文/吳建春

引 言

信息化2.0更強(qiáng)調(diào)基于互聯(lián)網(wǎng)的大資源觀，具體是指運(yùn)用信息化教育手段，全面推進(jìn)教育現(xiàn)代化，開啟智能時代教育。在“互聯(lián)網(wǎng)+”、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等新一代信息技術(shù)發(fā)展的背景下，開展基于信息化2.0的化學(xué)實(shí)驗教學(xué)，成為當(dāng)前初中化學(xué)教師的新選擇。在信息化環(huán)境下，初中生能從不同的化學(xué)學(xué)習(xí)渠道獲取信息，自主進(jìn)行實(shí)驗，提高自己的理論聯(lián)系實(shí)際能力。如何使用新一代信息技術(shù)輔助學(xué)生的化學(xué)實(shí)驗，是值得每位初中化學(xué)教師思考的問題。

一、信息化2.0概述

信息化2.0旨在實(shí)現(xiàn)從專用資源向大資源的轉(zhuǎn)變，目的是培養(yǎng)學(xué)生的信息技術(shù)應(yīng)用能力，促進(jìn)學(xué)生信息素養(yǎng)的提升，助力學(xué)生創(chuàng)新發(fā)展。教師的教育不能僅停留在學(xué)習(xí)環(huán)境改善方面，而是要將信息化教學(xué)嵌入學(xué)習(xí)系統(tǒng)，轉(zhuǎn)變教育技術(shù)觀念。信息化2.0強(qiáng)調(diào)轉(zhuǎn)變發(fā)展動力觀念，堅持以創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展，不斷提升教育治理水平，突出教育治理現(xiàn)代化，助力教學(xué)從工具型思維轉(zhuǎn)向人工智能型思維。

二、信息化2.0在初中化學(xué)實(shí)驗教學(xué)中的應(yīng)用優(yōu)勢

（一）促進(jìn)學(xué)生信息素養(yǎng)提升

在信息化2.0背景下，開展初中化學(xué)實(shí)驗教學(xué)可以促進(jìn)學(xué)生信息素養(yǎng)的提升。初中化學(xué)實(shí)驗教學(xué)應(yīng)與時俱進(jìn)，充分利用新一代信息技術(shù)輔助學(xué)生進(jìn)行思考與操作，促進(jìn)學(xué)生掌握更多的實(shí)踐技能與經(jīng)驗[1]。教師在新一代信息技術(shù)的加持下，可以豐富學(xué)生的化學(xué)認(rèn)知，讓學(xué)生自主探索與化學(xué)現(xiàn)象相關(guān)的原理，通過動手實(shí)踐來研究肉眼難以觀察到的化學(xué)現(xiàn)象，使之能運(yùn)用新一代信息技術(shù)完成實(shí)驗，進(jìn)一步提高信息素養(yǎng)。

（二）提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)效率

初中化學(xué)實(shí)驗具有一定的操作難度，教師應(yīng)立足信息化2.0理念，收集不同形式的網(wǎng)絡(luò)資源，為學(xué)生的化學(xué)知識學(xué)習(xí)和實(shí)踐探索提供輔助，激發(fā)學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)興趣，從而培養(yǎng)其良好的學(xué)習(xí)意識，助力學(xué)生自主學(xué)習(xí)效率的提高。實(shí)驗是驗證化學(xué)原理的重要手段，在信息化2.0環(huán)境中指導(dǎo)學(xué)生做實(shí)驗，可以調(diào)動學(xué)生的主觀能動性和探究積極性。教師為學(xué)生提供不同的學(xué)習(xí)資料與實(shí)驗用具，科學(xué)指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主探索，有助于提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)效率。

（三）助力學(xué)生創(chuàng)新思維發(fā)展

在信息化2.0實(shí)驗中，學(xué)生可以獲得良好的視覺、聽覺、觸覺體驗，有助于創(chuàng)新思維發(fā)展，促進(jìn)實(shí)驗設(shè)計能力的提升。在信息化2.0環(huán)境下的化學(xué)實(shí)驗中，學(xué)生可以利用不同的渠道來共享資源，根據(jù)教師的指導(dǎo)來交流實(shí)踐經(jīng)驗，由此獲得化學(xué)實(shí)驗的設(shè)計靈感。通過學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識，設(shè)計實(shí)驗方案，學(xué)生可以在信息化環(huán)境中驗證自己的想法，切實(shí)提高創(chuàng)新思維能力，為今后的化學(xué)學(xué)習(xí)與可持續(xù)發(fā)展強(qiáng)基固本。

