郭曉先

摘 要：近幾年來，隨著社會的高速發(fā)展，我國教育事業(yè)實現(xiàn)了全面改革，在現(xiàn)代化教育理念下，更加注重學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展。在新高考背景下，對高中化學(xué)實驗教學(xué)提出了新的目標(biāo)與要求。在高中化學(xué)實驗教學(xué)中，無論是實驗教學(xué)目標(biāo)、實驗教學(xué)內(nèi)容還是實驗教學(xué)方式，都發(fā)生了全面的變化。教師應(yīng)當(dāng)立足新高考對高中化學(xué)實驗教學(xué)要求，不斷創(chuàng)新教學(xué)方式，將多樣的信息技術(shù)應(yīng)用到實踐中。為學(xué)生呈現(xiàn)智慧化、數(shù)字化實驗教學(xué)模式，激發(fā)學(xué)生自主探究興趣，促進學(xué)生主動學(xué)習(xí)，發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)。鑒于此，文中首先闡述了新高考背景下的高中化學(xué)實驗教學(xué)要求和內(nèi)容，在此基礎(chǔ)上分析了高中化學(xué)實驗教學(xué)的信息化發(fā)展優(yōu)勢，基于高中化學(xué)實驗教學(xué)的信息化發(fā)展所出現(xiàn)的問題提出有效路徑，以供廣大教師參考。

關(guān)鍵詞：新高考；高中化學(xué)；實驗教學(xué)；信息化發(fā)展；有效路徑

在高中階段，每一門學(xué)科都有著極高的教育價值，旨在發(fā)展學(xué)生各方面能力，為學(xué)生后期的學(xué)習(xí)與成長打下堅實基礎(chǔ)?；瘜W(xué)作為高中階段的一門基礎(chǔ)性課程，在高考中占有重要地位?；瘜W(xué)作為一門實踐性較強的學(xué)科，有著豐富的化學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容，這些內(nèi)容有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，增強學(xué)生自主探究能力，使學(xué)生深入理解化學(xué)知識，實現(xiàn)知識的靈活應(yīng)用。然而，受到傳統(tǒng)教學(xué)觀念影響，部分教師忽略了化學(xué)實驗教學(xué)的創(chuàng)新與實施，導(dǎo)致實驗教學(xué)的內(nèi)容停留在表面，不利于學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展。針對這一問題，教師應(yīng)立足新高考背景，創(chuàng)新化學(xué)實驗教學(xué)模式，制訂行之有效的教學(xué)計劃，提高信息技術(shù)的利用率，促進學(xué)生高效學(xué)習(xí)。

一、新高考背景下高中化學(xué)實驗教學(xué)要求及內(nèi)容

在新高考背景下，高中化學(xué)實驗教學(xué)受到了廣泛的關(guān)注與重視，其教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)要求也發(fā)生了全面變化。

（一）教學(xué)目標(biāo)的變化

新高考背景下，高中化學(xué)實驗教學(xué)的教學(xué)目標(biāo)應(yīng)與新課程標(biāo)準(zhǔn)緊密結(jié)合，關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)能力、核心素養(yǎng)的發(fā)展。與此同時，教師還要注重培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究能力、數(shù)據(jù)分析能力及實驗操作技能，為學(xué)生后續(xù)的學(xué)習(xí)與工作打下堅實基礎(chǔ)[1]。

（二）教學(xué)內(nèi)容的變化

新高考背景下，高中化學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容也發(fā)生了相應(yīng)的變化。由傳統(tǒng)單一的理論知識講解逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)檫m應(yīng)學(xué)生個性化需求的內(nèi)容，如化學(xué)基本概念、實驗方法與技巧、實驗裝置與設(shè)備等，并且能讓學(xué)生結(jié)合個人所需進行選擇，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

