信息化2.0环境下初中化学实验教学模式探究

文/吴建春

引 言

信息化2.0更强调基于互联网的大资源观，具体是指运用信息化教育手段，全面推进教育现代化，开启智能时代教育。在“互联网+”、大数据、云计算、人工智能等新一代信息技术发展的背景下，开展基于信息化2.0的化学实验教学，成为当前初中化学教师的新选择。在信息化环境下，初中生能从不同的化学学习渠道获取信息，自主进行实验，提高自己的理论联系实际能力。如何使用新一代信息技术辅助学生的化学实验，是值得每位初中化学教师思考的问题。

一、信息化2.0概述

信息化2.0旨在实现从专用资源向大资源的转变，目的是培养学生的信息技术应用能力，促进学生信息素养的提升，助力学生创新发展。教师的教育不能仅停留在学习环境改善方面，而是要将信息化教学嵌入学习系统，转变教育技术观念。信息化2.0强调转变发展动力观念，坚持以创新驱动发展，不断提升教育治理水平，突出教育治理现代化，助力教学从工具型思维转向人工智能型思维。

二、信息化2.0在初中化学实验教学中的应用优势

（一）促进学生信息素养提升

在信息化2.0背景下，开展初中化学实验教学可以促进学生信息素养的提升。初中化学实验教学应与时俱进，充分利用新一代信息技术辅助学生进行思考与操作，促进学生掌握更多的实践技能与经验[1]。教师在新一代信息技术的加持下，可以丰富学生的化学认知，让学生自主探索与化学现象相关的原理，通过动手实践来研究肉眼难以观察到的化学现象，使之能运用新一代信息技术完成实验，进一步提高信息素养。

（二）提高学生自主学习效率

初中化学实验具有一定的操作难度，教师应立足信息化2.0理念，收集不同形式的网络资源，为学生的化学知识学习和实践探索提供辅助，激发学生的化学学习兴趣，从而培养其良好的学习意识，助力学生自主学习效率的提高。实验是验证化学原理的重要手段，在信息化2.0环境中指导学生做实验，可以调动学生的主观能动性和探究积极性。教师为学生提供不同的学习资料与实验用具，科学指导学生进行自主探索，有助于提高学生的自主学习效率。

（三）助力学生创新思维发展

在信息化2.0实验中，学生可以获得良好的视觉、听觉、触觉体验，有助于创新思维发展，促进实验设计能力的提升。在信息化2.0环境下的化学实验中，学生可以利用不同的渠道来共享资源，根据教师的指导来交流实践经验，由此获得化学实验的设计灵感。通过学习基础知识，设计实验方案，学生可以在信息化环境中验证自己的想法，切实提高创新思维能力，为今后的化学学习与可持续发展强基固本。

（四）培养学生问题解决能力

化学与生活联系密切，教师在信息化2.0环境下指导学生做实验，利用生活中的化学问题驱动学生进行思考，不仅能帮助学生深入理解所学化学知识，且有助于培养学生良好的问题解决能力。信息化2.0强调对学生信息技术能力的培养，初中化学教师为学生提供实验资源与学习指导，要求学生自主分析、解决问题，可以拓宽实验教学的路径，让学生在实验中把握解决问题的关键，获得良好的操作体验。

三、初中化学信息化2.0实验教学模式应用策略

（一）设计实验微课视频，突破化学知识学习难点

信息化2.0开启了初中化学智能教育时代，教师运用新一代信息技术设计和呈现实验微课视频，能让学生理解抽象的化学反应现象，助力其突破化学知识学习难点。在初中化学实验教学中，教师应做到与时俱进，充分应用新一代信息技术激发学生的实验参与兴趣，在信息化2.0环境中设计实验微课视频，助力学生突破化学知识学习难点，促进教学质效提升[2]。

