网络、计算机上，需要将信息技术与学科教学深入融合，借助智能网络终端、应用软件延伸课堂，指导、锻炼学生，促进学生全方位发展，因此，教师应用信息技术进行教学既符合学情以及学生个性化学习的需要，也能摆脱化学教学的枯燥性[1]。

同时，化学是一门通过实验研究物质反应和变化的自然科学，学习中零散的知识点较多，不方便记忆。应用信息技术手段仿真实验过程、呈现实验物品，可以使学生直观地观察实验与化学反应，避免因学科知识复杂性、抽象性造成的学习效率低、学习效果差的问题。经过信息技术的应用实践发现，因其可以还原、仿真模拟实验过程，为学生创造实践机会，有效激发学生学习化学的兴趣。以上情况均可以说明在中职化学教学中应用信息技术切实可行。

二、信息技术在中职化学教学应用中的注意事项

（一）合理应用信息化技术手段

中职化学教学中涉及实践性强的实验或抽象性强的概念性知识点，运用信息技术手段可以降低学习难度，帮助学生理解知识，弥补教师讲解以及学生探究中的不足，便于学生构建知识体系。但要适度应用，避免过度依赖。教师应将信息化技术手段作为辅助教学工具，无需投入过多的精力和时间，即使改变了教学模式，也仍需将课堂教学实践作为生命线，提高教学水平。

（二）发挥信息技术的辅助作用

即使信息技术能够有效提高化学教学的生动性，有着传统教学模式不具备的优势，教师也要围绕教学目标设计教学活动，切勿本末倒置，将展现信息化技术的优势、功能作为主要“教学内容”，为了应用技术而设计教学活动，反而无法发挥其辅助提高教学效率的作用，也会影响正常的课堂教学秩序，为学生带来不好的学习体验[2]。

（三）明确教学目标与教学主题

应用信息技术时要考虑教学目标与教学主题的需求，始终谨记其服务于教学，是辅助完成教学目标的工具，应用时不可脱离教学目标、背离教学主题，从而避免乱用信息技术影响教学效果的问题。

三、信息技术在中职化学教学中的应用策略

（一）借助互联网获取丰富资讯，补充教学内容

现阶段，科技发展迅猛，但教材内容经常滞后于实际发展情况。教师教学期间可以借助互联网获取丰富资源，补充教学内容，拓宽学生的思维与视野，从实践应用角度引导学生理解化学知识，深入认识化学学科。以“烃的衍生物”为例，本节课的主要教学目标是让学生了解乙醇、苯酚、乙醛、乙酸等烃的衍生物的组成与结构，以及烃的衍生物在与不同物质接触时的反应，如氧化反应、消去反应、酯化反应等，最后掌握物质的具体用途。以乙醇为例，大部分学生提到乙醇仅会想起酒精，只了解其在医疗领域用于消毒等；也有男同学对汽车感兴趣，了解乙醇可以代替汽油作为发动机燃料，是一种清洁、环保燃料。但乙醇在生活、工业、医疗等领域的应用十分广泛，如在涂料、清洁剂、燃料等溶剂中是有机合成的中间体；可以作为发酵剂在酿酒、发酵食物制作中应用，能够提高食物的营养价值，使食物拥有更好的口感；可以制作农业杀虫剂，也可以作为生产乙醛、乙酸、乙醚、丁二烯等重要化工产品的原料；还可以调制药品或制备成药。通过拓展，学生对乙醇的用途有了更全面的了解，打开了思路。很多学生在课后与同学一同探究乙醇的新应用途径。由此来看，教师利用互联网提供的便利条件，快速搜集关于教学主题的信息与资讯，作为课程内容的补充，传递相关行业发展与实践的真实信息，加强理论与实践的联系，可以使学生的思维与视角不脱离职业，并使学生认识到学习化学的重要性[3]。

（二）借助信息化软件整合素材，助力难点教学

化学是一门通过微观变化解释宏观现象的学科，逻辑性、概念性、描述性较强，知识之间纵横联系复杂。而中职生普遍思维能力较差、基础薄弱，理解与掌握复杂知识点时经常遇到困难，只借助教材中的描述性语言以及简单的图片根本无法深入理解知识。为降低学习难度、增强直观理解，教师在教学中可以运用信息化软件整合素材，制作多媒体课件，以生动形象的内容突破教学难点，提高教学效果。例如，在专题一第三节“渗透现象和渗透压”的教学中，教师为突破渗透及渗透压概念、渗透方向以及渗透现象产生的条件等知识难点，利用Chem Office 软件制作教学动画，其中绘图可采用Chem Draw 软件，化学分子的模拟与仿真可采用Chem 3D 软件。先制作半透膜动画，动画上呈现半透膜置于溶剂当中的画面，两侧为浓度不同的溶液，仅有水分子可以通过多孔性薄膜，其他分子由于粒径较大均被屏蔽在多孔性薄膜外。再制作渗透现象动画。实验初期，U 型管两侧液面高度相同，利用蓝色小点代表水分子、紫色小点代表蔗糖分子，半透膜置于U 型管下方将其平分。U 型管左侧为水，右侧为蔗糖溶液。动画中，U 型管中的水分子开始移动。一段时间过后，学生发现右侧液面升高，这说明半透膜不会阻挡水的进入，当水进入蔗糖溶液后则液面会上升。在生动、形象动画的引导下，学生理解渗透现象是溶剂（水）分子通过半透膜由纯溶剂（稀溶液）→溶液（浓溶液）的自发过程，能清晰地观察到渗透的方向是稀溶液→浓溶液；且结合实验条件自主总结出渗透发生必须有半透膜存在，且半透膜两侧应为浓度不同的溶液，即存在浓度差的溶液[4]。在本次教学中，利用动画生动地演示渗透现象，学生可以在观察现象中分析、理解，调动以往知识经验，解决难点知识的学习。