（三）教學(xué)方式的變化

新高考背景下，要求高中化學(xué)教師不斷創(chuàng)新實驗教學(xué)方式，以多樣化的教學(xué)方式打造層次化、多元化的實驗教學(xué)活動。尤其要重視現(xiàn)代化技術(shù)手段的應(yīng)用，如虛擬實驗、數(shù)字模型等，以此提高化學(xué)實驗教學(xué)的質(zhì)量和效率，降低實驗教學(xué)的危險性和復(fù)雜性，使學(xué)生在進行實驗操作時，形成良好的學(xué)習(xí)能力和問題解決能力。

（四）教學(xué)評價的變化

新高考背景下，高中化學(xué)實驗教學(xué)評價發(fā)生了變化。教師應(yīng)當(dāng)重點關(guān)注學(xué)生在實驗操作中的技能發(fā)展以及數(shù)據(jù)處理能力，同時，還要了解學(xué)生對實驗過程的理解與掌握程度。而在評價方式上，要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)單一的統(tǒng)一性評價，保證評價方式多元化，準(zhǔn)確反映學(xué)生的個性差異和實際水平。

二、新高考背景下高中化學(xué)實驗教學(xué)的信息化發(fā)展優(yōu)勢

（一）有利于豐富實驗教育資源

實驗是高中化學(xué)學(xué)科中的重要組成部分，也是新高考背景下教師應(yīng)當(dāng)重點關(guān)注且實施的教學(xué)內(nèi)容，這一內(nèi)容對學(xué)生綜合能力、實踐探索能力、數(shù)據(jù)分析能力等多方面有著極大的促進作用。在新高考背景下，實驗教學(xué)方式發(fā)生了翻天覆地的變化，越來越多的信息化技術(shù)手段被應(yīng)用到高中化學(xué)實驗教學(xué)中，推動著化學(xué)實驗教學(xué)的信息化發(fā)展。立足信息技術(shù)的應(yīng)用，能打破傳統(tǒng)化學(xué)實驗教學(xué)的限制，如實驗室條件、實驗器材、實驗材料的限制，能更好地滿足各種實驗教學(xué)的要求。除此之外，信息化實驗教學(xué)可以通過實驗軟件、數(shù)字化處理等技術(shù)手段為教師提供多種多樣的實驗資源，如虛擬實驗軟件、實驗動畫、實驗3D視頻等，這些教學(xué)資源的應(yīng)用豐富了實驗教學(xué)活動，為學(xué)生帶來了更加直觀的學(xué)習(xí)方式，顯著提高了實驗教學(xué)的效果[2]。

（二）有利于提高實驗安全性

高中化學(xué)實驗教學(xué)的內(nèi)容涵蓋面較廣，對于學(xué)生思維能力、知識應(yīng)用能力的發(fā)展有著一定意義。然而，傳統(tǒng)的實驗教學(xué)存在一定安全隱患，倘若部分學(xué)生在做實驗時未能準(zhǔn)確按照實驗要求規(guī)范操作，便會產(chǎn)生一些不良事件，對教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生造成一些影響。而做好高中化學(xué)實驗教學(xué)的信息化發(fā)展，全方位應(yīng)用信息技術(shù)開展實驗教學(xué)活動，則能顯著提高實驗教學(xué)的安全性，減少不必要的問題發(fā)生。比如，在實驗教學(xué)中，教師可借助虛擬實驗軟件引導(dǎo)學(xué)生通過電子設(shè)備操作實驗，以此實現(xiàn)人機互動，在降低實驗危險性的同時，激發(fā)學(xué)生的興趣，讓學(xué)生沉浸其中。

三、新高考背景下高中化學(xué)實驗教學(xué)現(xiàn)存問題

（一）信息素養(yǎng)有待提升

教師是課堂教學(xué)活動的設(shè)計者和實施者，在信息化化學(xué)實驗教學(xué)中，教師的信息素養(yǎng)直接影響到教學(xué)的質(zhì)量。對于部分高中化學(xué)教師而言，由于缺乏信息技術(shù)專業(yè)知識和技能的學(xué)習(xí)，不能熟練應(yīng)用虛擬實驗軟件編寫數(shù)字化實驗設(shè)計程序，影響著化學(xué)實驗教學(xué)的進程，不利于學(xué)生主動探究。與此同時，部分教師未充分認(rèn)識信息技術(shù)在教學(xué)中的優(yōu)勢，仍然將傳統(tǒng)的教學(xué)方式融入實驗課堂中，以致課堂教學(xué)枯燥乏味，沒能給予學(xué)生自主實驗的機會，影響著學(xué)生的學(xué)習(xí)心態(tài)[3]。

