付晨

摘要：信息技術(shù)支持下的高中化學(xué)教學(xué)，將教學(xué)過程注入新的活力，讓化學(xué)學(xué)科從宏觀到微觀完整體現(xiàn)，利用現(xiàn)代化的教學(xué)工具、數(shù)字化傳感技術(shù)、虛擬實驗系統(tǒng)以及現(xiàn)代儀器分析技術(shù)符合化學(xué)學(xué)科的學(xué)習特點，符合學(xué)生的認知與學(xué)習規(guī)律，提高課堂效率的同時更完整的體現(xiàn)化學(xué)的學(xué)科價值和能力要求?？v觀世界各國對于教育信息化的重視程度，1988年英國開始將信息技術(shù)列入全國統(tǒng)一課程，美國在2010年提出借助信息技術(shù)對教育系統(tǒng)中的六方面——學(xué)習、評價、生產(chǎn)力、研發(fā)和基礎(chǔ)設(shè)施進行變革。作為以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，化學(xué)學(xué)科的教學(xué)更應(yīng)迎合2010年6月中國頒布的《國家中長期教育改革和發(fā)展綱要規(guī)劃綱要》中提出的2020年要基本實現(xiàn)教育現(xiàn)代。

關(guān)鍵詞：高中化學(xué);虛擬實驗;數(shù)字化;儀器分析

在高中化學(xué)的教學(xué)中，涉及到物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)如軌道理論晶胞結(jié)構(gòu)、水溶液中離子平衡理論等，除必須的理論計算外，需借助信息技術(shù)手段和數(shù)字化傳感技術(shù)將知識具體化便于理解，在課堂教學(xué)中由于時間緊張和實驗藥品以及實驗環(huán)境的限制，也需要配合虛擬實驗，為培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究精神和化學(xué)必需的科學(xué)素養(yǎng)，也需要在課堂教學(xué)中引入現(xiàn)代儀器分析技術(shù)。

一、虛擬實驗技術(shù)

虛擬實驗可以通過多媒體、仿真和虛擬技術(shù)的支持，在傳統(tǒng)實驗的基礎(chǔ)上提供一些現(xiàn)實狀態(tài)下因各類原因難以完成的實驗，以蘇教版教材為例，必修一包含50個實驗探究活動，必修二含32個實驗探究，選修課本中有78個實驗，虛擬實驗技術(shù)能夠在實踐操作上節(jié)省藥品器材、提高效率，同時緩解學(xué)校實驗室管理壓力、避免安全事故。在高中化學(xué)實驗中，以銅鋅原電池為例，從原材料的角度來說很難采用高純度的鋅來完成實驗，會使得負極表面產(chǎn)生大量氣泡，給學(xué)生對原電池的理解帶來負面影響，況且氣泡的產(chǎn)生現(xiàn)象比較微小不利于觀察。再以金屬鈉與水的反應(yīng)為例，演示實驗中學(xué)生很難同時關(guān)注到各個角度的現(xiàn)象，可以同時借助技術(shù)手段同時反饋俯視圖和左視圖。將信息技術(shù)引入到高中化學(xué)的實驗教學(xué)中是大勢所趨，彌補傳統(tǒng)實驗中的不足，也可以鍛煉學(xué)生實驗設(shè)計和創(chuàng)新能力。

二、數(shù)字化傳感技術(shù)

現(xiàn)代教育改革中提出的科學(xué)思維和方法，不僅僅是要學(xué)生掌握知識與技能，過程與方法的要求中提出學(xué)生應(yīng)該掌握一定的學(xué)習方法，數(shù)字化傳感技術(shù)的引入通過化學(xué)定量、定型的實驗探究過程，學(xué)會科學(xué)的思維和研究方法，培養(yǎng)學(xué)生實事求是科學(xué)嚴謹?shù)膶W(xué)習態(tài)度，提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。比如在滴定過程中，終點使用指示劑判定會因指示劑選取不當或顏色判斷問題而導(dǎo)致誤差，且對于pH值變化觀察不直觀，課堂中可使用pH計，Ba（OH）2和H2SO4、Ba（OH）2和NaHSO4反應(yīng)的本質(zhì)存在差異，但在使用硫酸氫鈉和硫酸分別與氫氧化鈉溶液反應(yīng)探究離子反應(yīng)本質(zhì)的過程中，存在現(xiàn)象不明顯、干擾較多等問題，可通過數(shù)字化傳感技術(shù)實時監(jiān)測溶液中離子濃度情況，有效突破教學(xué)難點。

三、現(xiàn)代儀器分析技術(shù)

在英國高中教材《Cambridge international As and A Level》中29章內(nèi)容“applications of analytical chemistry”介紹了很多現(xiàn)代儀器分析技術(shù)，大量引入了各類色譜圖、核磁共振圖譜、紅外光譜、掃描隧道顯微鏡等現(xiàn)代儀器分析技術(shù)，在新課標的研讀中也可發(fā)現(xiàn)高中化學(xué)課程教學(xué)中，明確要求學(xué)習現(xiàn)代儀器分析技術(shù)，以人教版教材為研究對象，必修1中并未提及，必修2中有一處，選修1中有兩處，選修2中有兩處，選修3有14處，選修四中兩處，選修五13處，選修六12處。在教學(xué)過程中，老師們應(yīng)該讓學(xué)生們適當了解和章五輯本的現(xiàn)代化實驗儀器和技術(shù)，跟上科技反戰(zhàn)的腳步，不要滿足于“瓶瓶罐罐”的高中化學(xué)實驗探究，現(xiàn)代儀器分析技術(shù)更好反映了化學(xué)學(xué)科的嚴謹性。

四、總結(jié)

傳統(tǒng)的課堂教學(xué)在信息技術(shù)的飛速發(fā)展下有所改變，課堂使用的教學(xué)方法也更加多樣化，但作為教師，需要合理的使用信息化數(shù)字化的教學(xué)手段優(yōu)化課堂，增強化學(xué)教學(xué)的主觀性和可視性，提高教學(xué)效率，通過學(xué)生的實踐和探索認知化學(xué)，更加符合培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的要求。

參考文獻

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