基于信息技術(shù)優(yōu)化高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的策略研究_第1頁(yè)
基于信息技術(shù)優(yōu)化高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的策略研究_第2頁(yè)
基于信息技術(shù)優(yōu)化高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的策略研究_第3頁(yè)
基于信息技術(shù)優(yōu)化高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的策略研究_第4頁(yè)
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【摘要】現(xiàn)代信息技術(shù)的飛速發(fā)展和互聯(lián)網(wǎng)在學(xué)校的基本普及為傳統(tǒng)教育教學(xué)帶來(lái)全新的生機(jī)與活力。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高中化學(xué)教學(xué)的重要組成部分,但受場(chǎng)地、材料的限制,部分化學(xué)實(shí)驗(yàn)難以在課堂中進(jìn)行,不利于學(xué)生全面深刻地理解化學(xué)知識(shí)。如果教師能利用信息技術(shù)手段優(yōu)化教學(xué),就可充分發(fā)揮信息技術(shù)直觀性強(qiáng)等特點(diǎn),助力學(xué)生理解知識(shí)、吸收知識(shí)。為提高高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量,文章在分析信息技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值基礎(chǔ)上,提出教師可以通過(guò)設(shè)計(jì)微課預(yù)習(xí)視頻、借助模擬實(shí)驗(yàn)輔助、拓展豐富實(shí)驗(yàn)資源、完善課后評(píng)價(jià)等方式開(kāi)展教學(xué),實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有機(jī)統(tǒng)一,促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展?!娟P(guān)鍵詞】信息技術(shù);高中化學(xué);實(shí)驗(yàn)教學(xué);策略教師將信息技術(shù)應(yīng)用于高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué),能有效克服實(shí)驗(yàn)條件的限制,在提高實(shí)驗(yàn)可見(jiàn)度的同時(shí),增加實(shí)驗(yàn)的時(shí)效性與安全性。在智慧化課堂中,學(xué)生將逐步提高參與化學(xué)實(shí)驗(yàn)的積極性,增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性,增強(qiáng)對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的重視程度。部分教師在開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí),存在過(guò)度依賴信息技術(shù)、缺乏信息技術(shù)的創(chuàng)新意識(shí)等問(wèn)題,阻礙了實(shí)驗(yàn)教學(xué)與信息技術(shù)的深度融合。一、信息技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值信息技術(shù)支持下的高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué),不僅是把信息資源應(yīng)用到高中化學(xué)的教學(xué)活動(dòng)中,還是在教學(xué)過(guò)程中注入新元素,采用新方式,利用現(xiàn)代化工具來(lái)完善教學(xué),提高整體教學(xué)活動(dòng)的質(zhì)量。為提高高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性,筆者對(duì)信息技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值進(jìn)行分析。(一)有助于提高教學(xué)質(zhì)量在常規(guī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,部分教師可能會(huì)直接向?qū)W生分享實(shí)驗(yàn)或指導(dǎo)學(xué)生以小組為單位完成實(shí)驗(yàn)。這樣的方式雖然能幫助學(xué)生理解化學(xué)知識(shí),但不利于其學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)與核心素養(yǎng)的提升。如果教師能在實(shí)驗(yàn)教學(xué)階段引入信息技術(shù),借助現(xiàn)代化教學(xué)工具帶領(lǐng)學(xué)生深入分析實(shí)驗(yàn),為其創(chuàng)設(shè)真實(shí)且生動(dòng)的情境,就可以順利吸引學(xué)生的注意力,幫助學(xué)生全身心地投入實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí),更好地吸收知識(shí),夯實(shí)基礎(chǔ)理論[1]。(二)有助于學(xué)生理解與吸收知識(shí)實(shí)驗(yàn)是高中化學(xué)的重要組成部分。通過(guò)實(shí)驗(yàn),學(xué)生能親身觀察化學(xué)現(xiàn)象的變化過(guò)程,建立理論與實(shí)踐的聯(lián)系。高中階段化學(xué)知識(shí)的難度較高,且有部分實(shí)驗(yàn)可能會(huì)釋放有毒或污染物質(zhì),容易對(duì)實(shí)驗(yàn)人員造成傷害;此外,還有些實(shí)驗(yàn)周期較長(zhǎng),難以在課堂內(nèi)完成講授。上述因素給高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)帶來(lái)較大的阻礙。