摘 要:互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展推動了計算機技術(shù)、信息技術(shù)、人機交互技術(shù)的不斷成熟,信息技術(shù)滲透到了社會生活和生產(chǎn)的方方面面,也與教育教學(xué)工作產(chǎn)生了千絲萬縷的關(guān)系,推動了教育教學(xué)工作的變革。信息技術(shù)發(fā)展迅猛,為高中化學(xué)實驗教育教學(xué)開展提供了新的模式和新的切入點。本文以信息技術(shù)的概念為切入點,分析了高中化學(xué)實驗教學(xué)中信息技術(shù)的應(yīng)用價值,概述了高中化學(xué)實驗教學(xué)現(xiàn)狀,充分解析了高中化學(xué)實驗教學(xué)中信息技術(shù)的應(yīng)用原則,結(jié)合高中化學(xué)實驗教學(xué)案例分析了高中化學(xué)實驗教學(xué)中信息技術(shù)的應(yīng)用方式。
關(guān)鍵詞:高中化學(xué);實驗教學(xué);信息技術(shù);應(yīng)用
近些年來,信息技術(shù)發(fā)展迅猛,給教育教學(xué)帶來的影響相當深遠。對高中化學(xué)實驗教學(xué)而言,信息技術(shù)的不斷發(fā)展致使知識傳播速度和更新速度越來越快,新的科研成果、教學(xué)模式、教學(xué)思路等不斷出現(xiàn),傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式已經(jīng)逐步不再能適應(yīng)當今的教學(xué)要求。因此,化學(xué)實驗教學(xué)中信息技術(shù)的應(yīng)用成為當下教育教學(xué)過程的主要趨勢,同時這也是信息技術(shù)發(fā)揮教育價值和輔助價值的重要渠道。
一、信息技術(shù)的概念
信息技術(shù)作為“互聯(lián)網(wǎng)+”時代之下的產(chǎn)物,屬于信息、數(shù)據(jù)或者物質(zhì)的承載,涵蓋了大數(shù)據(jù)技術(shù)、視頻技術(shù)、音頻技術(shù)、云計算技術(shù)、信息儲存技術(shù)等內(nèi)容。對教育教學(xué)而言,信息技術(shù)的運用主要依托信息承載或者信息傳輸,其包括音視頻資料、語言文字、數(shù)據(jù)信息等內(nèi)容。因此,教育教學(xué)過程中信息技術(shù)主要是通過教育承載信息的直觀生動展現(xiàn),搭建極具視聽特色、信息特色的教學(xué)環(huán)境,推動教學(xué)的可視化和高效化。此外,依托信息技術(shù),教育教學(xué)能夠?qū)崿F(xiàn)人機交互的信息交流[1]。
二、高中化學(xué)實驗教學(xué)中信息技術(shù)的應(yīng)用價值
(一)構(gòu)建高中生化學(xué)思維
高中化學(xué)教學(xué)傳統(tǒng)模式下,教師側(cè)重于理論教學(xué),化學(xué)實驗教學(xué)難免呈現(xiàn)出“機械式”“灌輸式”。這樣,高中生在化學(xué)實驗過程中只能對化學(xué)現(xiàn)象、化學(xué)實驗、實驗操作進行“生硬”理解,很難通過化學(xué)實驗實現(xiàn)對化學(xué)知識的理論掌握。通過信息技術(shù)的應(yīng)用,學(xué)生可以直觀、生動、清晰了解化學(xué)實驗過程,依托化學(xué)實驗過程和化學(xué)實驗現(xiàn)象對化學(xué)概念、化學(xué)理論進行全面客觀的認識,理解“化學(xué)知識如何形成”“化學(xué)實驗如何操作”等問題,促進了高中生化學(xué)思維的構(gòu)建和強化[2]。
(二)強化高中化學(xué)理論教學(xué)
高中化學(xué)知識體系較為復(fù)雜且理論概念的邏輯性和抽象性強。所以,高中生在高中化學(xué)學(xué)習(xí)過程中對化學(xué)概念和化學(xué)理論的理解和掌握較為困難。高中化學(xué)實驗教學(xué)中信息技術(shù)的應(yīng)用,使學(xué)生能夠通過視覺感知、細心觀察,實現(xiàn)化學(xué)知識理論學(xué)習(xí),以及完成從“視覺”到“感性”、從“感性”進階到“理性”、從抽象到具象的化學(xué)認知,進而讓高中生透徹理解和掌握化學(xué)知識[3]。所以,高中化學(xué)實驗教學(xué)中信息技術(shù)的應(yīng)用,有著強化高中化學(xué)理論教學(xué)的重要價值。
(三)培養(yǎng)高中生化學(xué)核心素養(yǎng)
