陈孝球
(福建省闽侯县职业中专学校,福建闽侯 350100)
化学是一门以实验为基础的学科,因此在中职化学教学中,教师应有计划地培养学生的实验探究能力,让学生在实验中感受化学变化观念与平衡思想,增强现象观察与规律认知。鉴于传统中职化学实践教学具有一定局限性,不利于学生深入观察实验现象、分析实验结论、展开复杂实验等情况,教师要基于信息技术创新中职化学实验教学,打造更精彩的实验课堂,促使学生获得更加充实的收获。
随着中职教育课程体系的不断完善,中职化学教学对实验愈发重视。依据《中等职业学校化学课程标准》,本文对其提炼了以下教学要点:(1)认识到实验对学习化学课程的重要性;(2)掌握化学实验基本操作技能;(3)体验实验探究过程,学会实验基本方法,形成合理的实验结论;(4)通过实验形成一定创新意识。教师在信息技术背景下创新中职化学实验教学,首先要整体把握中职化学实验教学要点,紧扣课标,明确方向。
教师应充分认识到信息技术在中职化学实验中的具体作用,清楚地了解“信息技术有什么用”“信息技术可以服务于实验指导或学生活动哪些方面”“信息技术的应用可以达到怎样的效果”等,以便精准确定信息技术与实际教学的衔接点,科学施策。而就目前来说,信息技术融入中职化学实验主要具有以下作用。
信息技术融入中职化学教学,主要依托多媒体、希沃白板等现代化教学工具,以及微信、QQ 等媒介,以微课、PPT、VR虚拟等为主要形式。纵观这些“工具”与“形式”,它们都有一个共性——直观形象,而直观形象的学习内容和环境对学生感官有显著的刺激作用。学生通过直观形象的方式认识实验、展开实验,能够形成强烈的感官刺激,这对调动学生的实验积极性大为有利。
信息技术对中职化学实验教学过程的优化作用,一是体现在“课前”“课堂”“课后”衔接方面,二是体现在课堂教学过程的改进方面,这也是本文分析其实践策略的基本思路。通过“课前”“课堂”“课后”的有效衔接,学生显著提高实验探究关联性,通过改进课堂教学过程,其课堂实验思考、设计、操作、分析效率均能大大提升,进而使整体教学顺利达到“提质增效”目标。
下面,笔者将结合上述讨论,坚持以“三步走”“多元化”为基本原则,进一步说明信息技术下中职化学实验教学创新点。教师应活用以下策略,并随着教学经验的不断积累探索更新颖的信息化实验教学手段。
基于中职化学实验复杂性与学生课前实验条件局限性,信息技术下的中职化学实验课前教学,应避免盲目地提出“做实验”要求,以“了解”为主要目的。对此,教师可以通过信息技术指导学生课前预习,创新中职化学实验教学课前活动[1]。并且,在设计具体的预习任务时,教师应尊重学生自主学习一般规律。
1.初步认识实验要求。教师应使学生认识化学实验基本要求,即“知道实验是什么”。学生提前对其形成初步认识,避免在课堂浪费过多时间了解实验要求,迅速进入探究状态,这样才能让课堂实验教学更加轻松、自然。教师可以设计电子版“实验课前预习单”,整合“实验主题”“实验内容”“实验目标”“实验要求”等信息,将其通过微信、QQ、钉钉、云班课等社交或学习软件发送给学生,让学生自主下载文档并阅读,了解即将展开的化学实验基本内容,也可以将实验相关视频推送给学生,让学生提前观察其探究操作细节。学生还可以在阅读预习单或观看视频的基础上,通过在线备忘录、线上学习笔记等写下自己的见解,使其化学实验初步认识具象化。
