信息技术支持下的教学探究

鹿钰锋 石瑞 徐伟

摘要：随着信息技术快速发展，信息化社会飞速进步，推动信息技术与数学课堂深度融合势在必行，有助于促进当代教育信息化和教育现代化。将科学信息技术适当地运用到高中化学课堂的教学中去，无疑会对改进高中化学课堂的学习氛围及效率有极大的帮助。基于此，教师应对现阶段信息技术进行整理，并挑选合适的信息技术手段合理应用于高中化学课堂教学中。本文对信息技术支持下的课堂教学设计进行分析，揭示信息技术支持给高中化学课堂教学带来的积极影响，以及信息技术支持下的化学课堂教学的前景。

关键词：信息技术  高中化学  课堂教学

由于中学化学相关知识琐碎，实验现象与原理很难联系，教师的教学难度较高。这要求化学教师加快对于中学化学教学的探索的脚步。当前信息技术发展快速，教师的教学方式也在不断改善，科学信息技术逐渐地被运用到高中化学课堂教学中去。本文从信息技术支持下的课堂教学现状出发，采用内容分析的方法，从学情分析、教学设计、学法指导、学业评价这四个维度探讨课堂教学设计，分析对比不同教学环境和教学环节更适合应用哪种信息技术，总结出提升中学化学课堂教学有效性的主要信息技术，期望能为构建现代化化学课堂提供一些思路。

一、信息技术支持下的化学课堂教学

信息技术包含的范围非常广泛，其应用逐渐渗透到不同行业的方方面面，是促进当今世界快速发展必不可缺的力量。

本文所研究的主要是指狭义上的信息技術，主要涉及教师们在化学课堂上依据教学目标，紧密结合每节课的实际教学内容、课型，以学生作为课堂“主人”的基础上所采用的适用于化学课堂的，使课堂拥有更多的可能性，使教学效果更好、学生专注度更高的高效辅助课堂的信息技术手段，主要包括视频图片、远程授课、微课、作业批改APP、学科网站、超级画板等，此外也包含化学学科单独应用的相关信息技术工具，比如电子传感器、虚拟实验软件等。

二、信息技术应用教学类型

（一）智慧课堂教学

智慧课堂为一种动态与开放的系统。由现代化信息平台构建的学习环境，为智慧课堂的发展提供技术帮助，智慧课堂有学生合作、探究学习、分组讨论并交流等学习方式，使学生互相帮助，共同进步。

智慧课堂的特征是在大数据的支持下，学生能够自主学习，老师能够高效教学，师生间动态开放、合作探究、教学相长。

（二）数字化实验教学

数字化实验教学是融合了化学实验和现代信息技术的一种新的教学模式。数字化实验教学是利用传感器显示反应中不易观察到的变化，用数据采集器记录，最终传输到电子系统并处理计算的教学手段。

数字化实验教学方式更适用于现代化实验教学，因为学生可以微观观察实验现象，还能获得精密的实验结果，从而提升学生的观察和分析能力。数字化实验教学可以集中学生的注意力，也使学生的思考逻辑更缜密。化学数字化实验教学的应用补充了传统实验教学的不足，改善了化学实验教学环境。

虚拟仿真实验室是用相关计算机成像技术和动画技术，使教师在软件中可以实验操作的虚拟实验平台。虚拟仿真实验室有远程性、灵活性和安全性等不同于传统实验室的特点。

教师或学生可以在虚拟实验室搭建实验装置并进行实验，里面的药品和仪器可以自由选择，量的多少也可以自由控制，在操作实验过程中能够观察到明显的实验现象。同时，教师可以在虚拟实验室中进行实验演示，演示完后直接保存到“我的实验”中，方便下次教学;还可以将课件资料等上传，使学生继续学习观看。

（三）不同维度实际应用教学案例分析

下面从学情分析、教学设计、学法及教法指导、学业评价这四个维度探讨课堂教学设计，分析在不一样的教学环境及教学环节中，哪种信息技术更加适合，以求达到使课堂教学质量不断提高，以及学生学习效率不断提升的目的。

1.学情分析

在传统教学模式中，教师在上课前很难全面了解学生的知识水平和预习水平，而信息技术可以帮助教师高效地了解学生具体学情。

比如在“硫及其化合物”这一小节，老师可以应用智慧课堂的相关信息技术课前布置预习作业。

布置预习作业：从多种途径了解你所知道的硫元素。

观察硫单质的图片，总结其有哪些物理性质，并寻找周边有哪些物质或环境含有硫元素，然后用图片、文字、语音等形式将答案上传到钉钉平台。

新型课堂优势：在智慧课堂的模式下，无论是课前预习辅导，还是课后实时水平检测都会容易很多。在上课前教师可以通过相关平台，比如钉钉向学生推送预习内容，学生根据所推送的内容，在平台上提交预习作业，并且记录在预习过程中遇到的困难和疑惑。教师能够通过平台第一时间了解学情并在课前进行及时调整，使得课堂教学达到最高效率。课后实时检测也可以应用这一技术，让教师能够掌握学生最近最真实的学习进度。