（四）培養(yǎng)學(xué)生問題解決能力

化學(xué)與生活聯(lián)系密切，教師在信息化2.0環(huán)境下指導(dǎo)學(xué)生做實(shí)驗，利用生活中的化學(xué)問題驅(qū)動學(xué)生進(jìn)行思考，不僅能幫助學(xué)生深入理解所學(xué)化學(xué)知識，且有助于培養(yǎng)學(xué)生良好的問題解決能力。信息化2.0強(qiáng)調(diào)對學(xué)生信息技術(shù)能力的培養(yǎng)，初中化學(xué)教師為學(xué)生提供實(shí)驗資源與學(xué)習(xí)指導(dǎo)，要求學(xué)生自主分析、解決問題，可以拓寬實(shí)驗教學(xué)的路徑，讓學(xué)生在實(shí)驗中把握解決問題的關(guān)鍵，獲得良好的操作體驗。

三、初中化學(xué)信息化2.0實(shí)驗教學(xué)模式應(yīng)用策略

（一）設(shè)計實(shí)驗微課視頻，突破化學(xué)知識學(xué)習(xí)難點(diǎn)

信息化2.0開啟了初中化學(xué)智能教育時代，教師運(yùn)用新一代信息技術(shù)設(shè)計和呈現(xiàn)實(shí)驗微課視頻，能讓學(xué)生理解抽象的化學(xué)反應(yīng)現(xiàn)象，助力其突破化學(xué)知識學(xué)習(xí)難點(diǎn)。在初中化學(xué)實(shí)驗教學(xué)中，教師應(yīng)做到與時俱進(jìn)，充分應(yīng)用新一代信息技術(shù)激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗參與興趣，在信息化2.0環(huán)境中設(shè)計實(shí)驗微課視頻，助力學(xué)生突破化學(xué)知識學(xué)習(xí)難點(diǎn)，促進(jìn)教學(xué)質(zhì)效提升[2]。

例如，在講解滬教版初中九年級（上冊）化學(xué)“性質(zhì)活潑的氧氣”一課內(nèi)容時，教師可以根據(jù)氧氣的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)設(shè)計微課視頻，直觀展現(xiàn)氧氣的用途以及氧氣與人類的關(guān)系，讓學(xué)生在觀看微課視頻的同時，研究物質(zhì)及其相關(guān)變化，把握實(shí)驗操作的關(guān)鍵步驟，突破化學(xué)知識學(xué)習(xí)難點(diǎn)。首先，教師要在設(shè)計微課視頻時，融入“潛水氧氣瓶、航天供氧裝置、煉鋼、焊接”等素材，讓學(xué)生在觀看微課視頻時，聯(lián)系實(shí)際生活，理解氧氣的用途。然后，教師帶領(lǐng)學(xué)生觀看微課視頻并引出新課，指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)視頻內(nèi)容提示做實(shí)驗，總結(jié)相關(guān)化學(xué)反應(yīng)方程式。

通過完成以上實(shí)驗，學(xué)生可以發(fā)現(xiàn)可燃物在氧氣中會劇烈燃燒，理解氧氣的活潑化學(xué)性質(zhì)。最后，教師可以根據(jù)學(xué)生的實(shí)驗結(jié)果，呈現(xiàn)“氧氣制備”微課視頻，讓學(xué)生在微課視頻的指導(dǎo)下，連接“高錳酸鉀分解制氧氣”裝置，在完成氧氣制備后，總結(jié)化學(xué)反應(yīng)方程式明白利用高錳酸鉀溶液在一定條件下的化學(xué)變化，可以制得氧氣。在信息化2.0環(huán)境下，學(xué)生能了解氧氣不易溶于水的特點(diǎn)，學(xué)會按照微課視頻中的化學(xué)實(shí)驗提示，運(yùn)用排水集氣法成功集得氧氣，獲得學(xué)習(xí)的成就感，進(jìn)而激發(fā)對化學(xué)實(shí)驗探究的熱情。

（二）妙用智慧教育平臺，降低化學(xué)實(shí)驗操作難度

智慧教育平臺是信息化2.0環(huán)境下的產(chǎn)物，平臺內(nèi)含有豐富的課程資源，可以為廣大師生的教學(xué)工作與學(xué)習(xí)探究提供服務(wù)。智慧教育平臺是構(gòu)建智慧化學(xué)課堂、降低實(shí)驗操作難度的重要資源，可以將抽象的化學(xué)實(shí)驗內(nèi)容視覺化、直觀化、趣味化，助力學(xué)生透過現(xiàn)象看本質(zhì)，幫助教師突破教學(xué)重難點(diǎn)。