2.自主搜集实验资料。教师应鼓励学生自主搜集实验资料,即“明白实验需要什么”。学生提前确认实验所需化学试剂、装置、理论知识等,通过翻阅教材、上网搜索等方式搜集相关资料,积累更加实用的实验前经验,同样是使信息技术下中职化学实验教学达到预期目标的重要保障。教师可以在线监督学生预习,相机介入,向其提出此建议:“翻阅教材,找到你可能需要的实验资料,确认其位置与内容,想一想你的实验方案。必要时,上网搜索其他资料,使你的实验更加科学、有创意”。学生可以基于教师提示积极地上网搜集实验相关资料,并用自己所熟悉的思维导图、表格等分类整理资料,为课堂实验探究打好基础。再者,这样的资料搜集过程也是学生的自主学习过程,其思维、意识、自主学习能力得到全面锻炼,可以在个人能力层面上促进其开展课堂实验。
3.预先分享实验方案。教师应组织学生预先分享实验方案,即“交流实验应该怎么做”。学生基于上述预习成果自主设计初级实验方案,说明实验想法,既有助于自身课堂实验,又有利于教师课前准备。此外,学生在线分享个性化实验方案,分析他人实验思路,有益于其在取长补短中成长,培养其多角度分析问题的发散思维。教师同样可通过微信、QQ 等途径引导学生,比如在微信群里发布“设计你的实验方案,分享至群文件”公告,明确说明“设计方案”与“分享”两点要求。学生按要求展开活动,上传文档至群文件,同时下载、查看其他文件,对比分析自身实验方案待改进之处,意义不言而喻。与此同时,教师可以查看学生方案,汇总其典型思路与问题,为课堂教学提供参考。
课堂是中职化学实验教学的主阵地,教师在课堂面对面指导学生,及时观察和干预其实验探究状态,是保证中职化学实验教学创新成果的重中之重。而基于信息技术提高课堂实验有效性,要求教师合理利用其优势,全面改进教学流程。
1.演示实验,突出变化。中职化学实验一般由“演示实验”与“探究实验”构成,并且以“演示实验”为“探究实验”之基,学生通过演示实验理解实验步骤,明确细节性操作,对其改进实验计划、组装实验装置、使用实验药品、记录实验过程有不同程度的促进作用[2]。但若教师只是在讲台利用实物演示实验,学生受座位距离等限制,很难全面实现对实验的有效观察,而信息技术可以有效弥补此不足。教师可以提前下载或录制演示实验视频,并通过剪辑软件处理其细节,比如增加实验字幕和解说音频,对部分操作设置特写镜头等。课堂导入与预习反馈结束后,课堂教学正式进入实验环节,教师可以及时利用多媒体播放视频,组织学生观看、讨论。
2.模拟实验,化繁为简。模拟实验是指借助一些特殊的化学教学软件,引导学生通过一些技术手段完成复杂实验。中职化学实验教学中,学生难免要面对一些对实验环境、药品、技能等要求较高的实验,这时模拟实验教学软件便派上了用场。教师可以在引导学生理解其基本内容后打开相关教学软件,演示模拟实验过程,然后鼓励学生进行相应模拟实验操作,将整体实验过程化繁为简。虽然教学环境有限,学生依然能充分感受复杂实验过程,这对其理解实验背后复杂的化学理论意义重大。但是,对于学有余力的学生,教师还是要努力满足其真实实验需求。比如,教师可以通过信息技术手段联系校外化学研究机构,为学生争取校外实验机会,带领学生参观研究机构,用好来之不易的实验机会。
3.整合资源,促进实验。广义上,中职化学实验资源包括器材、药品、演示视频、理论知识、实验方案等,学生越是掌握丰富的资源并随时将其加以使用,越能促进其自主实验。为此,考虑到学生在实验过程中查阅资料、回看理论与方案的不便性,教师可以利用信息技术整合上述资源。比如,教师可以将实验相关理论知识与学生最优实验方案整理在PPT 中,之后借助多媒体播放PPT,定格相应界面。与此同时,教师还可以小窗口循环播放演示实验视频。虽然忙于实验,无暇翻阅教材等辅助实验资料,但是有了多媒体课件与小窗口视频的支持,学生只要在形成疑问时抬头,便能在多媒体中寻得解决问题之法,促进实验的顺利进行。
