信息技術在中學化學各類實驗的應用

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摘要：對中學化學實驗教學中應用計算機信息技術的必要性進行簡要分析，并針對其具體應用路徑展開討論。

關鍵詞：計算機；信息技術；中學化學；實驗教學；微課；化學素養(yǎng)

1中學化學實驗教學中應用計算機信息技術的必要性

在中學化學中，實驗教學具有非常重要的作用，能為學生進一步內化知識點提供保障，確保學生能借助實驗現(xiàn)象有效了解知識點之間的關聯(lián)和需求。中學化學教育教學要想提升整體水平，離不開有序且完整的實驗教學。在傳統(tǒng)實驗教學過程中，教師是課程的主導，往往都是教師做示范實驗，學生觀察即可。這種方式嚴重制約了實際的實驗效果，學生不能從實驗過程中獲得知識，就會造成實驗教學流于表面的問題。伴隨著信息化技術的不斷發(fā)展和升級，在傳統(tǒng)教育基礎上建立有效的新型實驗教學模式，能在提高學生實驗參與度的同時，保證學生和教師之間形成良好的互動。一方面，教師可以利用影像資料、音頻、視頻等展示相應的知識結構，充分發(fā)揮網(wǎng)絡資源的優(yōu)越性，提高課堂趣味性，建構更加和諧新穎的師生關系[1]；另一方面，教師借助計算機信息技術形成體系化教學主題，有助于學生完善知識框架結構，從根本上提高學生的化學成績和化學素養(yǎng)，實現(xiàn)教育的全面進步。教師在中學化學實驗教學中應用計算機技術，已經(jīng)成為順應時展的必然趨勢。

2中學化學實驗教學中計算機信息技術的應用

在中學化學實驗教學中，要結合計算機常識建構完善的實驗模型，教師要將信息資源進行整合，應用合理化教學流程對相關學習內容予以分類討論，從而全面保證實驗數(shù)據(jù)的完整程度。實施演示實驗在中學化學實驗教學過程中，演示化學實驗十分關鍵，不僅是基本教學環(huán)節(jié)，也是教師開展教學評價的重要依據(jù)。因此，教師要充分重視該項教學體系的重要性，從根本上建構完整且有效的教學流程，應用計算機技術增強教學效果及學生的接受程度。也就是說，教師要想進一步夯實學生的化學實驗學習水平，就要借助計算機信息技術為學生創(chuàng)設良好的學習情境，利用微課視頻，通過播放，有效講解實驗目的、實驗方法、實驗原理以及實驗步驟，從而在明確實驗構造和相關實驗方法的同時，為學生提供直觀的演示實驗。正是這種實體和信息資源的融合，能在提高學生興趣的同時，拓寬學生的知識面，提高整體實驗教學的實際效率，保證學生進一步內化相關教學內容[2]。如講解二氧化碳性質時，要進行一系列的化學實驗。借助實驗教學，教師要指導學生利用生活素材和實驗探究，有效提煉總結二氧化碳的物化性質。并且需要指導學生用分析、對比的思維方法有效將新知識與已有知識進行處理和整合，從而搭建完善的知識網(wǎng)絡體系，確保后續(xù)學習過程的完整性。在實際教學過程中，教師要從密度、溶解性、收集方法等方面將二氧化碳和氧氣、氫氣進行對比，引導學生變定勢思維為發(fā)散思維，達到對知識的深層理解和運用。因此，為了有效提高學生對于二氧化碳性質等知識點的內化程度，教師要將教學內容逐漸滲透到計算機信息化教學體系中。首先，回顧知識結構，利用思維導圖的方式引導學生回憶空氣的組成等相關知識點，了解到二氧化碳占空氣體積的0.03%，引出當堂課實驗的主題——看似不多的二氧化碳氣體卻對整個世界的生命活動起著至關重要的作用。教師在設置疑問后，將探討二氧化碳性質和用途作為教學重點。其次，利用網(wǎng)絡資源播放動畫：“在意大利有一個奇怪的山洞，一個人牽著狗進入洞內，狗很快暈倒甚至死亡，而人卻安然無恙。當?shù)厝税堰@個洞叫做‘死狗洞’。”播放視頻能有效提高學生的興趣，從而建立更加有效的互動關系。教師借助視頻引導學習小組進行討論，尋找問題原因，并激發(fā)學生進行化學實驗的興趣[3]。最后，結合桌子上的一瓶二氧化碳氣體了解二氧化碳，從而引導學生總結出二氧化碳的基本物理性質。正是借助相應的知識點講解和視頻軟件，能在創(chuàng)設學習情境的同時，確保學生可以在輕松愉快的氣氛中建立獨立思考的模式，有效整合相關知識點，從根本上通過動畫展示討論以及學生已有知識，讓學生借助視頻簡單總結二氧化碳的有關性質。與此同時，教師也要借助經(jīng)典的“二氧化碳滅臺階蠟燭”演示實驗，夯實學生對二氧化碳物理性質的認知水平。綜上所述，教師借助計算機信息技術，能為學生還原實驗過程，并且提高學生的觀察能力和總結能力，指導學生進一步內化相關知識[4]。

