【摘" 要】信息技術的不斷發(fā)展,推動了教育的不斷發(fā)展。信息技術雖給化學教學帶來了紅利,但其所附帶的消極影響則易被忽視。本文從化學教學的特點、信息技術與化學教學的融合方式及二者在融合過程中需要注意的內(nèi)容等方面,淺析了信息技術與化學教學融合對學生核心素養(yǎng)的培養(yǎng),為信息技術融于化學教學的路徑提供一些有益經(jīng)驗與參考。
【關鍵詞】信息技術;化學教學;核心素養(yǎng)
信息技術是以人為基礎發(fā)展而來的身體技藝及人造物,是對信息的采集、加工、存儲、交流、應用的手段和方法的體系。教學活動是人類有目的、有意識的培養(yǎng)人的活動。因此,教學活動與信息技術的融合,不應該也無法脫離人的主體作用。中共中央國務院印發(fā)的《中國教育現(xiàn)代化2035》提出,要利用現(xiàn)代技術加快推動人才培養(yǎng)模式改革,實現(xiàn)規(guī)?;逃c個性化培養(yǎng)的有機結合。化學是一門以實驗為基礎的科學。化學概念與原理及元素化合物知識需要在實驗中獲取大量感性材料、化學事實的基礎上進行教學。當我們將焦點置于信息技術之上時,化學教學則會成為視野盲點。在真實的化學教學中可能會因信息技術的優(yōu)勢而忽略了技術可能給教學活動帶來的消極影響,如缺乏師生、生生交流,課堂容量過大等。如何能夠與時俱進地將信息技術與化學教學進行深度融合,又不囿于信息技術,是每一位化學教師需要思考的問題。
一、傳統(tǒng)化學教學的優(yōu)勢與不足
傳統(tǒng)的化學教學是以教材為載體,以教師講授、學生聆聽與紙筆訓練為特點的教學活動;操作靈活、能夠較為妥善的解決真實化學教學中不確定的課堂生成性;同時,傳統(tǒng)教學中“粉筆+板書”的形式,可將思維過程完整呈現(xiàn),學生可直觀感受到論證的全貌,以幫助學生形成更清晰的思路,學生的邏輯推理能力能夠在過程中得以提升。但是,傳統(tǒng)化學教學優(yōu)勢與不足是對立統(tǒng)一的。傳統(tǒng)的化學教學無法直觀地呈現(xiàn)化學教學中的抽象概念與知識,難以將宏觀轉化為微觀,化靜為動,如共價鍵的本質、化學平衡的移動等;另外,板書會占用較多的課堂時間,教師對課堂的有效利用率降低等。而信息技術的出現(xiàn)與發(fā)展,可以彌補傳統(tǒng)化學教學的一些不足,幫助傳統(tǒng)化學教學革故鼎新,提升教學效果。
二、信息技術與化學教學的融合方式
信息技術具有數(shù)字化、智能化和多媒體化等特點,可賦能化學教學,幫助突破傳統(tǒng)化學教學瓶頸,更好地實現(xiàn)教學評一體化,培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)。
(一)融入化學學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)
學科核心素養(yǎng)是學科育人價值的集中體現(xiàn)?;瘜W學科核心素養(yǎng)包括宏觀辨識與微觀探析、變化觀念與平衡思想、證據(jù)推理與模型認知、科學態(tài)度與創(chuàng)新意識、科學精神與社會責任這五個方面,這也為信息技術與化學教學的融合指明了方向。
1.提供從宏觀進入微觀的多元化路徑
化學中很多概念是抽象的,如“電子及其轉移”“化學鍵”等。若僅從文本角度進行教學,學生記憶負擔過重且對知識的理解會流于表面,信息技術為此提供了更加多元化的手段與策略。教師可利用多媒體展示“化學反應中化學鍵的斷裂與形成”“氧化還原反應與電化學中電子的轉移”等。依托信息技術展開微觀視域下的教學相較于教師的語言講述則更為直觀,可以更好地幫助學生思考與想象微觀世界的變化,促進學生逐漸形成結構決定性質,性質決定用途的觀念,有效地消除相異構想。
2.引導學生思考變化過程,培養(yǎng)學生平衡思想
物質轉化的條件是不同的、速率是相異的、反應是有限度的。在傳統(tǒng)化學課堂教學中存在著一些瓶頸,如部分化學反應是不適合學生動手實驗或者課堂教師演示實驗完成的;化學反應速率是不便于測量的;化學平衡的建立與移動更是難以僅憑教師的講述而具象化的。因此,在教學過程中,教師需要整合相應的信息技術,將其可視化,以引導學生思考變化過程,形成基本的平衡思想。表1中列舉了兩個信息技術融入化學教學促進平衡思想形成的方案。
對于《化學平衡的移動》,可引入壓強傳感器。通過傳感器顯示體系壓強變化。學生觀察傳感器圖像,教師引導學生思考傳感器上的異常圖像背后的成因。此過程中,學生不僅可以直觀感受到化學平衡的移動,還能在教師引導下對異常圖像進行合理解釋,培養(yǎng)高階思維。如圖1所示,教師可對加壓后的A點及減壓后的B點對學生進行引導性提問,以幫助學生更好地理解化學平衡移動的規(guī)律。
3.提供大量證據(jù),建構認知模型
傳統(tǒng)化學教學中,教師通過講授法能夠傳遞的事實性材料證據(jù)較少,且為了節(jié)省課堂時間,大多證據(jù)已經(jīng)經(jīng)過教師凝練,學生并不能提升收集證據(jù)的能力,正因為如此,學生會在檢測階段出現(xiàn)無法理解的題目、對于問題不知所云的情況。信息技術的融入可以較好地改善這一問題。教師利用多媒體通過呈現(xiàn)圖片、視頻、幻燈片等能夠給出大量事實證據(jù),既可以給學生提供作為學習腳手架的資料,也可以提升學生收集證據(jù)的能力。例如,教師展示Cu與AgNO3反應的微距攝影圖片(圖2),學生觀察圖片,并描述現(xiàn)象。教師通過枝晶的生長方式,引導學生思考為什么枝晶是向外生長而不是周圍疊加,進而構建原電池的模型。
(二)多維導入形式,激發(fā)學生興趣
實驗心理學家赤瑞特拉通過實驗證實:人類獲取的信息83%來自視覺。信息技術多媒體化的主要特點就是聲音、圖像、文字同時呈現(xiàn),在感官上充分激發(fā)學生的興趣和學習的熱情。例如,在離子鍵的教學中,教師可以依托多媒體,進行以下導入。
師:請大家觀看圖片,想一想,說到陰陽,你會想到什么?
