信息化条件下高中化学实验教学模式研究

王黎彬

（甘肃省清水县第六中学，甘肃清水 741400）

陆游在《冬夜读书示子聿》中写道：“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。”这句话强调了实践在学习中的重要作用，对当代学习活动有极高的指导意义。学生想要真正掌握复杂的高中化学知识，必须经历实践的过程，在亲身参与的实验探究中加深思维，总结知识特点和本质。因此，在新课程改革对高中化学教学提出更高要求后，越来越多的教师尝试着优化高中化学实验教学模式，不断总结信息化教学的优势和经验，以获得更多高中化学实验教学启发。

一、信息化在高中化学实验教学中的作用

（一）拓宽学习途径，开阔学生视野

信息化为高中化学实验教学带来的最明显影响是能够拓宽学生的学习途径。在信息化条件下，学生不仅可以在课堂、教材中获取化学知识，而且可以借助互联网平台认识化学、了解化学，这能够有效开阔学生的化学视野。另外，教师在传统备课、授课模式基础上，可以开发在线备课、授课模式，利用信息技术搜集、整合化学实验教学资源，为学生提供更丰富的学习素材。这同样具有开阔学生化学视野之效，可以使其在高中化学实验教学中持续地增加实验探究热情。

（二）抽象变为形象，降低学习难度

信息化在高中化学实验教学中具有“化抽象为形象”的重要作用。本质上，信息化是一种工具、一种手段，教师可以利用信息技术直观性、形象化等特点，将抽象的高中化学实验以一种形象化的方式展现在学生眼前，使学生形成更加真实、直观的体验，促成他们对化学实验的合理想象，从而降低学生学习难度，提高实验教学效率和有效性［1］。对于学生在实验中出现的一些不容易被发现的错误，教师也可以将其形象化地展示出来，帮助学生更顺利地分析实验误差原因。在这一维度上，学生继续降低学习难度，对其深入探究高中化学实验同样有极高的促进意义。

（三）打造新型课堂，培养学习兴趣

信息化还有打造高中化学新型实验课堂的关键作用，有利于培养学生对化学实验的持久兴趣。相较于传统课堂，新型动态课堂明显更受学生欢迎，无论是声音还是画面，都能在无形中减轻学生学习的枯燥感和压力感，营造更愉悦的学习氛围，从而利用环境优势，最大限度地激发学生的学习兴趣。在信息化条件下，教师可以将视频、图片等多样化的动态教学资源应用在高中化学实验教学中，并在学生实践操作时播放一些轻柔、舒缓的音乐，打造有声的、动态的新型课堂，让学生始终沉浸在良好的学习氛围中，循序渐进地培养学生化学学习兴趣，增加其实验探究动力。

二、信息化在高中化学实验教学中的有效应用

基于高中化学实验教学内容丰富性、学生实验探究多样性、实验步骤复杂性等特征，笔者认为信息化在高中化学实验教学中的有效应用具有不同的表现形式。

（一）打造开放性平台，实现良好预习

落实实验教学是在课堂上直接引出实验，还是先在课前鼓励学生预习实验呢？这个问题始终没有统一的答案。但是实际工作经验告诉笔者，后者往往可以取得更好的实验教学效果。多数高中生已经具备优异的自主学习能力，可以通过自主预习了解实验背景、目的和基本流程，对实验产生更高兴趣、做出一定准备，使其提高课堂实验探究的积极性和有效性。教师要建立“凡事预则立”意识，充分积极发挥信息技术与互联网优势，打造一个开放性的化学学习平台。进而通过该平台，提前向学生发布“实验预习”任务，适当分享预习材料，鼓励学生通过下载资料、阅读教材提示、上网查找资料等方式了解实验内容，猜想实验现象和结果，制订个人实验计划，也让学生对实践操作中可能遇到的问题做到心中有数，逐渐实现对化学实验的良好预习。

在此基础上，教师可以先引导学生围绕预习所得展开讨论，说一说通过预习了解了实验的哪些信息，对实验有哪些想法，对可能在实验中发生的问题有哪些应对措施。“实验”话题被自然而然地引出，实验教学也就水到渠成。