（1）開展模擬實驗

1）完成微觀模擬實驗。在化學教學過程中，化學研究的主要是物質的組成、結構以及性質變化規(guī)律，因此，其概念和原理等都較為抽象，這就使一部分學生對化學理論的概念理解不透徹。如在講解電解質水溶液或者是熔融狀態(tài)下產(chǎn)生自由移動離子的過程時，概念本身屬于陳述性知識點，而這個化學過程對于學生而言較為抽象，學生若是沒有直觀的觀察，很難信服其發(fā)生的化學變化。另外，原電池反應原理、原子核外電子運動狀態(tài)等一系列微觀現(xiàn)象都十分抽象，傳統(tǒng)單一化的講解會造成知識枯燥的問題，學生感覺知識晦澀難懂，應用水平就會隨之下降[5]。因此，要借助計算機信息技術將其利用網(wǎng)絡資源有效展示出來，充分表現(xiàn)微觀特征中原子、離子以及分子的運動狀態(tài)，從而給予學生更加形象化的演示，學生也能在此基礎上進一步內化相關知識。2）完成不宜觀察的化學實驗。一部分實驗會存在反應過于緩慢或者是過于迅速的問題，教師在演示實驗時，不能直接呈現(xiàn)出相關現(xiàn)象，會對學生的學習產(chǎn)生誤導。教師借助計算機信息技術手段，能有效發(fā)揮其定格、慢放以及重播等功能，從而引導學生有效對實驗過程進行觀察和分析，更加清晰地了解化學實驗現(xiàn)象。如在金屬Na和水發(fā)生反應時，由于反應十分迅速，不利于學生的觀察。教師可以應用計算機軟件對其進行慢放，確保整個反應過程能有效展示出來，從而提高學生的理解水平。也就是說，借助計算機技術提高教學效率的同時，確保教學流程和教學效果更加貼合實際，完善教學的直觀性，也為學生觀察力的提高奠定堅實基礎[6]。

（2）補充實驗重點

在化學實驗教學過程中，教學的重點不僅僅在于提高學生的內化水平，也要建立情感教育目標，并且保證學生的人身安全。而有一部分化學實驗操作過程若是存在操作步驟不完整或者操作流程不規(guī)范等問題，就會造成巨大危險，產(chǎn)生嚴重的安全隱患。這就需要教師對演示實驗和實驗安全問題有更加清晰的認知，并且借助一切手段提高演示實驗的準確性。如在氫氣制取實驗中，要在制取后進行氫氣驗純，若操作不恰當，很可能導致爆炸。因此，在實驗教學開始前，教師要為學生播放相關信息視頻，展示一些氫氣不驗純時啟普發(fā)生器爆炸的視頻，提高學生對相關危險性的認知水平，也能夯實學生對于知識點的了解程度。然后借助視頻播放驗純實驗，確保學生能直觀了解到相關知識點的處理步驟和具體要求。另外，在講解實驗室制取氯氣、金屬銅和濃硫酸反應以及苯的溴化實驗時，教師借助計算機信息技術制作有效的課件視頻，不僅能保證實驗效果，也能有效避免實驗過程對環(huán)境產(chǎn)生的破壞，充分達到環(huán)保型實驗教學的目標。除此之外，教師借助信息化技術也能從根本上提高實驗表述的實效性，讓學生從辯證的角度對化學知識進行分析和理解[7]。教師借助計算機信息技術為學生構建完整的學習框架體系，提高學生學習水平的同時，也能進一步有效認知知識點之間的連接作用，從而完善知識體系。但是需要注意的是，計算機信息技術對于教師只是一種有效的教學工具，教師不能將其作為教學的主要手段，而是要結合傳統(tǒng)教學模式，發(fā)揮新技術的優(yōu)勢，提高課堂的飽滿度，確保教師和學生之間能建立良好的互動關系，從而增強教學效果以及教學完整性。化學是以實驗為基礎的自然學科，在實驗教學中應用新穎多樣化的教學措施，才能有效提高學生的學習興趣，確保學習水平能全面提升，優(yōu)化學生的化學素養(yǎng)[8]。

3結束語

總而言之，在中學化學實驗教學中，教師要積極應用計算機信息技術，建構新的實驗教學模式。由于中學化學實驗對學生理解化學知識有非常重要的作用，因此，教師應整合計算機信息技術的優(yōu)勢，利用多媒體擬合實驗教學模型，有效處理相關教學圖片、聲頻、視頻等，完善模擬實驗的效果，確保相關知識能更好地呈現(xiàn)出來，讓學生在觀察現(xiàn)象后能透過現(xiàn)象總結化學實驗的本質，真正有效提升化學實驗教學質量，在增大中學化學實驗教學課堂容量的同時，使課堂氛圍更加符合標準，保證學生的課堂積極性得以激發(fā)，實現(xiàn)教學效果的優(yōu)化目標。

參考文獻

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[8]魏立榮.高職高?！坝嬎銠C信息技術”課程教學改革思考[J].亞太教育,2016(2):70.

作者:李娟 韓偉 單位:1.桓臺縣世紀中學 2.桓臺縣第一中學