（二）學(xué)生自主性不足

學(xué)生作為學(xué)習(xí)的主體，在高中化學(xué)實驗教學(xué)中，學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力與實驗教學(xué)效果密切相關(guān)。對于部分高中生而言，在學(xué)習(xí)時應(yīng)當(dāng)具備自主學(xué)習(xí)意識和探究能力，能夠結(jié)合個人的需求和學(xué)習(xí)的內(nèi)容選擇適當(dāng)?shù)姆椒?，制訂詳細的學(xué)習(xí)計劃，根據(jù)問題主動探究，以此保證自主學(xué)習(xí)的效果。但在實踐中，有部分學(xué)生缺乏自主性，無法實現(xiàn)自主實驗，如不會設(shè)計實驗活動的方案、沒有觀察實驗現(xiàn)象、不會對實驗數(shù)據(jù)進行詳細的整理和分析等，這些問題的出現(xiàn)會影響實驗教學(xué)的效果。而產(chǎn)生這一問題的主要原因是部分學(xué)生缺乏實驗的基本知識和技能，且部分教師在實驗教學(xué)中強調(diào)實驗操作技巧的傳授，忽略了學(xué)生的自主探究，久而久之，便會出現(xiàn)學(xué)生自主性不足的問題。

四、新高考背景下高中化學(xué)實驗教學(xué)的信息化發(fā)展路徑

（一）轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，提升教師的信息素養(yǎng)

在新高考背景下開展高中化學(xué)實驗教學(xué)活動，教師應(yīng)當(dāng)全面應(yīng)用信息技術(shù)，發(fā)揮信息技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢，展示多元化、豐富性的化學(xué)實驗活動，以此激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，促進學(xué)生的高效學(xué)習(xí)。對于教師而言，受限于信息素養(yǎng)水平，時常出現(xiàn)信息化教學(xué)效果不佳現(xiàn)象，影響著課堂教學(xué)的節(jié)奏以及學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣?；诖?，教師應(yīng)當(dāng)以身作則，積極轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，不斷提升自身信息素養(yǎng)。一方面，教師要從思想上做出調(diào)整，重視信息技術(shù)的應(yīng)用，全面了解新高考背景下高中化學(xué)實驗教學(xué)信息化發(fā)展的價值，以及對學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展的意義。在教學(xué)中應(yīng)用多種信息技術(shù)手段開展實驗教學(xué)，有助于提高教學(xué)質(zhì)量。另一方面，教師要積極參加學(xué)校開展的培訓(xùn)活動，學(xué)習(xí)與信息化教學(xué)有關(guān)的重要內(nèi)容，不斷提升自身信息素養(yǎng)和計算機操作能力。同時，教師還可積極參加校內(nèi)校外的賽課活動，以賽促學(xué)，學(xué)習(xí)先進的信息技術(shù)教學(xué)手段，豐富自身教學(xué)經(jīng)驗，為后期高中化學(xué)實驗教學(xué)的信息化發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)[4]。

（二）建立教學(xué)資源平臺，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享與合作

在高中化學(xué)實驗教學(xué)中，要全面發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)勢，提高化學(xué)實驗教學(xué)的質(zhì)量，教師可以通過建立教學(xué)資源平臺，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享與合作，為學(xué)生提供多種多樣的學(xué)習(xí)資源，讓學(xué)生結(jié)合個人的需求選擇相應(yīng)的教學(xué)資源，并在自主學(xué)習(xí)中學(xué)到更多有用的知識。