如果教師能在教學(xué)期間利用信息技術(shù)作為輔助,就有助于學(xué)生理解與吸收知識(shí),從而幫助學(xué)生降低學(xué)習(xí)的難度,激發(fā)學(xué)生探索知識(shí)的熱情[2]。(三)有助于拓寬學(xué)生的文化視野化學(xué)在生活中的應(yīng)用較為廣泛,而教材中提供的學(xué)習(xí)內(nèi)容存在一定局限性。信息技術(shù)的發(fā)展,使資源共享的便捷性愈發(fā)明顯。教師可以借助信息技術(shù)手段搜集與課內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)相關(guān)的課外學(xué)習(xí)資源,突破傳統(tǒng)的教學(xué)思路,豐富原有的教學(xué)內(nèi)容。這樣的方式,可以幫助學(xué)生感受化學(xué)實(shí)驗(yàn)發(fā)展的歷程以及化學(xué)在生活中的重要作用,從而順利達(dá)到拓寬學(xué)生文化視野,加深學(xué)生對(duì)社會(huì)的了解的教學(xué)目標(biāo)。二、基于信息技術(shù)優(yōu)化高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的策略通過(guò)上述內(nèi)容可知,在高中化學(xué)課堂中利用信息技術(shù)對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的策略進(jìn)行優(yōu)化處理,能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,對(duì)其核心素養(yǎng)的發(fā)展具有積極作用。下文,筆者結(jié)合多年教學(xué)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)對(duì)具體的實(shí)施方法進(jìn)行總結(jié),期望提高高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性。(一)設(shè)計(jì)微課預(yù)習(xí)視頻,幫助學(xué)生樹(shù)立嚴(yán)謹(jǐn)求真的實(shí)驗(yàn)精神學(xué)生在初中階段已經(jīng)接觸到部分化學(xué)實(shí)驗(yàn),但高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)的難度較高,需要學(xué)生記憶、了解的實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)安全規(guī)則等內(nèi)容較多。為避免實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在安全隱患,教師在組織實(shí)驗(yàn)教學(xué)前可以利用微課視頻作為輔助,指導(dǎo)學(xué)生自主預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,觀看實(shí)驗(yàn)需要使用的實(shí)驗(yàn)材料以及大致流程。這樣,既能有效縮短課中實(shí)驗(yàn)教學(xué)重復(fù)性講授的時(shí)長(zhǎng),又能幫助學(xué)生養(yǎng)成良好的預(yù)習(xí)習(xí)慣,為后續(xù)實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行做好鋪墊[3]。以人教版高中化學(xué)必修第一冊(cè)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)1“配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液”的教學(xué)為例。實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的目標(biāo)是幫助學(xué)生練習(xí)容量瓶的使用方法,學(xué)習(xí)配制溶液,加深對(duì)物質(zhì)的量濃度概念的認(rèn)識(shí)。圍繞實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo),筆者在教學(xué)活動(dòng)開(kāi)始前為學(xué)生設(shè)計(jì)微課視頻,指導(dǎo)學(xué)生利用碎片化時(shí)間進(jìn)行預(yù)習(xí)?;趯?shí)驗(yàn)活動(dòng)的內(nèi)容,筆者在微課視頻中依次為學(xué)生介紹燒杯、容量瓶、膠頭滴管、量筒、玻璃棒、藥匙、濾紙等材料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及使用時(shí)的注意事項(xiàng),簡(jiǎn)單地說(shuō)明實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的兩個(gè)步驟。步驟一:配制100mL1.00mol/LNaCl溶液;步驟二:用1.00mol/LNaCl溶液配制100mL0.50mol/LNaCl溶液。通過(guò)微課視頻的輔助,學(xué)生已經(jīng)初步了解不同實(shí)驗(yàn)材料在實(shí)驗(yàn)使用中的注意事項(xiàng)。在課堂中,筆者利用提問(wèn)的方式檢測(cè)學(xué)生的課前預(yù)習(xí)成果。筆者提問(wèn):“在配制溶液期間想要使得NaCl溶液與蒸餾水混合均勻,應(yīng)該使用什么工具?利用膠頭滴管滴加蒸餾水時(shí)有哪些注意事項(xiàng)?怎樣稱量所需質(zhì)量的NaCl固體?”根據(jù)學(xué)生的反饋,筆者可以靈活地對(duì)教學(xué)內(nèi)容做出調(diào)整,帶領(lǐng)學(xué)生走進(jìn)化學(xué)的世界。在上述案例中,筆者借助微課視頻作為輔助指導(dǎo)學(xué)生參與課前預(yù)習(xí),既可以幫助學(xué)生通過(guò)可視化的方式了解實(shí)驗(yàn)的基本步驟以及需要關(guān)注的重點(diǎn)事項(xiàng),避免其在后續(xù)操作中因材料使用不當(dāng)影響實(shí)驗(yàn)成果,又可以幫助學(xué)生樹(shù)立嚴(yán)謹(jǐn)求真的實(shí)驗(yàn)精神。(二)借助模擬實(shí)驗(yàn),突破化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重難點(diǎn)教師開(kāi)展化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要重視方法和過(guò)程,幫助學(xué)生提升科學(xué)素養(yǎng)。