教育信息化背景下高中化学课堂教学的创新与变革探究

作者简介：韩佃贞（1978～），女，汉族，山东潍坊人，安丘市青云学府，研究方向：化学教育。

摘  要：信息技术的广泛应用为学生提供了更加生动、形象、直观的学习方式，能够激发学生的学习兴趣和积极性，促进学生的全面发展。文章探讨了信息技术在高中化学教学中的应用现状及其带来的影响，阐述了信息技术在高中化学教学中应用的必要性和优势。

关键词：高中化学；信息技术；教学实践

中图分类号：G633.8+G434    文献标识码：A    文章编号：1673-8918（2024）14-0118-04

信息技术是21世纪最重要的发展方向之一，也是社会发展的动力。当今，信息技术已经渗透到人们生活的方方面面。随着信息技术的日益发展和完善，越来越多的教育界人士开始探索其在教学中的应用。特别是在高中化学教学中，信息技术的应用不仅能够增强教学效果，而且能够促进学生的全面发展。

一、 信息化教学的特点与传统化学课堂的局限

（一）信息化教学的特点

随着信息技术的发展，教育也在不断变化和进步。许多教育工作者和研究人员认为教育中应该合理利用信息技术工具，以提高教学效果和学习质量。第一，个性化教学。在传统的课堂教学中，老师往往只能给所有学生讲解同一内容，难以满足学生不同的学习需求。而利用信息技术工具，可以通过自主选择教学资源、定制教学内容和学习路线等方式，让学生在自适应的教学环境下学习，满足学生个性化的需求，提高学习效率。第二，互动性强。信息技术工具在教学中能够提供多种互动方式。教师可以使用网络教学平台、视频会议等多种方式进行远程教学，学生也可以通过这些方式进行互动学习。同时，在教室中也可以利用电子白板、投影仪等工具，让学生在教学中参与互动，营造良好的课堂氛围，提高学生的学习兴趣。第三，资源共享性强。利用信息技术，可以将教学资源上传至网络教学平台或者在线共享平台上，供更多的学生和教师使用，实现资源共享，提高教学效率。第四，反馈及时性。教师使用在线教学平台，有助于学生在任何时间、任何地点进行学习，同时还可以及时地得到教师的反馈。在线作业和在线测试等方式可以及时反馈学生的学习情况，让学生了解自己的学习状况，及时调整学习方法和学习计划，提高学习质量。利用信息技术工具教学的个性化、互动性、资源共享性和反馈及时性等特点，能够增强教学效果，促进教育资源共享，同时满足学生个性化需求，培养学生的自主学习能力和创新意识，是未来教育发展的重要方向。

（二）传统高中化学教学存在的不足

第一，缺乏互动性和个性化学习。传统高中化学教学通常采用听课、笔记、复习的方式，学生对课堂内容的理解和掌握程度有限，而且课堂上的互动性也不足。相比之下，信息技术更注重个性化学习和互动性。通过多媒体教学软件、虚拟实验等，学生可以自主选择教学内容、掌握知识的进度，同时也可以与教师和其他学生互动交流，促进学生对知识的深入理解和掌握。

第二，实验条件和安全问题。传统高中化学教学中，实验是化学教学不可或缺的一部分。然而，在实验条件和安全方面，传统教学模式存在实验室设备不足、实验安全意识不强等问题。信息技术则可以提供虚拟实验平台，通过模拟实验过程，大大降低了实验操作的难度和风险，同时也可以使多方共享实验数据和结果。

第三，教学资源的更新和共享。传统高中化学教学教材和教学资源更新较慢，难以及时跟上社会和科技的发展。而信息技术则提供了更多的教学资源，如网络课程、在线电子书、教学视频等，这些资源更新及时、内容丰富，可以辅助教师讲解、提高学生兴趣和参与度。

