信息技術(shù)與高中化學(xué)深度融合的教學(xué)策略探究

【摘要】由于高中化學(xué)涉及眾多概念、原理和反應(yīng)類型，化學(xué)知識的抽象性使得學(xué)生在理解上存在一定難度，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣下降，實踐、創(chuàng)新能力難以有效提高。針對此現(xiàn)狀，文章通過分析信息技術(shù)與高中化學(xué)深度融合的目標(biāo)，提出利用信息技術(shù)，為學(xué)生搭建網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，研究如何將信息技術(shù)有效融入到化學(xué)課堂中，以期提高學(xué)習(xí)的趣味性和互動性的同時，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和解決問題的能力。【關(guān)鍵詞】信息技術(shù)；高中教育；化學(xué)教學(xué)；教學(xué)融合信息技術(shù)是指運用計算機、網(wǎng)絡(luò)等手段進行信息處理和傳播的技術(shù)，其特點在于能將抽象的化學(xué)知識具象化，使教學(xué)過程更加生動、直觀[1]。在這個教學(xué)過程中，教師需要轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，在傳統(tǒng)教學(xué)思想的基礎(chǔ)上進行創(chuàng)新，將多媒體、網(wǎng)絡(luò)資源等手段，融入高中化學(xué)教學(xué)的各個環(huán)節(jié)[2]。本文主要提出建立線上化學(xué)知識問答系統(tǒng)、利用信息技術(shù)模擬化學(xué)反應(yīng)現(xiàn)象等信息技術(shù)與高中化學(xué)教學(xué)融合的策略，打破傳統(tǒng)教學(xué)的時間和空間限制，使學(xué)生能夠隨時隨地獲取知識，及時解決學(xué)習(xí)中的疑惑。信息技術(shù)與高中化學(xué)深度融合的目標(biāo)信息技術(shù)與高中化學(xué)的深度融合，旨在為教師以及學(xué)生構(gòu)建一個高效、互動、探究式的化學(xué)教學(xué)新模式。該模式以培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)為目標(biāo)，通過信息技術(shù)的支持，實現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)評價的全面創(chuàng)新。一方面，要利用信息技術(shù)豐富教學(xué)資源，提高化學(xué)知識的呈現(xiàn)效果，使學(xué)生能夠更直觀地理解化學(xué)原理。同時，運用信息技術(shù)手段，增強學(xué)生的實踐操作能力和問題解決能力；另一方面，通過大數(shù)據(jù)分析，精準(zhǔn)把握學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，實現(xiàn)個性化教學(xué)和差異化輔導(dǎo)。信息技術(shù)與高中化學(xué)教學(xué)融合的策略1.結(jié)合信息技術(shù)，建立線上化學(xué)知識問答系統(tǒng)在高中化學(xué)教學(xué)中，通過信息技術(shù)建立線上化學(xué)知識問答系統(tǒng)，不僅能夠提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還能有效幫助學(xué)生理解和掌握抽象的化學(xué)概念。教師主要利用云計算平臺和人工智能技術(shù)，為學(xué)生創(chuàng)建一個高中化學(xué)知識問答系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以通過語音識別、自然語言處理等技術(shù)，讓學(xué)生通過語音或者文字輸入與化學(xué)相關(guān)的問題，系統(tǒng)則根據(jù)內(nèi)置的知識庫快速進行響應(yīng)，為學(xué)生提供準(zhǔn)確的答案和相關(guān)的學(xué)習(xí)資源。以“物質(zhì)及其變化”這一單元的教學(xué)為例，教師在為學(xué)生講解與“化學(xué)反應(yīng)”相關(guān)的知識點時，發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生會對化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)、化學(xué)平衡的概念等抽象理論產(chǎn)生疑問。針對此現(xiàn)狀，教師可以引導(dǎo)學(xué)生使用線上化學(xué)知識問答系統(tǒng)進行自主查詢，如教師可指導(dǎo)學(xué)生向該系統(tǒng)提問：“化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是什么？”系統(tǒng)則會快速從知識庫中提取相關(guān)信息，以簡潔明了的方式回答學(xué)生的問題：“化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是舊鍵的斷裂和新鍵的形成。”同時，該在線系統(tǒng)還可以根據(jù)學(xué)生的提問向其推薦相關(guān)的學(xué)習(xí)資源，幫助學(xué)生從不同角度理解和掌握知識點。該問答系統(tǒng)還可以成為教師的教學(xué)輔助工具。教師可以利用該問答系統(tǒng)對學(xué)生進行線上提問，了解學(xué)生對本節(jié)課所學(xué)知識的掌握情況。具體來講，教師可在系統(tǒng)上設(shè)置一個化學(xué)問題，如：“請簡述化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)?！比缓?