具體來說，教師可以向?qū)W校申請，建立一個在線的數(shù)據(jù)共享平臺，供全國各地的高中化學(xué)教師共享實驗教學(xué)資源和經(jīng)驗。教師可以將平時的實驗教學(xué)實況、設(shè)計的實驗方案、開展的實驗過程以及實驗結(jié)果等數(shù)據(jù)上傳至平臺，并添加實驗標(biāo)簽，做好教學(xué)資源的分類。當(dāng)其他教師有需要時，便可登錄該平臺搜索與之相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，獲取相應(yīng)的教學(xué)資源，進行參考或應(yīng)用，以此提高實驗教學(xué)水平。通過這種方式能提高教師的教學(xué)能力，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享與合作，全面推進實驗教學(xué)的信息化發(fā)展。此外，由于部分學(xué)生在課堂上做實驗時，常常會出現(xiàn)數(shù)據(jù)記錄不充分、實驗現(xiàn)象觀察不完整的問題，這嚴(yán)重影響實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。因此，在在線數(shù)據(jù)共享平臺上，教師還可以記錄所教班級的實驗教學(xué)視頻，該班級學(xué)生在課余時間，便可通過該平臺下載這些視頻，在觀看過程中了解實驗過程、觀察實驗結(jié)果、記錄實驗數(shù)據(jù)，有利于促進學(xué)生深度學(xué)習(xí)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率。

（三）運用虛擬實驗軟件，提高實驗教學(xué)質(zhì)量

在新高考背景下，要全面推動高中化學(xué)實驗教學(xué)的信息化發(fā)展，教師應(yīng)當(dāng)從虛擬化實驗入手，通過應(yīng)用虛擬實驗軟件，開展高質(zhì)量的教學(xué)活動，讓學(xué)生在人機互動中清晰地掌握實驗過程，準(zhǔn)確地觀察到實驗現(xiàn)象以及記錄實驗數(shù)據(jù)，提高實驗教學(xué)的效率和質(zhì)量[5]。

以魯科版教材為例，在學(xué)習(xí)高一化學(xué)“觀察金屬鈉及金屬鈉與水反應(yīng)的現(xiàn)象”相關(guān)知識時，這一探究性實驗主要考查學(xué)生對“鈉與水的化學(xué)反應(yīng)”知識的掌握。金屬鈉的化學(xué)性質(zhì)極其活潑，在與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時，會釋放大量的氫氣，同時引起“燃燒”“爆炸”等現(xiàn)象。另外，氫氧化鈉呈強堿性，有著很強的腐蝕性，能灼燒人體的皮膚。所以，在傳統(tǒng)的實驗教學(xué)中，通常采取“教師做、學(xué)生看”的方式。這種方式雖然能夠避免危險類事件產(chǎn)生，但難以調(diào)動學(xué)生主觀能動性，不利于學(xué)生自主探究能力和實踐操作能力的發(fā)展。針對這一問題，教師便可借助虛擬實驗軟件開展實驗教學(xué)活動。在教學(xué)中，教師可先借助多媒體設(shè)備為學(xué)生播放金屬鈉與水反應(yīng)的現(xiàn)象，采取逆向設(shè)計的教學(xué)方式，以“實驗結(jié)果”引發(fā)學(xué)生思考，設(shè)計實驗教學(xué)目標(biāo)，讓學(xué)生自主實驗，完成實驗?zāi)繕?biāo)。在這一環(huán)節(jié)后，教師便可讓學(xué)生運用虛擬實驗軟件進行實驗。在這一環(huán)節(jié)，學(xué)生通過對虛擬實驗軟件的操作，能夠掌握基本的實驗操作技巧，能按照時間步驟依次進行實驗操作，在虛擬化的實驗中直觀地觀察到物質(zhì)的變化，以及氣體釋放的視覺效果，使學(xué)生親歷實驗過程，觀察實驗現(xiàn)象，更好地掌握金屬鈉與水反應(yīng)的基本規(guī)律。與此同時，當(dāng)學(xué)生利用虛擬實驗軟件進行實驗時，該軟件還會自動提供實時數(shù)據(jù)記錄和分析的功能。運用此功能，學(xué)生可以記錄到金屬鈉與水反應(yīng)的溫度變化、氣體產(chǎn)生量等數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)通過圖表的形式呈現(xiàn)在眼前。學(xué)生還可以通過虛擬實驗軟件提供的實驗數(shù)據(jù)的比對功能，與其他同學(xué)的實驗數(shù)據(jù)進行比較，了解同一個實驗所出現(xiàn)的差異性，找到其中的原因，加深對實驗原理的理解。此外，在實驗活動中，學(xué)生還可應(yīng)用虛擬實驗軟件，就實驗過程進行多次重復(fù)，以及進行變量調(diào)整，觀察到不同參數(shù)下實驗結(jié)果的變化，讓學(xué)生了解不同參數(shù)對實驗結(jié)果的影響。通過這種方式，有利于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力和自主探究能力。