4.分析数据,佐证实验。中职化学实验中,很多实验现象不仅难以被肉眼捕捉,还有一些实验现象连信息技术也不能呈现清楚,特别是一些反应速率较快的实验,以至于学生虽然参与真实的实验操作,却仍对其结论持有怀疑。对于此问题,借助信息技术分析实验数据不失为一个很好的解决办法。比如,教师可以在学生实验过程中使用传感器记录反应物、生成物等数据变化,实时上传至信息平台[3]。实验结束后,教师可带领学生利用大数据技术整合信息。传感器所记录数据可使学生清晰地看到实验前后关键数据变化情况,这是对实验原理与结论的第一次佐证,大数据分析结果具有更高科学性、严谨性,因此可信度更高,是对实验的第二次佐证。两次佐证后,学生自然而然地能够消除疑问,更加认同实验相关理论知识。
5.记录实验,纠错整改。中职化学实验不仅需要记录,而且需要全方位、无死角地记录,这样才能全面展现每一瞬间、每一名学生的问题,在后续反馈与评价中做到精准纠错与整改。对此,教师可借助信息技术记录学生实验过程。比如,在确保不影响实验室环境安全的前提下,教师在实验室操作台上安装录像设备,全程录下学生实验,或者在班级实验结束后,教师可以调取教室监控录像,通过一些信息技术剪辑手段处理画面。现如今,很多教室都有录像设备,以便教师与家长实时了解学生状态,这恰好为实验录像提供了便利。调取录像后,教师可截取其典型画面为案例,设计实验反思课件,组织学生讨论其中存在的操作问题。紧接着,教师还可以将学生所发现和纠正的错误记录在案,借助电子档案反映学生化学实验动态成长过程。
经过课前有效预习与课堂深度探究,学生普遍能够收获一些个性化实验成果,形成独特的实验感受,提高自身自主实验与化学探究能力,为课后拓展奠定了一定基础,也对课后展示提出了一些要求。对此,教师一方面要给予学生更广阔的展示与交流空间,另一方面要适当提出挑战性任务[4]。
1.展示实验成果。在展示与交流方面,教师可以利用微信、抖音、校园网、化学爱好者论坛等载体。比如,教师可结合上述实验记录图片或视频撰写“学生化学实验风采展示”主题文章,将其发表在学校公众号中,通过微信公众号为学生提供展示平台,通过他人对文章的点赞与积极留言增强学生实验学习自豪感,增加其学习动力。再比如,教师可以在抖音发布学生课堂实验视频,在热门短视频平台上展示学生实验成果。短视频平台受众群体更加广泛,使学生实验成果获得更多关注以及积极评价,能够在极大程度上强化展示实验成果对学生化学实验自信心、积极性的促进作用。长此以往,每一次实验后的展示都能使中职学生化学实验热情有所增加。学生不断调整和优化学习状态,最终实现从“不爱做实验”到“主动提出实验”的转化,建立良好的化学实验探究态度。
2.拓展实验探究。在拓展实验探究方面,教师可以基于社会大背景设计项目活动,提高其挑战性,同时扩大学生学习范围。学生由此充分意识到化学知识对于社会生活的重要价值,同样有助于优化其学习意识,进而为中职化学实验教学创造积极的心理环境。那么,如何拓展?如何把握挑战之度?举例来说,教师可以通过信息技术分析本班学生综合能力,先行调查社会热门的化学讨论话题与实验研究,分析其探究难度,对应学生学情设计相关实践主题。之后,教师可以将学生按照一定规律分组,帮助学生建立线上讨论组,向其整体说明实践任务。学生可根据实践任务要求,对当前社会热门化学实验展开合作探究。等学生以小组为单位完成实验后,教师还要督促其在线提交实践报告,落实线上交互。学生合作实践,迎接挑战,拓展实验,对其化学领域专业发展有极大好处。甚至通过体验深刻的拓展实验探究经历,部分学生还能走进化学专业研究行业。
信息技术赋能中职化学实验教学能够有效调动学生的积极性,使整体教学提质增效。教师应在把握实验要点、理解信息技术作用的前提下,充分利用信息技术对实验教学的衔接与优化功能,构建教学新模式,设计课堂新流程,最大限度地指导学生深入探索实验,培养其化学学科能力与素养。