例如，在讲解沪教版初中九年级（上册）化学“性质活泼的氧气”一课内容时，教师可以根据氧气的物理性质、化学性质设计微课视频，直观展现氧气的用途以及氧气与人类的关系，让学生在观看微课视频的同时，研究物质及其相关变化，把握实验操作的关键步骤，突破化学知识学习难点。首先，教师要在设计微课视频时，融入“潜水氧气瓶、航天供氧装置、炼钢、焊接”等素材，让学生在观看微课视频时，联系实际生活，理解氧气的用途。然后，教师带领学生观看微课视频并引出新课，指导学生根据视频内容提示做实验，总结相关化学反应方程式。

通过完成以上实验，学生可以发现可燃物在氧气中会剧烈燃烧，理解氧气的活泼化学性质。最后，教师可以根据学生的实验结果，呈现“氧气制备”微课视频，让学生在微课视频的指导下，连接“高锰酸钾分解制氧气”装置，在完成氧气制备后，总结化学反应方程式明白利用高锰酸钾溶液在一定条件下的化学变化，可以制得氧气。在信息化2.0环境下，学生能了解氧气不易溶于水的特点，学会按照微课视频中的化学实验提示，运用排水集气法成功集得氧气，获得学习的成就感，进而激发对化学实验探究的热情。

（二）妙用智慧教育平台，降低化学实验操作难度

智慧教育平台是信息化2.0环境下的产物，平台内含有丰富的课程资源，可以为广大师生的教学工作与学习探究提供服务。智慧教育平台是构建智慧化学课堂、降低实验操作难度的重要资源，可以将抽象的化学实验内容视觉化、直观化、趣味化，助力学生透过现象看本质，帮助教师突破教学重难点。

例如，在讲解沪教版化学九年级（上册）“二氧化碳的奇妙变化”一课内容时，教师要利用智慧教育平台展示“二氧化碳的状态变化”，联系实际生活中的“人工降雨、二氧化碳灭火器”，引发学生的良好情感体验，带领学生通过制备二氧化碳，培养其自主探究能力。首先，教师可以利用智慧教育平台搜索有关“二氧化碳”的资料，引导学生在相关资料的帮助下，识别生活中的二氧化碳状态。然后，教师为学生提供实验所需道具，指导学生在智慧教育平台中搜索相关实验视频，在自行观看以后，按以下步骤进行操作。

（1）检查装置气密性，在锥形瓶中装入少量大理石，在长颈漏斗中注入稀盐酸。用集气瓶收集二氧化碳气体并验满。（2）将收集到的二氧化碳气体通入少量石灰水的试管中。（3）将收集到的二氧化碳气体通入紫色石蕊试液的试管中，观察后加热。（4）将二氧化碳气体缓缓倒入放有燃着蜡烛的烧杯中。

教师妙用智慧教育平台指引学生学习二氧化碳相关知识，为学生的“二氧化碳制备”实验提供保障，可以降低实验操作的难度，使其了解二氧化碳的性质。学生能根据二氧化碳与水的反应，写出方程式根据碳酸加热的反应现象，总结出化学反应方程C2O+H2O”。最后，教师指导学生回顾自己学过的一些化学反应知识，在智慧教育平台中自行搜索相关实验视频，驱动学生自主进行探究，培养自主探究能力。

（三）构建翻转实验课堂，培养化学信息技术能力

构建翻转课堂契合《教育信息化2.0行动计划》，可以赋予学生学习的决定权，有助于培养学生良好的信息技术能力。构建翻转实验课堂，可以让学生在课前先行了解将要学习的重难点化学知识，初步了解实验内容，进而在课堂上与教师进行交流与互动，阐述自己对实验的想法及疑惑，通过动手实践，解决实验问题，增强自主学习能力。初中化学教师应在信息化2.0环境下为学生提供充足的学习资源，引导学生运用信息技术进行学习与实践，从而解决实验问题。