受到場(chǎng)地的限制,部分實(shí)驗(yàn)活動(dòng)難以在課堂中完整地呈現(xiàn)。為確保學(xué)生能理解化學(xué)現(xiàn)象,降低化學(xué)學(xué)習(xí)的難度,教師可以利用信息技術(shù)作為輔助,將難以完成、具有危險(xiǎn)性的實(shí)驗(yàn)以視頻的方式直觀呈現(xiàn)。這樣,既能使學(xué)生清楚地觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,又能有效避免安全事件的發(fā)生。以人教版高中化學(xué)必修第二冊(cè)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)7“化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素”的教學(xué)為例。筆者需要引導(dǎo)學(xué)生探尋有哪些因素可能會(huì)影響化學(xué)反應(yīng)速率,幫助學(xué)生理解“改變反應(yīng)條件可以調(diào)控化學(xué)反應(yīng)的速率”的知識(shí)。在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前,筆者借助硫代硫酸鈉與硫酸反應(yīng)的視頻進(jìn)行課堂導(dǎo)入,引出“反應(yīng)物濃度對(duì)反應(yīng)速率產(chǎn)生影響”這一要素。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)室中缺少Na2S2O3溶液以及H2SO4溶液,所以筆者利用模擬實(shí)驗(yàn)進(jìn)行輔助,指導(dǎo)學(xué)生觀看視頻內(nèi)容。視頻中,實(shí)驗(yàn)人員在兩支相同大小的試管中分別加入2mL和1mL0.1mol/LNa2S2O3溶液,向盛有1mLNa2S2O3溶液的試管中加入1mL蒸餾水,在搖勻后,再向上述試管中加入2mL0.1mol/LH2SO4溶液,觀察并比較兩支試管中溶液出現(xiàn)渾濁的快慢。在更為直觀的情境下,學(xué)生能迅速發(fā)現(xiàn)二者之間的反應(yīng)差別,并在筆者的指導(dǎo)下記錄出現(xiàn)渾濁的時(shí)間,理解“在一定條件下濃度越大,單位體積內(nèi)分子數(shù)越多,分子間距離越小,反應(yīng)速率越快”的知識(shí)。當(dāng)學(xué)生在觀察實(shí)驗(yàn)期間發(fā)現(xiàn)難以理解的問(wèn)題時(shí),筆者可以放大視頻細(xì)節(jié)或暫停視頻,指導(dǎo)學(xué)生對(duì)問(wèn)題進(jìn)行集中討論,營(yíng)造良好的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)氛圍。在上述案例中,筆者利用信息技術(shù)手段復(fù)現(xiàn)課內(nèi)的化學(xué)實(shí)驗(yàn),指導(dǎo)學(xué)生通過(guò)觀看視頻的方式直觀地了解實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,可以幫助其深刻理解化學(xué)的基本理論知識(shí),體會(huì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的魅力。(三)豐富實(shí)驗(yàn)資源,拓寬學(xué)生的文化視野教材中提供的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)資源有限,為幫助學(xué)生發(fā)展化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng),教師可以在原有教學(xué)內(nèi)容基礎(chǔ)上,借助信息技術(shù)拓展實(shí)驗(yàn)資源,向?qū)W生介紹關(guān)于化學(xué)文化、科學(xué)家事跡等相關(guān)內(nèi)容,在幫助學(xué)生深化所學(xué)知識(shí)的同時(shí),豐富其文化視野,使其形成完整的化學(xué)觀念。以人教版高中化學(xué)選擇性必修3《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》“蛋白質(zhì)”的教學(xué)為例。筆者需要帶領(lǐng)學(xué)生分別探尋蛋白質(zhì)的鹽析過(guò)程、蛋白質(zhì)的變性以及蛋白質(zhì)的分析檢測(cè),幫助學(xué)生進(jìn)一步掌握蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)與相關(guān)功能,為學(xué)習(xí)蛋白質(zhì)的合成與應(yīng)用奠定基礎(chǔ)??紤]到部分學(xué)生已經(jīng)掌握此課實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的重點(diǎn)信息,為拓寬學(xué)生的文化視野,筆者借助信息技術(shù)為學(xué)生分享關(guān)于“人工合成結(jié)晶牛胰島素”的相關(guān)內(nèi)容,指導(dǎo)學(xué)生觀看視頻。通過(guò)觀看視頻和對(duì)牛胰島素的一級(jí)結(jié)構(gòu)示意圖的觀察與分析,學(xué)生能了解化學(xué)在生活中的重要作用。此外,為促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新思維的發(fā)展,筆者還鼓勵(lì)學(xué)生基于所學(xué)內(nèi)容,自主探尋蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、功能在生活中的具體應(yīng)用,嘗試自主設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn),進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐相結(jié)合。