例如，在講解滬教版化學(xué)九年級（上冊）“二氧化碳的奇妙變化”一課內(nèi)容時，教師要利用智慧教育平臺展示“二氧化碳的狀態(tài)變化”，聯(lián)系實(shí)際生活中的“人工降雨、二氧化碳滅火器”，引發(fā)學(xué)生的良好情感體驗，帶領(lǐng)學(xué)生通過制備二氧化碳，培養(yǎng)其自主探究能力。首先，教師可以利用智慧教育平臺搜索有關(guān)“二氧化碳”的資料，引導(dǎo)學(xué)生在相關(guān)資料的幫助下，識別生活中的二氧化碳狀態(tài)。然后，教師為學(xué)生提供實(shí)驗所需道具，指導(dǎo)學(xué)生在智慧教育平臺中搜索相關(guān)實(shí)驗視頻，在自行觀看以后，按以下步驟進(jìn)行操作。

（1）檢查裝置氣密性，在錐形瓶中裝入少量大理石，在長頸漏斗中注入稀鹽酸。用集氣瓶收集二氧化碳?xì)怏w并驗滿。（2）將收集到的二氧化碳?xì)怏w通入少量石灰水的試管中。（3）將收集到的二氧化碳?xì)怏w通入紫色石蕊試液的試管中，觀察后加熱。（4）將二氧化碳?xì)怏w緩緩倒入放有燃著蠟燭的燒杯中。

教師妙用智慧教育平臺指引學(xué)生學(xué)習(xí)二氧化碳相關(guān)知識，為學(xué)生的“二氧化碳制備”實(shí)驗提供保障，可以降低實(shí)驗操作的難度，使其了解二氧化碳的性質(zhì)。學(xué)生能根據(jù)二氧化碳與水的反應(yīng)，寫出方程式根據(jù)碳酸加熱的反應(yīng)現(xiàn)象，總結(jié)出化學(xué)反應(yīng)方程C2O+H2O”。最后，教師指導(dǎo)學(xué)生回顧自己學(xué)過的一些化學(xué)反應(yīng)知識，在智慧教育平臺中自行搜索相關(guān)實(shí)驗視頻，驅(qū)動學(xué)生自主進(jìn)行探究，培養(yǎng)自主探究能力。

（三）構(gòu)建翻轉(zhuǎn)實(shí)驗課堂，培養(yǎng)化學(xué)信息技術(shù)能力

構(gòu)建翻轉(zhuǎn)課堂契合《教育信息化2.0行動計劃》，可以賦予學(xué)生學(xué)習(xí)的決定權(quán)，有助于培養(yǎng)學(xué)生良好的信息技術(shù)能力。構(gòu)建翻轉(zhuǎn)實(shí)驗課堂，可以讓學(xué)生在課前先行了解將要學(xué)習(xí)的重難點(diǎn)化學(xué)知識，初步了解實(shí)驗內(nèi)容，進(jìn)而在課堂上與教師進(jìn)行交流與互動，闡述自己對實(shí)驗的想法及疑惑，通過動手實(shí)踐，解決實(shí)驗問題，增強(qiáng)自主學(xué)習(xí)能力。初中化學(xué)教師應(yīng)在信息化2.0環(huán)境下為學(xué)生提供充足的學(xué)習(xí)資源，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用信息技術(shù)進(jìn)行學(xué)習(xí)與實(shí)踐，從而解決實(shí)驗問題。

例如，在講解滬教版初中九年級（下冊）化學(xué)“常見的酸和堿”一課內(nèi)容時，教師可以在課前向?qū)W生提供導(dǎo)學(xué)案，要求學(xué)生了解鎂、鋁、鋅、鐵等活動性較強(qiáng)的金屬與稀硫酸、鹽酸發(fā)生的置換反應(yīng)，再了解生石灰與水反應(yīng)后轉(zhuǎn)變成氫氧化鈣的化學(xué)反應(yīng)。教師可在課上與學(xué)生進(jìn)行探討，圍繞學(xué)生不理解的問題展開教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用信息技術(shù)手段解決問題的能力。首先，教師可以在課堂上以提問化學(xué)實(shí)驗現(xiàn)象的方式，了解學(xué)生的導(dǎo)學(xué)案完成情況；然后，運(yùn)用多媒體教具展示以下三個化學(xué)反應(yīng)方程式。