（三）借助虚拟仿真技术进行实验，优化实验体验

虚拟仿真是以计算机、仿真技术、电子信息、三维图形技术、多媒体技术、现实技术等为基础发展起来的一种全新的实用技术，可以通过计算机设备创造逼真的感官体验，通过视觉、触觉、嗅觉的冲击给人身临其境的感觉。中职化学实验教学中借助虚拟仿真技术生动还原可操作的实验过程，既能满足学生实践学习的需求，又能保证实验过程的安全，优化学生的实验体验。例如，在专题五学生实验“油脂的性质”的教学中，通过之前的学习了解到油脂属于多种高级脂肪酸、甘油酯的混合物，而混合状态下的高级脂肪酸中既有饱和烃基，也有不饱和烃基，其使油脂同时兼具不饱和烃以及酯类物质的化学性质，可以发生加成反应和水解反应。为了探究油脂的性质，了解“油”变成“脂肪”的原因，在学习中借助虚拟仿真技术完成了“检验烃基是否饱和”实验，在计算机上通过Java 编程与虚拟现实仿真技术连接，系统会自动检测与记录每个标记及其在摄像机视图当中的位置，当到达指定位置时可以触发不同的动画。实验期间，学生从化学教学数据库当中调取对应内容，通过鼠标即可完成实验操作，并可以移动，借助其重力感应对视觉场景进行360°观察。开始实验后，学生可在页面上显示的实验器材中选择本次实验所需的试管、胶头滴管、量筒、碘水、食用油等器材；点击“下一步”进入操作部分，将试管放置在试管架上，先利用胶头滴管与量筒取3 mL 碘水加入试管当中，再取1 mL食用油，全部加入后点击试管振荡，并观察现象。学生观察到碘水褪色，联系以往知识、经验可以确定食用油中烃基含有不饱和成分。通过实验，学生理解油脂的官能团为酯基，其化学性质与酯存在共性。虚拟仿真技术创造了学生独立完成实验操作的条件，整个过程不受干预与影响，实现了沉浸式体验；且实验中既无须耗费实验器材、材料，减少了费用支出，又实现了高效教学。

（四）借助信息技术进行互动，引导学生进行自主学习

信息技术与社会方方面面均有着密切联系，逐渐改变了人们的学习方式与生活方式。通过调查，学生更习惯利用信息技术进行学习、交流、互动。为此，在中职化学教学中，教师可以选择学生喜欢的方式与学生互动，引导学生自主学习、探究，使其养成良好的学习习惯，逐渐感受到学习的乐趣，在学习观念上做出改变，从“要我学”转变为“我要学”。例如，在主题六第二节“蛋白质”的教学中，教师可利用微课导学案引导学生在课前完成自学。教师通过微信群、QQ 群将微课视频发送给学生，学生在观看视频时，根据微课导学案中的信息完成学习。微课导学案中向学生提出以下问题：为什么人体需要补充蛋白质？含蛋白质多的食物有哪些？蛋白质由哪些成分组成？试想蛋白质中加入氢氧化钠溶液、稀硫酸铜溶液、氯化钠溶液产生怎样的现象？其中大部分问题通过网上查阅资料均可以解决，但与溶液反应后的现象需要通过实验观察。在无实验条件的情况下，学生仅能利用知识、经验展开分析。如蛋白质与氢氧化钠溶液反应的现象，学生利用以往知识推导出两者反应的方程如下：

蛋白质+氢氧化钠→亚硝酸盐+亚胺+水

亚胺是一种红色物质，进而推测出蛋白质与氢氧化钠溶液结合后溶液可能变为红色。在学生自主学习期间，教师一直“在线”，随时提供答疑与引导。基于此，在信息技术支持下，教师借助微课导学案与学生互动，引导学生自主完成学习，并使其逐渐习惯自主学习，养成正确的学习习惯。

（五）借助信息技术建设资源库，实现资源共享

建设化学资源库是中职化学学科信息化改革的重要任务，基于信息技术的支持，按照科学的检索与分类规则汇总、整理，形成专业资源库，包括文字资料、化学公式、常用表格、图形等，既方便教师，也方便学生。教师教学或学生学习期间有任何需要均可自主检索、下载、应用。例如，在专题七第二节“生物碱”的教学中，教师在制作多媒体课件时，需要展示重要生物碱的分子图，可以直接在数据库中检索，输入“茶碱分子图”“咖啡碱分子图”“可可碱分子图”即可找到对应的图片，极大地方便了教师的日常工作。而学生在自主构建知识体系过程中，针对生物碱的分类、生源关系及其分布制作了表格，为及时发现知识学习上的疏漏，可在数据库中检索“生物碱的分类”，出现文字、图片等资料，阅读与对比后作出判断，补充遗漏内容。依托信息技术建设化学资源库，是对中职化学教师教学以及学生学习均有益的重要举措，但要不断丰富资源库内容，保证其始终满足教学需要。

总而言之，信息技术在提高中职化学教学有效性与生动性上有着重要作用，在中职院校教学工作信息化改革背景下，应进一步推动信息技术与中职化学教学工作的结合，灵活应用信息技术为教学创造优质的环境、便捷的条件，这样既能在教学中为学生提供实践机会，也能优化教学模式，有效激发学生持续学习化学的兴趣，为提高教学质量提供强有力的支撑。但教师要客观看待信息技术，不仅要认识到其优势与价值，也要认识到其弊端，在教学中合理应用，避免过度依赖与盲目应用，从而保证教学目标的顺利实现。