智慧课堂中学生能够从知识的被动接受者成为主动构建者，实现主动学习。教师下达新的任务，学生在学习这一环节知识之前首先自己主动了解，在真正开始学习时没有陌生感，能够非常快地进入学习状态。

2.教学设计

教师往常在进行教学设计时使用的工具一般都是教案和PPT。现在有许多信息技术可以支持教师进行更加简易的教学设计，不光形式多样，使用也更为简洁，比如希沃白板、Flash动画制作。这些都是智慧课堂的一部分，可以使之后的教学工作更易开展。

比如在教学“铁及其化合物”这一小节时可以使用微课技术。

出示铁与水蒸气发生反应的实验装置图并播放微课实验视频。

认真观看实验视频，积极思考后写出方程式，教师引导或纠正。

3Fe+4H2O

Fe2O3+4H2O

新型课堂优势：由于铁与水蒸气反应的实验具备一定危险性，不宜让学生操作，教师在进行相关教学的时候就可以采用微课这一方式，将化学现象以微课实验视频的形式呈现。这样不但可以让学生观察不方便实际操作的化学实验的化学现象，从而使学生的观察和思维能力不断提升，还可以让学生更容易理解教师口头所讲解的化学知识。

关于数字教育资源的获取也是比较容易的，现在网络上有很多质量精良的化学实验微课视频，可以很好地呈现化学现象和知识，最终让学生深入探究以及思考。高中化学教师一定要秉持生本理念，在进行教学设计时将学生已有的经验技能纳入考虑范围，使用合适的信息技术，构建智慧化学课堂，从而提升学生的化学学科素养。

3.学法及教法指导

化学是一门以实验为基础的学科，实验是中学化学课堂必不可少的一部分。但是一部分实验现象不明显，学生难以观察;还有一部分实验不宜在高中课堂进行。这些问题之前可能不易解决，但是在信息技术不断发展的时代下，教师已经可以从容地开展这些实验课程。

如在“酸碱中和滴定”实验中测定未知浓度氢氧化钠的pH变化，教师可以用pH传感器和光电门传感器测定滴定终点和待测液的体积。

布置任务：用0.1 mol/L HCI的溶液测定未知浓度的NaOH溶液，观察实验，并记录相关数据，计算NaOH溶液物质的量浓度。

进行实验，使用传感器记录数据并分析数据，最终得出结论。

新型课堂优势：传统实验用酸碱指示剂来主观地确定终点，用目测的方法确定消耗标准液的体积，有学生操作易错、计算数据很多、误差不小等缺点。运用pH传感器和光电门传感器测定滴定终点和标准液的体积，可以简化学生在实验中的相关操作，提高测量和计算的准确性，方便分析数据，学生可以无干扰地探求其规律。

数字化实验教学利用仪器代替目测，会避免感觉差异引起的实验现象感知的偏差，体现化学反应过程的实证化、动态化、定量化，反映了科学发展从宏观到微观、静态到动态、定性到定量的趋势。因此，数字化实验教学在发展学生化学核心素养方面具有独特的作用。

4.学业评价

教师对于学生的学业评价一般分为检测和评价两部分。教师可以继续使用上述智慧课堂模式进行实时检测，实时批改，实时沟通。而信息技术支持下的评价方式也越来越多元化，评价量化、数据可视化以及学生自我评价都很方便。

比如利用数据分析学生阶段学习情况，超星平台可以有效地记录学生的学习行为轨迹。课前，学生在平台上观看视频内容，平台会记录学生观看时间长短、访问网页数量。课后学生需要将相关学习成果提交到平台。教师设置分值比例，例如：预习占15%，作业占20%，考试占50%，回答问题占5%。依靠数据分析学生的学习质量变得可视化，学生也能及时了解别人的学习进度，互相竞争、互相帮助，共同进步。

（四）作用总结及前景展望

1.作用总结

信息化与数字化技术的不断发展，可以使教师在教学中突破，在设计过程寻求新的合适的技术手段和方法。智慧课堂的不断发展和推广使建构主义教学理论在数字化支持下得到完美呈现，让化学课堂内外的每一个环节都能有很大的突破和提升。由现代化信息平台构建的学习环境，为智慧课堂的发展提供技术支持，智慧课堂采取组内合作、自主探究、分组讨论并交流等学习方式，帮助兴趣爱好相同的学生组成学习共同体。

数字化实验和虚拟实验可将科学实验从定性的觀察变为定量的分析，借助可视化设备，使研究实验过程、现象更加清晰，学生可以全新的视角审视实验，从而提升科学探究的深度和精度。哪怕面对失败与挫折，学生也能发展学习能力。学生的综合素养与实验能力得到充分锻炼和提升，同时有利于其正确价值观的形成。

2.前景展望

随着科技的不断发展，信息技术装备逐步转向大众化，并进入普通中小学，更加便于推广和利用。我国的教育信息化正高速发展，一线化学教师应从被动接受转为主动探索，坚持以创新教学为驱动，不断改进自己的课堂教学模式。

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责任编辑：黄大灿