（四）運用遠程實驗教學(xué)，促進學(xué)生自主探究

在高中化學(xué)實驗教學(xué)的信息化發(fā)展中，遠程實驗教學(xué)的應(yīng)用是有效的實踐路徑之一。這一教學(xué)方式主要是指通過網(wǎng)絡(luò)和虛擬實驗平臺，讓學(xué)生在課堂內(nèi)外隨時隨地進行實驗操作，觀察實驗現(xiàn)象。這種方式打破了傳統(tǒng)線下實驗教學(xué)的弊端，突破了時間和空間的限制，為學(xué)生的自主學(xué)習(xí)以及自主探究提供了良好的條件與機會。

比如，在學(xué)習(xí)魯科版高一化學(xué)《微項目：探秘膨松劑——體會研究物質(zhì)性質(zhì)的方法和程序的使用價值》一課時，本課的目標(biāo)是讓學(xué)生通過實驗的方式，結(jié)合研究物質(zhì)性質(zhì)的基本程序，對碳酸氫鈉作為膨松劑的作用原理進行實驗探究。在教學(xué)中，教師可先在課堂上通過虛擬軟件進行演示，為學(xué)生呈現(xiàn)本次實驗活動的具體內(nèi)容，使學(xué)生對知識形成初步理解。在此之后，教師便可利用遠程實驗，讓學(xué)生在家中與教師共享實驗。由教師在線上平臺提供實驗視頻，學(xué)生在該平臺中遠程觀看，了解教師在做實驗時的整個過程，觀察實驗現(xiàn)象，記錄實驗數(shù)據(jù)。而后，由學(xué)生在家中進行實驗，由教師觀察學(xué)生的實驗情況，與學(xué)生進行交流和討論，使學(xué)生逐步了解本次實驗的主要目的。在這之后，教師可以借助遠程實驗平臺，運用動畫演示以及文字解說的方式向?qū)W生展示膨松劑的工作原理、研究方法等理論性知識，學(xué)生可在家中直接觀察到實驗的示意圖和說明，深入理解實驗原理和規(guī)律，加強學(xué)生對本節(jié)內(nèi)容的掌握。通過這種方式，能夠打破傳統(tǒng)實驗教學(xué)的弊端，為學(xué)生提供更多自主實驗的機會。

結(jié)束語

新高考背景下，高中化學(xué)實驗教學(xué)的信息化發(fā)展是必然選擇，也是促進學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展的關(guān)鍵舉措。在實踐中，教師應(yīng)當(dāng)以身作則，不斷提升自身信息素養(yǎng)，科學(xué)合理地將多樣化的信息技術(shù)手段應(yīng)用到實驗教學(xué)中，如建立教學(xué)資源平臺、運用虛擬實驗軟件、運用遠程實驗教學(xué)等，以豐富實驗教學(xué)內(nèi)容，實現(xiàn)實驗教學(xué)的信息化發(fā)展。

參考文獻

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