多媒體展示:
生:陰陽五行。
師:陰陽對于中國來說源遠流長。老子《道德經(jīng)》中提到“萬物負陰而抱陽,沖氣以為和?!边@是中國先賢對于物質構成的理解,表明萬物都有陰陽兩面。從化學的角度該如何理解?其中的“氣”又是指什么呢?
在上述的教學片段中,教師從一個新的視角展開新課導入,同時融入了中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化,可以激發(fā)學生的學習興趣,引發(fā)學生思考,增強學生文化自信。
(三)融合教學評價,完善教學評一體化
教學評價是以教學目標為依據(jù),按照科學的標準,運用一切有效的技術手段,對教學過程及結果進行測量,并給予價值判斷的過程。教學評價具有診斷、激勵、調(diào)節(jié)與教學作用。信息技術的應用,使得教學評價更加便捷、高效、精準。如智學網(wǎng)、極客學堂等手機應用程式,可以依托大數(shù)據(jù)對學情進行統(tǒng)計分析,使學生了解自己的學習進展,幫助教師更加準確地了解學生學習的情況,鎖定學生的疑惑與易錯點,為針對性教學提供參考,也為課后個性化輔導提供重要依據(jù)。
三、融合過程的幾點注意
當代學生身處大數(shù)據(jù)時代,他們偏好可視化表達方式,適應多信息源的信息接收形式,喜歡聲音和圖像,能通過網(wǎng)絡開展快速溝通與交流?;瘜W教學與信息技術的融合是一種新的方式,但在融合過程中需注意以下幾點。
(一)加強學科理解,恰當使用信息技術
教師要避免信息技術在化學教學中的不當使用,課堂教學不應圍繞信息技術展開,更不能出現(xiàn)信息技術綁架課堂教學的現(xiàn)象。教師作為課堂教學的主導者,應加強化學學科理解及信息技術的學習,自身必須具備一定的信息技術素養(yǎng)與扎實的學科素養(yǎng)。只有這樣,教師才能在教學過程中充分發(fā)揮主導作用,依托信息技術,將傳統(tǒng)教學中抽象的內(nèi)容具體地呈現(xiàn)在學生面前,讓信息技術更好地為化學教學服務。
(二)課堂教學的整體性與留白性
信息技術的數(shù)字化、智能化等特點,使得課堂教學容量較傳統(tǒng)教學明顯增大,這增大了學生學習的難度,知識的連貫性與系統(tǒng)性也難以形成。這就要求教師在課堂教學中融入信息技術時,須考慮單元性與整體性教學,以問題鏈的方式將各個教學活動有機地串聯(lián)在一起,以此增強學生學習的系統(tǒng)性。如教師可以采用圖4所示的問題鏈,引導學生在了解氧化還原發(fā)展脈絡過程中,理解氧化還原反應的概念,形成對氧化還原反應的認識。同時,教師還要注意在教學過程中適當?shù)亓舭?,其目的是給予學生一定的空間,引導學生自主思考、自主學習。例如,在氧化還原反應課程的尾聲,可以設置問題:我們?nèi)绾文軌蚋惺苎趸€原反應中的電子轉移?如何設計實驗證明有電子轉移?教師鼓勵學生通過小組討論、自主查閱資料等解決問題。
圖4" 氧化還原反應課堂教學問題鏈
(三)加強師生互動、生生互動
教師在課堂教學中需策劃師生、生生互動,以形成綜合且富有彈性的教學方案,依托技術,增加與學生有效互動的頻率,通過互動引導學生思維外顯,從而更好地了解學生的水平、把握教學方向。生生互動,可以交流觀點、相互辯駁,培養(yǎng)學生批判性思維。例如,在教學過程中,對于學生提出的個人觀點,教師可以選擇詢問其他學生是否同意,原因是什么,以此增加生生互動的頻率。這既有助于培養(yǎng)學生的思維,也可以培養(yǎng)學生的合作與表達能力。
四、結束語
信息技術對化學教學來說是重要的,但教師在實際教學中并不是整節(jié)課都應用信息技術,也不是必須使用信息技術。教師需要對教材、學情有足夠的了解,在此基礎上,選擇恰當?shù)慕虒W方式,在合適的環(huán)節(jié)應用信息技術,對信息技術與化學教學進行有效整合,提升教學效率與效果,培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)。
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