利用信息技术提高初中化学教学实效

摘要：随着科学技术的快速发展和课程改革的深入推进，信息技术在教学活动中的地位越来越重要、应用越来越广泛。在初中化学教学中，教师可从激发学生学习化学的兴趣、丰富学生的化学学习体验、提高课堂教学效率、提高化学实验教学实效和创建在线学习交流平台等方面探索信息技术与初中化学教学融合的路径，促进师生教学方式的变革，弥补传统教学中的不足，提高初中化学教学实效。关键词：初中化学；信息技术；教学实效在教育现代化进程中，教学方式改革、课堂结构优化、高效课堂建设等都离不开信息技术的支持。《义务教育化学课程标准（2022年版）》鼓励教师运用信息技术提高教学质量和教学效率，实现信息技术与化学教学的融合，促进师生教学方式的变革；倡导教师充分利用微课等资源开展线上线下混合教学，优化传统教学方式，适时引入移动智能网络终端、大数据分析技术和虚拟现实技术等个性化学习与评价系统，推进信息化教学方式创新应用。初中化学仅一个学年的教学时间，教师一般都面临着较大的中考压力，几乎都是用一个学期上完一个学年的课程内容，然后用一个学期的时间复习备考，没有太多的时间和精力去学习和运用信息技术。部分教师通过课件或微视频为学生呈现化学知识点时，给学生留出自主思考的时间较少，忽视了学生的主观感受，导致学生无法完全理解所学的化学知识。初中是学生初步接触化学知识的阶段，也是打好化学基础的重要阶段。学生在化学学习中需要掌握大量的化学原理、参与复杂的实验操作，学习难度较大。在初中化学教学中，教师适时、适度地运用信息技术重组教学内容、优化教学过程，有利于增强教学的直观性、生动性和趣味性，激发学生学习化学的兴趣，使学生积极主动参与教学活动，从而能够直观地理解抽象的化学概念、准确地把握知识点、熟练地掌握化学实验操作方法和技能［1］。因此，教师要强化对信息技术与初中化学教学融合的研究，尝试利用信息技术来提高初中化学教学的实效。一、利用信息技术激发学生学习化学的兴趣初中化學的特点是概念繁多且抽象、原理复杂难懂。依初中生的认知水平，领会和掌握这些概念、原理具有一定的难度，而学生只有准确地把握概念、原理的本质和内涵，才能灵活运用化学知识。教师在化学教学中，可以利用信息技术使枯燥的文字和复杂的符号以动画、视频等形式呈现出来，帮助学生更好地认识和理解化学知识。教师利用信息技术呈现与教学内容密切相关的知识、问题、故事和实验等，能够更好地激发学生学习化学的浓厚兴趣，在有效帮助学生理解和掌握课程教学重难点的过程中，提高学生学好化学的自信心。例如，在进行“燃烧和缓慢氧化”一课的教学时，因这一教学内容的化学原理较为复杂，学生一开始不能在脑海中形成具体的认知。教师可利用多媒体给学生播放一个“水中生火”的趣味实验：通过玻璃管将氧气与浸没在热水中的白磷接触，结果白磷竟然在水中燃烧起来，出现了“水火相容”的神奇现象。“水中生火”的实验让学生感到不可思议，从而激发了学生的好奇心和探究欲望，为后续“燃烧和缓慢氧化”学习做好了铺垫。二、利用信息技术丰富学生的化学学习体验良好的学习氛围是学生进行有效学习的基础和前提。教师要利用信息技术为学生创设生动活泼的教学情境，增强课堂教学的趣味性、形象性和实效性，丰富学生的学习体验，激发学生化学学习兴趣和探究欲望，从而主动参与教学活动，促进教学目标的实现。在信息技术支持下，教师根据具体的教学内容和学生的学习情况灵活选用教学方式方法，凸出学生在学习活动中的主体地位，加强师生之间的互动交流，从而提高化学教学实效。例如，学生学习了“水的净化”相关知识后，为营造自主、合作、开放的学习气氛，让学生在生活中学习化学，提高学生的化学综合实践能力，教师可以开展以“本地水源污水处理中的美与丑”为主题的综合实践活动。