，系統(tǒng)會收集學(xué)生的回答，并整理成數(shù)據(jù)反饋給教師，教師則可以根據(jù)這些數(shù)據(jù)了解學(xué)生的掌握情況，對教學(xué)策略進行調(diào)整。此外，教師可在該系統(tǒng)上創(chuàng)建線上討論區(qū)，讓學(xué)生針對某個化學(xué)問題進行討論，促進學(xué)生之間的交流與合作。通過線上化學(xué)知識問答系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠促使高中化學(xué)教學(xué)變得更加智能化、個性化，有效提升教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。2.結(jié)合信息技術(shù)，模擬化學(xué)反應(yīng)現(xiàn)象在高中化學(xué)教學(xué)中，信息技術(shù)不僅可以用于存儲和傳輸教學(xué)資源，還可以通過模擬化學(xué)反應(yīng)現(xiàn)象，幫助學(xué)生更好地理解抽象的化學(xué)原理。信息技術(shù)能夠輔助教師將抽象的化學(xué)概念和反應(yīng)原理具體化、形象化，從而幫助學(xué)生更好地理解化學(xué)理論知識。同時，教師利用信息技術(shù)，如視頻、圖片、音頻等，直觀地向?qū)W生展示化學(xué)知識，通過多種感官刺激提升學(xué)生的專注力和學(xué)習(xí)興趣，從而提高其學(xué)習(xí)效率。以“海水中的重要元素——鈉和氯”這一單元的教學(xué)為例，教師在為學(xué)生講解“鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣”這一反應(yīng)時，可通過三維動畫向?qū)W生展示鈉原子與水分子之間的相互作用，讓學(xué)生直觀地看到鈉原子是如何斷裂并與水分子中的氫原子結(jié)合，形成氫氧化鈉和氫氣。這樣的模擬過程不僅能夠增強學(xué)生對化學(xué)反應(yīng)的理解，還能激發(fā)學(xué)生對化學(xué)實驗的興趣。同時，教師還可利用信息技術(shù)為學(xué)生提供虛擬實驗室，并在虛擬實驗室中，引導(dǎo)學(xué)生進行化學(xué)實驗。例如，教師在為學(xué)生講解“電解食鹽水制氯氣”這一實驗時，可先向?qū)W生示范如何在虛擬實驗室中進行電解操作，讓學(xué)生近距離觀察氯氣的生成過程。通過這種方式，能夠讓學(xué)生在沒有實際進行實驗的情況下，也能深刻理解實驗原理和操作步驟。3.結(jié)合信息技術(shù)，個性化推薦學(xué)習(xí)資料在高中化學(xué)教學(xué)中，教師可根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)需求和學(xué)習(xí)特點，利用信息技術(shù)為學(xué)生推薦適合的學(xué)習(xí)資料。而個性化推薦學(xué)習(xí)資料是根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)進度、興趣和需求來定制的，能夠讓學(xué)生根據(jù)自己的學(xué)習(xí)特點和節(jié)奏進行學(xué)習(xí)，從而提高學(xué)習(xí)效果[3]。教師可以利用信息技術(shù)對學(xué)生進行更精準(zhǔn)的學(xué)習(xí)指導(dǎo)，幫助學(xué)生更有效地掌握化學(xué)知識，同時，教師可以利用信息技術(shù)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，通過分析學(xué)生的課堂反應(yīng)和作業(yè)反饋，調(diào)整教學(xué)策略，更有效地進行教學(xué)設(shè)計。以“金屬材料”這一單元的教學(xué)為例，首先，教師可以通過學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)（Moodle）為學(xué)生創(chuàng)建一個在線平臺，讓學(xué)生能夠訪問各種學(xué)習(xí)資源，這些資源能夠幫助學(xué)生從不同角度理解金屬材料的性質(zhì)、制備和應(yīng)用。其次，教師可利用學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)中的評估工具，了解并收集學(xué)生對金屬材料的基礎(chǔ)知識掌握情況，以及學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中遇到的困難。基于收集到的數(shù)據(jù)，教師可以利用人工智能輔助教學(xué)系統(tǒng)為學(xué)生推薦個性化的學(xué)習(xí)資料，如果系統(tǒng)檢測到學(xué)生在“金屬的腐蝕與防護”這一部分存在理解障礙，那么，教師可利用該系統(tǒng)向?qū)W生推薦一些深入解釋腐蝕機理和防護方法的科普視頻或閱讀材料。同時，教師還可以利用在線學(xué)習(xí)平臺為學(xué)生提供在線討論區(qū)等互動式學(xué)習(xí)工具，并在討論區(qū)設(shè)定一個討論話題如：“不同金屬在模擬腐蝕環(huán)境中的變化”，在學(xué)生進行討論發(fā)言的過程中，教師也可在線引導(dǎo)學(xué)生探討pH值、溫度值的調(diào)整能否加速金屬腐蝕的速度和程度，逐步指引學(xué)生深入理解腐蝕的機理，提高學(xué)生的思考和分析能力。同時，學(xué)生之間也可以在討論區(qū)互相交流想法，共同學(xué)習(xí)，提高學(xué)習(xí)效果。利用信息技術(shù)向?qū)W生推薦個性化的學(xué)習(xí)資料，并結(jié)合互動式學(xué)習(xí)工具，有助于學(xué)生在自己的節(jié)奏下學(xué)習(xí)，獲得更貼合自己需求的學(xué)習(xí)資源。同時，教師可根據(jù)信息技術(shù)所提供學(xué)生的學(xué)習(xí)進度和表現(xiàn)數(shù)據(jù)，適時為其提供額外的輔導(dǎo)