化學(xué)是一門基于實驗研究的基礎(chǔ)性學(xué)科,而實驗教學(xué)是高中化學(xué)教學(xué)的核心部分。《普通高中化學(xué)課程標準》提出,高中化學(xué)需要通過實驗激發(fā)高中生的化學(xué)學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生的實踐能力,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力和思維能力,逐步構(gòu)建高中生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。高中化學(xué)實驗教學(xué)中信息技術(shù)的應(yīng)用,教師可以憑借信息技術(shù)創(chuàng)新教學(xué)模式和教學(xué)手段,最大限度拓展和延伸化學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容。所以,在高中化學(xué)實驗教學(xué)中信息技術(shù)的應(yīng)用過程中,學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)視野得到了拓寬,化學(xué)實驗思維、化學(xué)創(chuàng)新思維、化學(xué)學(xué)習(xí)思維等核心素養(yǎng)得到了有效培育[4]。
三、高中化學(xué)實驗教學(xué)中信息技術(shù)的應(yīng)用原則
(一)科學(xué)性原則
高中化學(xué)教師務(wù)必提高對多媒體信息技術(shù)的運用能力和理論素養(yǎng),不斷提升高中化學(xué)實驗教學(xué)中多媒體的運用水平,進而保障高中化學(xué)實驗教學(xué)中多媒體的運用不會出現(xiàn)偏差,既發(fā)揮多媒體信息技術(shù)特色和優(yōu)勢,又結(jié)合高中化學(xué)實驗教學(xué)要求實施教學(xué)。這樣,高中化學(xué)教師才能在高中化學(xué)實驗教學(xué)中多媒體的運用過程中,讓高中化學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容準確無誤以視聽狀態(tài)呈現(xiàn)出來,引導(dǎo)學(xué)生逐步養(yǎng)成運用音視頻教學(xué)資源進行實驗操作、實驗現(xiàn)象記錄和實驗現(xiàn)象思考,同時讓高中生在多媒體構(gòu)建的高中化學(xué)實驗教學(xué)模式之中完成自我探究和自我思考,進而提升高中生的化學(xué)學(xué)科綜合素養(yǎng)[5]。
比如:高中化學(xué)教師在信息技術(shù)應(yīng)用過程中,必須秉承科學(xué)性原則,透徹掌握高中化學(xué)實驗課程教學(xué)的目標和任務(wù),同時對實驗內(nèi)容做到全方位多角度分析,積極尋找實驗過程中能夠運用信息技術(shù)的切入點,便于教學(xué)過程可以利用信息技術(shù)將化學(xué)實驗重難點內(nèi)容呈現(xiàn)出來。
(二)融合性原則
高中化學(xué)實驗教學(xué)中信息技術(shù)的應(yīng)用需要滿足融合性原則,即教師不能片面地將所有教學(xué)內(nèi)容都承載于信息資源和信息技術(shù)之上,要在充分了解中學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、認知能力、思維能力、媒介素養(yǎng)和邏輯能力的基礎(chǔ)上開展教學(xué)[6]。
比如:高中化學(xué)教師在信息技術(shù)在高中化學(xué)實驗教學(xué)中的應(yīng)用過程需要結(jié)合學(xué)生實際情況、學(xué)習(xí)需求以及實驗教學(xué)重點內(nèi)容,巧用媒介教學(xué)資源,讓不同的實驗內(nèi)容匹配不同的多媒體教學(xué)資源,且同時匹配不同學(xué)習(xí)水平的學(xué)生,讓教學(xué)過程能夠通過信息技術(shù)和化學(xué)實驗教學(xué)融合。
(三)篩選性原則
高中化學(xué)實驗教學(xué)中信息技術(shù)的應(yīng)用需要教師對網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源、網(wǎng)絡(luò)信息資源進行不斷的挖掘、甄別、篩選。只有保證網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源與高中化學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容相互融合、相互滲透,才能讓高中化學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容完美呈現(xiàn),學(xué)生才能更好地利用網(wǎng)絡(luò)信息資源和信息技術(shù)進行學(xué)習(xí)[7]。因此,高中化學(xué)教師在進行教學(xué)資源挖掘、甄別、篩選、運用的過程中,需要樹立嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度,切忌直接照搬網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源的內(nèi)容。尤其是部分實驗教學(xué)的操作關(guān)鍵、操作步驟等,除了保證網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源準確性以外,還需要通過反復(fù)查驗和反復(fù)比較確保教學(xué)資源的匹配度。