第四，教学效果的评估和反馈。传统高中化学教学往往主要通过考试衡量教学效果，而考试评估的方式不够全面，评估结果不够准确。信息技术则可以提供多种多样的评估方式，如在线测试、作业反馈、课堂调查等，这些方式可以更全面、准确地评价学生的学习情况和教师的教学效果，同时也为教师提供了更多的数据支持和参考。

二、 信息技术在高中化学教学中的应用意义及原则

（一）应用意义

信息技术已经深入我们生活的各个领域，包括教育领域。在高中化学教学中，信息技术的应用不仅可以丰富教学内容，提高学生的学习兴趣，还可以强化学生对化学知识的理解和应用，具体如下：第一，提高教学效率。传统教学方法主要依靠老师的讲解和学生的听讲，很难做到针对每个学生的不同需求进行差异化教学。而信息技术可以根据学生的不同特点和需求，针对性地设计教学内容，比如通过制作教学动画、图像等多媒体教学资源，让学生更直观地了解化学知识，提高学习效率。同时，信息技术还可以通过互联网等远程教育手段，实现教学资源的共享和全球化教学，为学生提供更广泛、多样化的学习资源，提高教学效率。第二，增强趣味性和互动性。信息技术在高中化学教学中的应用，可以丰富教学内容，增强趣味性和互动性。在教学中，运用电子教案、教学游戏、在线课程等多媒体资源，有助于学生更好地参与到化学学习中，提高学习积极性和自主学习能力。此外，还可以借助化学模拟软件、虚拟实验室等互动工具，在模拟实验中让学生更直观、更安全地了解化学实验原理和操作技能，增强趣味性和实用性。第三，提高学生的知识整合和应用能力。高中化学教学应用信息技术，可以更好地提高学生的知识整合和应用能力。信息技术可以将各种不同的化学知识点和实验技能相互联系，形成更有層次、更完整的教学体系。通过制作教学PPT、知识图谱等多媒体教学资源，让学生在理解化学知识的同时，更好地理解知识之间的联系，同时还可以让学生在综合应用化学知识的能力上得到提高。第四，拓展学生应用领域。信息技术的应用可以让学生更广泛地应用化学知识，扩展学生的应用领域。比如将化学知识应用于环境保护、工业生产等实际情境中，不仅可以强化学生对化学知识的理解和应用，还可以培养学生的实践能力和创新思维。同时，信息技术还可以提供更多的实践教学资源和现实案例，让学生更好地理解和应用化学知识，为未来的生活和工作打下坚实的基础。信息技术在高中化学教学中的应用具有非常重要的意义，不仅可以提高教学效率、增强趣味性和互动性、提高学生的知识整合和应用能力，还可以拓展学生的应用领域、培养学生的实践能力和创新思维。相信在未来的高中化学教学中，信息技术的应用会越来越广泛，进而为学生带来更优质的教育体验。

（二）信息技术在高中化学教学中应用原则

近年来，随着科技的不断发展，教育信息化已成为教育改革的重要方向之一。在此背景下，高中化学课堂教学也面临诸多挑战和机遇，具体如下：第一，突出实践与应用。教育信息化时代，学生的学习方式和需求发生了很大的改变。因此，高中化学课堂教学应该更加注重实践与应用，将理论与实践相结合。通过实验、实践、探究等方式，让学生深入了解高中化学知识的本质和实际应用，培养学生的实践能力和创新思维。第二，多元化教学方式。在教育信息化背景下，高中化学教学应该注重运用多元化的教学方式。除了传统的讲解、演示、练习等方式，还应该结合现代化技术手段，如多媒体、网络、虚拟实验等，创造多样化的学习场景，提升学生的学习兴趣和参与度，促进其对知识的深入理解和掌握。第三，强化个性化教育。教育信息化时代，学生的个性化需求和特点得到了更多的关注，高中化学课堂教学也应该更加注重个性化教育。通过对学生学习特点的了解和分析，采用个性化的教学方式和手段，让每个学生在学习过程中都能够得到好的效果，真正实现全员覆盖，让每个学生都能够实现人生价值的最大化。第四，多方参与教育。教育信息化时代，教育已不再是单向地传授知识，而是多方参与的互动式教育。因此，在高中化学教学中，教师应该注重学生、教师、家长等多方面的参与。通过建立开放式教学平台、社交网络、互动式课堂等方式，让学生和教师之间的互动更加紧密和有效，促进学校和家庭之间的联系和合作，共同推动高中化学教育的发展。教育信息化背景下高中化学课堂教学需要遵循实践与应用、采用多元化教学方式、个性化教育和多方参与教育四个原则。只有通过不断探索和实践，学校和教师才能够更好地适应时代的需求，让高中化学课程教育成为学生未来发展的重要基石。