例如，在讲解沪教版初中九年级（下册）化学“常见的酸和碱”一课内容时，教师可以在课前向学生提供导学案，要求学生了解镁、铝、锌、铁等活动性较强的金属与稀硫酸、盐酸发生的置换反应，再了解生石灰与水反应后转变成氢氧化钙的化学反应。教师可在课上与学生进行探讨，围绕学生不理解的问题展开教学，培养学生运用信息技术手段解决问题的能力。首先，教师可以在课堂上以提问化学实验现象的方式，了解学生的导学案完成情况；然后，运用多媒体教具展示以下三个化学反应方程式。

教师让学生根据方程式阐述自己对置换反应的理解与疑问，指导学生运用互联网搜索有关金属与稀硫酸、盐酸发生置换反应的视频，带领学生按照金属活动性由强到弱的规律，总结出常见金属的活动性顺序，帮助其深入理解置换反应，提高其运用信息技术手段解决实验问题的能力。在此基础上，教师要列出化学反应方程式“CaO+H2O====Ca（OH）2”，运用动画软件呈现生石灰变成熟石灰的过程，鼓励学生踊跃提问，在翻转课堂中判断学生对相关知识的理解程度。最后，教师带领学生做“生石灰煮鸡蛋”实验，要求学生利用生石灰的强烈吸水性和易跟水反应的特点，运用互联网收集和整理实验所需的各类数据，在有限时间内完成“煮鸡蛋”操作，使之理解在“干燥剂”中融入生石灰的用意，提高学生信息技术应用能力。

（四）模拟反应剧烈实验，打造化学实验安全环境

教师在信息化2.0环境下，运用新一代信息技术手段模拟反应剧烈的化学实验，可以为学生打造一个安全的化学实验环境，由此保护学生的人身安全，让学生放心、大胆进行操作。教师要引导学生用所学化学知识解决问题，同时运用模拟软件来操作，观察反应剧烈的化学实验现象。

例如，在讲解沪教版化学九年级（下册）“常见的化学反应——燃烧”一课内容时，教师可以运用模拟软件呈现燃烧实验，带领学生通过实践操作，了解、探究物质燃烧所需要的条件，使其明白爆炸的成因，总结灭火方法，提高安全用火的意识。首先，教师可以播放《火影雄兵》视频片段，让学生直观了解可燃物燃烧与消防员灭火的过程。然后，运用模拟软件进行以下操作：（1）点燃虚拟木炭；（2）点燃虚拟镁条；（3）点燃虚拟铁丝。在以上可燃物燃烧、燃尽时，教师要截图并保存，要求学生观察图上的各项数据，使之明白：木炭剧烈燃烧发出白光，放热并产生白烟；镁条燃烧发出耀眼白光，放热并产生白烟，生成白色物质；铁丝剧烈燃烧，火星四射，放热并生成黑色固体。教师指导学生总结以上三项实验的共同之处“发光、放热、剧烈、化学反应”，鼓励学生运用模拟软件做以上三项燃烧实验，分析完全燃烧与不完全燃烧的化学方程式。

最后，教师引导学生结合以上两个化学方程式，分析燃烧的条件：可燃性、与氧气接触、燃点。此外教师要介绍一氧化碳的特点：无色、无臭、无味的气体。然后，带领学生运用模拟软件做实验，观察虚拟实验中的“生命体征”变化情况，总结一氧化碳燃烧的化学方程式，使之在安全的环境中，理解一氧化碳具有毒性，提高学生化学实验探究能力。

结 语

简而言之，信息化2.0在初中化学实验教学中具有重要地位，可以促进学生的信息素养提升，提高学生的化学自主学习效率，助力学生创新思维发展，培养学生问题解决能力。初中化学教师设计不同形式的实验微课视频，运用智慧教育平台指导学生学习与实践，构建翻转课堂，模拟反应剧烈的化学实验，可以帮助学生深入理解重难点知识。学生在信息化2.0环境下的实验中，可以通过模拟操作，感受化学实验的价值，提高自我信息技术能力，在相对安全的环境中进行操作，不断提高化学学习能力和水平。