（二）构建资源库，丰富教学内容

信息化让信息爆炸的时代悄然到来，依托各种移动智能终端，人们可以通过微博、抖音、微信等媒介接受大量信息。将这些信息进行整合，对人们认识和了解事物有极大好处。同理，将“大爆炸”的信息整合应用在高中化学实验教学中，能够促进学生对实验的认识和理解。教师要与时俱进，将网络中丰富的信息与高中化学实验教学联系起来［2］，比如构建化学实验教学资源库。在资源库中，教师可以整合化学现象图片、化学实验视频、化学科普动画、化学实验公开课视频、优质教学课件等多种资源，并将其按照内容、特征进行分类，进而在资源库支持下最大限度地丰富教学内容。教师要根据化学实验教学实际需要，将资源库中的信息灵活应用在课堂上，让学生不仅可以在丰富的资源点拨下更好地探究和完成实验，更能拓宽化学视野，让教学不只有培养学生化学探究能力的作用，更能开阔学生眼界。

（三）引入生活化元素，创设实验情境

“生活化”在高中化学学习中有重要地位。比如，铁长时间暴露在空气中氧化生成红褐色锈衣，变为铁锈，通过燃烧（氧化还原反应）将化学能转化为电能，应用在生产生活中的各种有机高分子材料，化学在生活中无处不在，与人们的生活紧密相关。教师在开展实验教学活动时，应充分关注生活经验、生活现象对学生感知和探究实验的影响，将生活元素有效利用起来，但并不是所有生活元素都可以直接搬到课堂上。在无法直接呈现生活化教学元素时，教师可以利用信息化手段创设生活化实验情境。比如，根据化学实验主题，教师可以在生活中寻找与之相关的现象，通过拍照、录视频等方式将其记录下来；又或者直接在互联网中搜索化学实验相关生活现象，并以此为前提，在高中化学课堂实验教学中先通过多媒体再现生活现象，唤醒学生的生活经验，使其想起曾经在生活中接触过的化学知识，克服畏难心态，对实验产生浓厚兴趣，积极设计实验方案，验证自己对生活现象化学原理的猜想。与此同时，培养学生观察和探究生活中化学现象的良好学习习惯，提高其“透过生活学化学”能力，对其深入探究高中阶段的化学知识有极高促进意义。

（四）针对性教学，讲解实验难点

化学实验需要理论支持，学生只有高效完成理论学习并掌握一些化学原理和化学反应的基本规律，才能科学地设计实验，客观思考和讨论实验现象，得出合情、合理的实验结论。反之，若理论储备不足，不能用化学的语言和思维理解实验现象，学生很难得到理想的实验探究结果。因此，理论指导经常被认为是高中化学实验教学难点。教师可以在信息化条件下，对化学实验理论展开针对性讲解，帮助学生梳理实验思维，推动其科学探究。在此期间，教师可以将微课视为重要的教学资源。以“氧化还原反应”实验为例，教师可以设置“氧化还原反应的定义”“氧化还原反应中的化合价变化”“氧化还原反应中的电子转移”“常见的氧化剂和还原剂”等教学内容，帮助学生回忆氧化还原反应理论知识。学生在对微课展开学习后，能够提高在实验中选择氧化剂与还原剂的准确性，显著提升实验探究科学性，自然更能得出正确的实验结论，强化化学理论学习。

此外，教师也可以利用表格、思维导图等工具开展教学活动。比如在对一些易混淆的实验展开教学时，教师可以利用表格对比出示易混淆实验原理、反应方程等信息，让学生展开对比观察，明确实验异同，再紧扣实验特点展开探究，在得出正确的实验结论基础上，提高区分易混淆知识的学习能力。

（五）全方位演示实验，支持实验观察

演示实验是高中化学实验教学的重要组成部分，以教师演示、学生观察为主，意在让学生在观察中了解实验的基本过程和操作技巧，提高个人实践操作规范性。但是教师只在讲台上通过实际操作演示实验过程时，通常只有坐在教室前排的学生能看清楚整个实验过程，中间和后排的学生经常看不到完整的实验过程和细节，这对其进行实践操作造成了极大限制。为此，信息化条件下，教师可以利用多媒体等优势，全方位演示高中化学实验［3］。比如，在“亚铁盐的氧化性和还原性”实验教学中，通过多媒体播放演示实验视频，展示“取3ml FeCl2溶液加入试管中，加入几小块锌片，并来回振荡，过一会儿后观察现象”实验过程，放大“振荡”细节，让学生全方位观察“在试管中滴加实验试剂”“将锌片放在装有试剂的试管中”“振荡试管”的规范操作，促使学生在自主实验的过程中有意识地规范自己的实践操作行为，规避由操作不当引发的实验误差和风险。