三、 信息技术在高中化学教学中具体开展策略

（一）建立虚拟化学实验室

虚拟化学实验室可以为学生提供一个安全、便捷的学习环境，使学生能够在课堂外亲身体验实验过程。在高中化学教学中，建立虚拟化学实验室可以帮助学生更好地理解化学实验原理和实验步骤，同时还能够提高学生的实验操作能力。高中化学教学中，建立虚拟化学实验室是一种应用信息技术进行化学教学的方式。借助虚拟实验室，学生可以在虚拟环境中进行化学实验，模拟真实实验情景，有助于提高学生的实验技能和实验操作能力，同时还可以降低实验过程中的安全隐患和成本支出。

以“氧化还原反应”为例，首先，为了建立虚拟实验室，需要使用专门的模拟平台。在模拟平台中选择“氧化还原反应”实验模拟，可以模拟出实验物质的化学反应，包括反应物、生成物的种类、数量和状态等，模拟实验过程的各个环节和实验数据的采集。其次，在教学中可以使用虚拟实验室进行操作演示，通过展示实验物质的特性、操作的流程和注意事项等，使学生更好地理解化学实验的本质、规律和技巧。例如，铜和硝酸的反应，将铜片放入稀硝酸中，则铜会被氧化成离子，同时硝酸被还原成氧气。在虚拟实验室中，学生可以进行实验物质的添加和混合，观察反应后的生成物、颜色变化等，模拟实验的真实情景。最后，在虚拟实验室中，还可以进行“实验结果分析”，通过对模拟实验数据的记录和分析，让学生更好地理解实验原理、化学知识和化学反应的规律。例如，在上述的铜和硝酸反应实验中，学生可以根据模拟实验数据，计算反应物质量、生成物质量和反应的化学方程式等，了解氧化还原反应的本质和规律，强化对化学知识的理解和应用。建立虚拟化学实验室对高中化学教学来说是一个非常有价值的信息技术应用手段。通过虚拟实验室，可以模拟真实实验场景，提高学生的实验技能和操作能力，同时还可以降低风险和成本支出。在教学中，虚拟实验室可以作为有效的辅助教学工具，帮助学生更好地理解和掌握化学知识，提高学生的学习兴趣和效果。

（二）利用互联网资源开展课程教学

互联网资源丰富多彩，可以为学生提供大量的化学知识和实例。在高中化学教学中，教师可以利用互联网资源授课，并通过网络与学生进行交流和互动。随着信息技术的快速发展，教学方式也在不断地改变，利用互联网资源开展化学教学逐渐成為高中化学课程教学的重要组成部分。通过使用互联网资源，可以为学生提供更加直观、生动的教学方式，有助于提高学生对化学知识的掌握程度。