四、高中化學(xué)實驗教學(xué)中存在的問題
(一)重視理論輕視實驗
受應(yīng)試教育和高考壓力的影響,現(xiàn)階段高中化學(xué)的教育教學(xué)依然是以應(yīng)試教育模式為主,這種教學(xué)模式下教師為了確保學(xué)生能夠具備應(yīng)試能力,往往采取的是“機械式”“灌輸式”的教學(xué)方式,且教學(xué)內(nèi)容偏重于理論教學(xué),這就造成高中化學(xué)教學(xué)的內(nèi)容以概念和理論為主,實驗教學(xué)所占比重較小。但是,高中化學(xué)又是一門需要通過實驗驗證理論知識和概念內(nèi)容的課程。所以,忽視實驗教學(xué)不僅影響了高中化學(xué)的整體教學(xué)質(zhì)量,還讓學(xué)生的學(xué)習(xí)流于表面[8]。
(二)實驗教學(xué)主體混亂
由于長期以來的教育教學(xué)手段禁錮和教育教學(xué)主體不明確,使得現(xiàn)階段高中化學(xué)的實驗教學(xué),學(xué)生依然處于被動地位。當下大部分高中教師對化學(xué)實驗教學(xué)的重視程度不夠,在教學(xué)過程中缺乏教學(xué)教法創(chuàng)新,依然將實驗操作教學(xué)的主體定位在自身,學(xué)生在實驗教學(xué)過程中處于被動地位,大多數(shù)時間在觀察實驗過程,這就導(dǎo)致學(xué)生參與度低,學(xué)生實驗學(xué)習(xí)興趣低下。
(三)實驗教學(xué)缺乏互動
由于學(xué)生在整個化學(xué)實驗教學(xué)中長期處于被動地位,因此對化學(xué)實驗缺乏參與性,實驗過程中師生之間、學(xué)生與學(xué)生之間的互動交流也較低。學(xué)生很難通過實驗教學(xué)開展討論獲得化學(xué)知識。而且由于缺乏教學(xué)互動,高中化學(xué)實驗教學(xué)實踐活動驟降,其教學(xué)意義不僅沒有得到發(fā)揮,還不利于促進中學(xué)生探究精神、創(chuàng)新意識和團隊意識的培養(yǎng),與高中化學(xué)學(xué)科教育教學(xué)目標的初衷背離。
五、高中化學(xué)實驗教學(xué)中信息技術(shù)的應(yīng)用方法
(一)課堂教學(xué)模式優(yōu)化
高中生的探索欲和好奇心依然處于強烈階段,高中化學(xué)實驗教學(xué)中信息技術(shù)的應(yīng)用需要教師依托高中生的身心發(fā)展特征優(yōu)化教學(xué)模式。首先,課堂教學(xué)中實驗課程的設(shè)計必須符合高中生的認知,積極利用信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源加入一些有趣的實驗課題,用于激發(fā)高中生的學(xué)習(xí)興趣。其次,高中化學(xué)課程中科學(xué)知識和科學(xué)現(xiàn)象較多,則需要教師依托信息技術(shù)引入一些豐富生動的教學(xué)方式方法,讓學(xué)生可以在化學(xué)實驗操作過程中對化學(xué)現(xiàn)象進行觀察、記錄和探索,激發(fā)他們的實驗探究熱情。
例如:在“光合作用”的實驗教學(xué)中,教師可以利用PPT、動漫教學(xué)資源、問答題軟件等設(shè)計實驗教學(xué)問題,如“為什么有的事物可以產(chǎn)生光合作用,有的不可以”“生活中有哪些事物可以產(chǎn)生光合作用”等,讓學(xué)生帶著問題進行化學(xué)實驗操作和實驗驗證。這樣既完成了問題提出,引導(dǎo)學(xué)生進行實驗探索和學(xué)習(xí),也通過課堂教學(xué)的導(dǎo)入讓學(xué)生對光合作用實驗內(nèi)容有所了解。
(二)實驗演示過程創(chuàng)新
實驗演示是化學(xué)現(xiàn)象直觀生動展示的最佳方式,也是激發(fā)學(xué)生實驗操作興趣和化學(xué)知識探索欲望的途徑。最為重要的是,實驗演示可以讓高中生在對原有化學(xué)原理或者化學(xué)知識理解的基礎(chǔ)上得到提升。所以,實驗演示過程利用信息技術(shù)進行創(chuàng)新是高中化學(xué)實驗教學(xué)中信息技術(shù)應(yīng)用的重要方法。這就需要教師在嚴格按照實驗操作要求的前提下進行化學(xué)實驗演示,讓學(xué)生認識到實驗操作過程中的注意事項、規(guī)范流程以及安全問題等,進而保障實驗效果。同時,在掌握實驗教學(xué)內(nèi)容的同時,依托網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源、信息化教學(xué)手段、視聽教學(xué)手段等積極優(yōu)化和創(chuàng)新實驗方式,力求達到教學(xué)效果提升。