需要强调的是，在学生观察演示实验教学视频时，教师要根据学生实时反应，适当暂停和重播视频，对细节或容易造成争议的操作做出强调，让学生深刻地理解视频中的各项操作，最大限度地保证演示实验有效性。必要时，教师也可与学生围绕部分操作展开讨论，使其在说、做的过程中进一步加深观察印象，提高自主实验规范性。

（六）开发虚拟实验，模拟操作过程

高中化学实验教学中不乏一些操作难度较大的实验，对实验环境和药品要求较高，不适合学生自主操作。但是，学生依然想要感受其实际操作过程，观察反应现象，以强化对相关化学理论的理解和掌握。此时，教师可以基于信息技术虚拟性开发化学虚拟实验。展开来说，教师可以利用仿真化学实验软件或VR 工具为学生创造虚拟化学实验环境，实现在一般状态下难以完成的化学实验教学，并达到与真实实验相同的教学效果。比如，指导学生利用仿真化学实验软件中的虚拟环境、器材和药品进行操作，在模拟操作中感受实验，理解实验现象的形成过程；在VR 工具支持下，为学生营造“立体化”的模拟实验体验，让学生置身真实的实验情境，为虚拟情境中的实验操作者互换角色，充分满足其观察化学实验现象的学习需求。随后，教师要对虚拟现象进行必要的讲解，说明其所代表的化学意义，帮助学生准确理解虚拟实验内容，达到最佳学习状态。

（七）记录探究过程，复盘实验录像

如何检验学生实验成果？如何帮助学生解决实验中的问题？如何让学生正视实验探究中的失误操作并在日后有效规避失误？除了追踪观察学生实践操作过程、检查学生实验报告外，教师还可以留存其实践操作影像，复盘实验录像［4］。展开来说，在条件允许的情况下，教师可以在学生进行实践操作时，利用手机等录像工具将学生实验探究过程记录下来。比如，为学生提供手机支架，要求他们在实验探究之前打开手机录像功能，并将手机置于合适位置，录下完整的实验探究过程，同时要求学生在实践操作结束后将视频发送给教师；利用班级内部录像设备记录学生实验探究过程，在后台调取录像，剪辑重点片段。随后，播放典型录像，引导学生进行观察，使其说出录像中存在哪些不规范的操作以及这些操作会对实验结果造成哪些影响，如何在之后的实验探究中避免这样的操作。总之，教师要充分发挥课堂录像的积极作用，促进学生对失误的有效复盘，使其在实践操作中汲取足够的经验，游刃有余地面对未来的高中化学实验课程。

三、信息化条件下高中化学实验教学的其他思考

上文中，不止一次地出现了“自主”一词，意味着教师在信息化条件下进行高中化学实验教学时，必须尊重学生的自主性，鼓励学生自主参与和探究实验。事实上，实验本身就是学生自己的事情，只有亲身设计和参与实验，亲自解决实验中的问题、得出实验结论，学生才能真正理解实验，掌握其背后的化学知识。在教学过程中，教师只是在扮演组织和引导的角色，要在必要时给予学生一些指导和点拨。教师必须正视自己的身份，给予学生最大的信任和自由，这样才能将上述信息化优势充分发挥在高中化学实验教学中，促使学生高效完成实验探究，积累化学知识和实践操作经验。同时，教师要关注学生自主学习的一种特殊形式——合作学习。在一些难度较大、操作过程较为烦琐的实验中，教师要鼓励学生进行小组学习，培养学生良好的团队协作意识和能力，使其通过合作轻松突破实验困境，保证信息化实验教学效果。

四、结语

总之，信息化为高中化学实验教学创造了一些有利条件，教师要重视高中化学实验教学活动，在尊重学生主体地位、鼓励合作基础上活用信息技术手段进行实验教学，为学生进行实践操作提供全面、丰富和有效的指导，切实增强高中化学实验教学有效性。但在目前，高中化学信息化实验教学模式还有一些不足，需要教师立足教学实际不断丰富和优化信息化教学方法，努力提高教学的质量与效率。