以教学“电解质的电离和离子反应”为例，首先，教师可以使用互联网搜索引擎，如百度、谷歌等，查找相关的教学资源。输入“电解质的电离和离子反应”，可以找到各种教学视频、课件、文章等相关资源。这些资源可以帮助我们更好地理解和掌握电解质的电离和离子反应的基本概念和规律。其次，我们可以利用互联网开展在线课堂教学。如教师使用名为“ZOOM”的在线视频软件，可以与学生进行实时互动，讲解电解质的电离和离子反应的基本概念和规律，并解答学生在学习中遇到的问题。同时，学生也可以通过在线课堂与教师互动交流，并进行实时学习。最后，教师还可以推荐一些相关的化学学习网站。这些网站提供了大量的化学学习资源，包含了各种化学知识点的详细介绍、实验演示和交互式学习游戏等。通过使用这些网站，学生可以在寓教于乐的氛围中，更好地掌握电解质的电离和离子反应的基本概念和规律。因此，利用互联网资源，可以为高中化学教学提供更直观、生动的教学方式，帮助学生更好地掌握化学知识。在电解质的电离和离子反应的教学中，教师可以采用多种方式进行教学，如搜索引擎查找教学资源、在线课堂教学、推荐相关的化学学习网站等。这将有助于学生更深入地理解和掌握电解质的电离和离子反应的基本概念和规律。

（三）利用数据分析软件辅助教学

数据分析软件可以帮助学生更好地分析和处理大量的实验数据。在高中化学教学中，利用数据分析软件可以帮助学生更深入地理解实验的数据分析和结果判断，同时还可以提高学生的数据处理能力。高中化学学习中，信息技术可以从多方面辅助教学。如数据分析软件可以将大量的数据进行整理、分析、可视化等处理，有助于学生更好地理解和掌握知识。

以“铁的多样性”为例，介绍如何利用数据分析软件辅助教学的具体做法。铁的多样性是化学中一个重要的知识点，主要包括铁的氧化态、铁在化合物中的存在形式、铁与生命活动的关系等。其中，铁的氧化态是学生比较难理解和掌握的部分。为了辅助教学，可以利用数据分析软件展示铁的不同氧化态的性质和特点。例如，通过绘制不同氧化态铁离子的电子结构图，可以帮助学生理解铁的氧化态和电子结构之间的关系。通过对比不同氧化态铁离子的电子结构图，可以帮助学生更深入地理解氧化态对铁离子电子结构和性质的影响。此外，数据分析软件还可以用来分析铁在不同化合物中的存在形式。例如，可以利用软件计算不同化合物中铁离子的电荷数，并比较它们的差异。通过分析不同化合物中铁离子的电荷数和配位方式，可以帮助学生更好地理解铁在不同化合物中的存在形式。另外，数据分析软件还可以用来探究铁与生命活动的关系。例如，可以利用软件绘制铁离子在生物大分子中的三维结构图，并分析铁离子的配位方式和生物大分子的功能之间的关系。通过这种方式，可以帮助学生深入地理解铁在生命活动中的重要作用。综上所述，数据分析软件在高中化学教学中具有极大的应用潜力。通过合理利用数据分析软件，可以帮助学生深入地理解和掌握知识，提高学习效果和教学质量。

四、 结论

综上所述，信息技术在高中化学教学中发挥着重要作用。建立虚拟化学实验室、利用互联网资源开展教学、利用数据分析软件辅助教学等可以提高学生的学习兴趣和学习积极性，促进学生的自主学习，提高学生的学习成绩，同时也可以为学生未来的学习和科研提供有益的经验。文章介绍了信息技术在高中化学教学中应用的必要性和优势，并探讨了它的应用现状及其带来的影响。信息技术不仅能够为化学教学提供更好的方式，同时也可以激发学生的学习兴趣和积极性，促进学生的全面发展。因此，在高中化学教学中，教师应该积极地推广信息技术的应用，为学生提供更好的教学体验。

参考文献：

［1］周业虹，靳莹，刘淑霞，等.信息技术赋能单元教学——化学大单元设计教学评一体化实践研究［J］.中小学数字化教学，2023（11）：57-62.

［2］王黎彬.信息化条件下高中化学实验教学模式研究［J］.学周刊，2023（31）：67-69.