教師讓學(xué)生根據(jù)方程式闡述自己對置換反應(yīng)的理解與疑問，指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)搜索有關(guān)金屬與稀硫酸、鹽酸發(fā)生置換反應(yīng)的視頻，帶領(lǐng)學(xué)生按照金屬活動性由強(qiáng)到弱的規(guī)律，總結(jié)出常見金屬的活動性順序，幫助其深入理解置換反應(yīng)，提高其運(yùn)用信息技術(shù)手段解決實(shí)驗問題的能力。在此基礎(chǔ)上，教師要列出化學(xué)反應(yīng)方程式“CaO+H2O====Ca（OH）2”，運(yùn)用動畫軟件呈現(xiàn)生石灰變成熟石灰的過程，鼓勵學(xué)生踴躍提問，在翻轉(zhuǎn)課堂中判斷學(xué)生對相關(guān)知識的理解程度。最后，教師帶領(lǐng)學(xué)生做“生石灰煮雞蛋”實(shí)驗，要求學(xué)生利用生石灰的強(qiáng)烈吸水性和易跟水反應(yīng)的特點(diǎn)，運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)收集和整理實(shí)驗所需的各類數(shù)據(jù)，在有限時間內(nèi)完成“煮雞蛋”操作，使之理解在“干燥劑”中融入生石灰的用意，提高學(xué)生信息技術(shù)應(yīng)用能力。

（四）模擬反應(yīng)劇烈實(shí)驗，打造化學(xué)實(shí)驗安全環(huán)境

教師在信息化2.0環(huán)境下，運(yùn)用新一代信息技術(shù)手段模擬反應(yīng)劇烈的化學(xué)實(shí)驗，可以為學(xué)生打造一個安全的化學(xué)實(shí)驗環(huán)境，由此保護(hù)學(xué)生的人身安全，讓學(xué)生放心、大膽進(jìn)行操作。教師要引導(dǎo)學(xué)生用所學(xué)化學(xué)知識解決問題，同時運(yùn)用模擬軟件來操作，觀察反應(yīng)劇烈的化學(xué)實(shí)驗現(xiàn)象。

例如，在講解滬教版化學(xué)九年級（下冊）“常見的化學(xué)反應(yīng)——燃燒”一課內(nèi)容時，教師可以運(yùn)用模擬軟件呈現(xiàn)燃燒實(shí)驗，帶領(lǐng)學(xué)生通過實(shí)踐操作，了解、探究物質(zhì)燃燒所需要的條件，使其明白爆炸的成因，總結(jié)滅火方法，提高安全用火的意識。首先，教師可以播放《火影雄兵》視頻片段，讓學(xué)生直觀了解可燃物燃燒與消防員滅火的過程。然后，運(yùn)用模擬軟件進(jìn)行以下操作：（1）點(diǎn)燃虛擬木炭；（2）點(diǎn)燃虛擬鎂條；（3）點(diǎn)燃虛擬鐵絲。在以上可燃物燃燒、燃盡時，教師要截圖并保存，要求學(xué)生觀察圖上的各項數(shù)據(jù)，使之明白：木炭劇烈燃燒發(fā)出白光，放熱并產(chǎn)生白煙；鎂條燃燒發(fā)出耀眼白光，放熱并產(chǎn)生白煙，生成白色物質(zhì)；鐵絲劇烈燃燒，火星四射，放熱并生成黑色固體。教師指導(dǎo)學(xué)生總結(jié)以上三項實(shí)驗的共同之處“發(fā)光、放熱、劇烈、化學(xué)反應(yīng)”，鼓勵學(xué)生運(yùn)用模擬軟件做以上三項燃燒實(shí)驗，分析完全燃燒與不完全燃燒的化學(xué)方程式。

最后，教師引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合以上兩個化學(xué)方程式，分析燃燒的條件：可燃性、與氧氣接觸、燃點(diǎn)。此外教師要介紹一氧化碳的特點(diǎn)：無色、無臭、無味的氣體。然后，帶領(lǐng)學(xué)生運(yùn)用模擬軟件做實(shí)驗，觀察虛擬實(shí)驗中的“生命體征”變化情況，總結(jié)一氧化碳燃燒的化學(xué)方程式，使之在安全的環(huán)境中，理解一氧化碳具有毒性，提高學(xué)生化學(xué)實(shí)驗探究能力。

結(jié) 語

簡而言之，信息化2.0在初中化學(xué)實(shí)驗教學(xué)中具有重要地位，可以促進(jìn)學(xué)生的信息素養(yǎng)提升，提高學(xué)生的化學(xué)自主學(xué)習(xí)效率，助力學(xué)生創(chuàng)新思維發(fā)展，培養(yǎng)學(xué)生問題解決能力。初中化學(xué)教師設(shè)計不同形式的實(shí)驗微課視頻，運(yùn)用智慧教育平臺指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)與實(shí)踐，構(gòu)建翻轉(zhuǎn)課堂，模擬反應(yīng)劇烈的化學(xué)實(shí)驗，可以幫助學(xué)生深入理解重難點(diǎn)知識。學(xué)生在信息化2.0環(huán)境下的實(shí)驗中，可以通過模擬操作，感受化學(xué)實(shí)驗的價值，提高自我信息技術(shù)能力，在相對安全的環(huán)境中進(jìn)行操作，不斷提高化學(xué)學(xué)習(xí)能力和水平。