比如:高中化學(xué)“走進化學(xué)世界”部分的教學(xué)導(dǎo)入過程中,教師可以運用多媒體視頻、3D動態(tài)模型將學(xué)生生活中常見的金屬、礦物、水、空氣、溶液等展現(xiàn)出來,引導(dǎo)學(xué)生通過仔細觀察、認真對比和討論分析認識化學(xué)知識的基本結(jié)構(gòu)體系。隨后教師可以碳酸氫銨的化學(xué)實驗為案例,通過3D動態(tài)模型、多媒體視頻將實驗流程呈現(xiàn)出來,讓學(xué)生掌握化學(xué)實驗儀器、步驟、流程、注意事項等。這樣,學(xué)生在開展碳酸氫銨化學(xué)實驗過程中就會明確實驗?zāi)康?、實驗流程等,提升實驗操作質(zhì)量。
(三)深度解讀化學(xué)理論
學(xué)生只有實實在在完成了實驗操作,才能真正了解化學(xué)原理。而且,讓學(xué)生完成化學(xué)實驗,不僅滿足了高中生的求知欲,也提升了他們的實驗參與度。所以,高中化學(xué)實驗教學(xué)中,化學(xué)教師還應(yīng)當借助信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)資源對實驗教學(xué)過程中的相關(guān)理論、操作方法、知識內(nèi)容等進行深度解讀,讓學(xué)生在實驗操作過程中能夠自然形成實驗印象,提高實驗教學(xué)質(zhì)量。
比如:高中化學(xué)教學(xué)中關(guān)于“氧氣制備”部分內(nèi)容的實驗教學(xué)過程中,為了深度進行化學(xué)理論解讀,輔助學(xué)生進行化學(xué)實驗操作,教師可以利用網(wǎng)絡(luò)搜索引擎呈現(xiàn)氧氣制備的實驗流程、實驗原理、理論知識,讓學(xué)生的實驗操作和理論學(xué)習(xí)更好進行銜接;同時,借助計算機制作的思維導(dǎo)圖、化學(xué)圖形引導(dǎo)學(xué)生在化學(xué)理論、化學(xué)知識、化學(xué)實驗等內(nèi)容的學(xué)習(xí)和感知過程主動思考、自主思維,并在教師引導(dǎo)下將難以解決的化學(xué)問題和難以操作的實驗歸納總結(jié),形成有條理、有步驟、有技巧的思考過程。這樣,學(xué)生便會將這種思維發(fā)展意識轉(zhuǎn)化為思維拓展,化學(xué)實驗教學(xué)效率也就自然得到提高。
(四)教學(xué)評價信息化,強化教學(xué)效果
實驗教學(xué)評價是高中化學(xué)實驗教學(xué)過程中極其關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié),也是教師檢測高中生實驗操作行為、實驗學(xué)習(xí)效果,以及學(xué)生接受教師點評提升自信心的基礎(chǔ)。同時,依據(jù)實驗教學(xué)評價,教師還能針對高中化學(xué)實驗教學(xué)中信息技術(shù)的應(yīng)用流程、教學(xué)方式進行優(yōu)化。因此,化學(xué)教師需要將鼓勵學(xué)習(xí)、學(xué)習(xí)反思、情感體驗強化、學(xué)習(xí)信心增強、學(xué)習(xí)習(xí)慣點評、學(xué)習(xí)方式優(yōu)化等指標納入評價體系,同時利用信息技術(shù)中的云計算、大數(shù)據(jù)、AI技術(shù)等輔助開展實驗教學(xué)評價,加強實驗教學(xué)評價的科學(xué)性、合理性。這樣,依托實驗教學(xué)評價的信息化,信息技術(shù)的應(yīng)用效果得到了強化,應(yīng)用成效得到了提高。
結(jié)束語
信息技術(shù)在高中化學(xué)實驗教學(xué)中的應(yīng)用,改變了高中化學(xué)實驗教育教學(xué)模式,創(chuàng)新了教學(xué)觀點,提升了教育教學(xué)質(zhì)量。但是,廣大高中化學(xué)教師也不能本末倒置,還是應(yīng)當依托高中化學(xué)實驗學(xué)科特征,在了解學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)實際情況下,科學(xué)合理地將信息技術(shù)、信息資源在高中化學(xué)實驗教學(xué)中進行應(yīng)用。這樣,高中化學(xué)教師才能在貼合學(xué)科特性、學(xué)生特點下利用多媒體開展高中化學(xué)實驗的教學(xué),實現(xiàn)高中化學(xué)實驗教學(xué)的提質(zhì)增效。
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