在上述案例中,筆者在完成基礎(chǔ)任務(wù)后圍繞實(shí)驗(yàn)教學(xué)為學(xué)生提供豐富的學(xué)習(xí)資源,有效幫助學(xué)生在掌握化學(xué)原理的同時(shí),深刻體會(huì)化學(xué)的應(yīng)用價(jià)值,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中逐步增強(qiáng)對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究的重視程度,為學(xué)生后續(xù)的深度學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。(四)拍攝課內(nèi)實(shí)驗(yàn)過(guò)程,完善課后評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)是教學(xué)活動(dòng)的重要組成部分。教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中難以全面地照顧到班級(jí)內(nèi)每一名學(xué)生,這會(huì)對(duì)課程評(píng)價(jià)造成一定影響。針對(duì)這一問(wèn)題,教師可以巧妙借助信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì),在組織實(shí)驗(yàn)教學(xué)期間利用攝像頭記錄學(xué)生的實(shí)驗(yàn)表現(xiàn),將其作為評(píng)價(jià)的有效依據(jù),指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行學(xué)后反思,讓學(xué)生及時(shí)對(duì)自己在實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)中存在的問(wèn)題做出調(diào)整,使實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量得到保證[4]。以人教版高中化學(xué)必修第二冊(cè)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)4“用化學(xué)沉淀法去除粗鹽中的雜質(zhì)離子”的教學(xué)為例。在筆者的指導(dǎo)下,學(xué)生均能獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn),熟練掌握溶解、過(guò)濾、蒸發(fā)等操作,認(rèn)識(shí)化學(xué)方法在物質(zhì)分離和提純中的重要作用。在評(píng)價(jià)環(huán)節(jié),筆者利用希沃交互白板為學(xué)生呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)影像資料,引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合視頻內(nèi)容關(guān)注自己在實(shí)驗(yàn)中的表現(xiàn)。針對(duì)學(xué)生出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)操作問(wèn)題,筆者借助軟件的放大功能進(jìn)行展示,引導(dǎo)學(xué)生回顧實(shí)驗(yàn)流程,對(duì)問(wèn)題做出分析。通過(guò)此種方式,可以幫助學(xué)生直觀地認(rèn)識(shí)問(wèn)題和改進(jìn)問(wèn)題。此外,筆者還適當(dāng)?shù)貢和R曨l,對(duì)學(xué)生進(jìn)行提問(wèn):“為什么每次所加的試劑都要略微過(guò)量?加入鹽酸的目的是什么?”這些具有思考價(jià)值的問(wèn)題,能幫助學(xué)生養(yǎng)成良好的反思習(xí)慣,在反思中深化所學(xué)知識(shí)。在上述案例中,筆者借助信息技術(shù)輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)的評(píng)價(jià)環(huán)節(jié),既能更加直觀地了解學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的表現(xiàn),又能使學(xué)生反思自己在實(shí)驗(yàn)中存在的不足,提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的整體質(zhì)量。三、基于信息技術(shù)優(yōu)化高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要點(diǎn)第一,教師要確保信息技術(shù)的應(yīng)用與教學(xué)的內(nèi)容相匹配。應(yīng)用信息技術(shù)的目的是輔助教學(xué),提高教學(xué)質(zhì)量,吸引學(xué)生的關(guān)注[5]。因此,教師在具體實(shí)踐中要借助信息技術(shù)彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)手段難以呈現(xiàn)的內(nèi)容,確保輔助內(nèi)容與教學(xué)內(nèi)容合理搭配。在學(xué)生學(xué)習(xí)期間,一些需要學(xué)生親手操作的實(shí)驗(yàn)不能以信息技術(shù)手段直接代替。第二,教師要確保資源補(bǔ)充的適度性。學(xué)生是課堂的主體,教學(xué)活動(dòng)需要圍繞學(xué)生的學(xué)習(xí)需求開(kāi)展。教師在利用信息技術(shù)補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源時(shí),需要關(guān)注學(xué)生對(duì)課內(nèi)知識(shí)的理解與吸收情況,防止在學(xué)生還未吸收課內(nèi)知識(shí)的情況下盲目補(bǔ)充,給學(xué)生造成心理以及學(xué)習(xí)的負(fù)擔(dān)。教師要合理利用各種資源,分清教學(xué)的主次關(guān)系,這樣才能確保信息技術(shù)有益于高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。第三,教師不能過(guò)度依賴信息技術(shù),需要關(guān)注傳統(tǒng)教學(xué)的重要性。實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主要目的是幫助學(xué)生真正地學(xué)到知識(shí),信息技術(shù)

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