学生先自由分组，以学习小组为单位进行网上查阅资料和实地调查，结合拍摄的图片、视频、访谈、调查问卷等呈现本地水源的“美与丑”，从而引发讨论。接着，学习小组开展探究活动：首先，学生交流讨论，提出水质分析的实验方案，如用石蕊、酚酞试剂、pH试纸测定水的酸碱性，用过滤、加明矾、加活性炭、煮沸、蒸发、化学药品分析等方法来分析水中的污染物；其次，学生利用互联网查阅相关化学知识，按照实验方案进行实验，记录实验现象、结果等；最后，各学习小组利用实验图片、视频等做成PPT，分别展示、汇报实验成果。教师适时点评，引导学生分析本地水质污染的原因，提出合理的治理方案。学生在实践过程中体验到化学与生产、生活、环境的广泛联系，了解学习化学的最终目的是学以致用、服务社会。信息技术支持的化学教学活动丰富了学生的学习体验，培养了学生的自主学习能力。三、利用微课提高化学教学效率微课作为信息时代的一种教学方式，被广泛运用于教育教学中。教师合理利用微课辅助教学，能激发学生学习兴趣，调动学生学习的积极性和主动性，提高课堂教学效率。初中化学知识点多且较为琐碎，学生学习难度较大。为此，教师可以根据化学学科的特点，整合、确定微课主题并录制一系列化学微课视频，利用微课引导学生自主学习，帮助学生从整体上建立初中化学知识体系，减轻学生的理解压力，提升学生的学习能动性和自信心。（一）利用微课促进学生化学学习教师围绕初中化学课程教学重点和难点制作系列微课，在课前导学、课中讲授、课后延伸等环节合理利用微课，满足不同学生的学习需求，促进学生积极主动学习，让学生在体验化学知识的生成过程中发展化学思维。一是在课前导学环节用好微课。教师在新课讲授之前充分利用微课视频来渗透新知，使学生建立新旧知识之间的联系，对新知学习产生浓厚兴趣，为后续探究性学习提供有力支持。例如，针对“质量守恒定律”的教学，教师课前先播放关于科学家探索质量守恒定律的微课，创设问题情境，引发学生对化学反应中质量变化的猜想，从而顺利导入新课，收到事半功倍的效果。二是在课中讲授环节用好微课。初中化学教学一般涉及实验操作和复杂的化学理论知识，教师在课堂中不仅要操作演示实验，还要讲解实验原理及操作过程中的注意事项。学生需要仔细观察实验中的化学反应现象，同时还须记住教师讲解的知识点。在有限的课堂时间内，学生很难快速消化、吸收核心知识内容，往往是记住了后面忘了前面，或是记住实验原理而忘记注意事项，导致学生难以深入剖析化学现象和原理。为此，教师可以对教学内容进行知识结构重组，利用微课帮助学生将“碎片化”的记忆集中起来［2］，深化学生对化学知识的理解。例如，教师可设计“制取氧气的实验”微课，采用目录的形式将实验合理分成多个步骤，并利用动画对不同步骤和注意事项进行分割。当播放完第一个步骤的动画后，视频中会提示第二个步骤的动画，从而让学生意识到接下来需要进入下一个步骤。课堂上教师播放微课视频，便于学生明晰实验的每一个步骤，使学生对实验有一个完整、深入的理解。三是在课后延伸环节用好微课。课后，教师可以采用目标分类法，针对不同学习水平的学生分类投放微课，实现个性化教学，让学生可以相对自由地选择需要学习的化学内容。学习能力一般的学生，可以反复观看基础讲解类微课，力求巩固和消化课堂教学内容；学习能力强的学生可以选择拓展延伸类微课进行深度学习。例如，学生在课堂上学习了“水的净化”相关知识，课后通过反复观看教师制作的微课，并利用互联网收集更多关于水的净化视频，尝试自主设计和动手制作简易净水器，利用化学知识解决生活中的实际问题。这不仅是學生拓展学习的过程，还是学生化学思维发展的过程，学生通过自主学习和探索，提升了实践动手能力和创新能力。（二）充分利用微课进行化学复习初中化学课程内容知识点较为冗杂琐碎，学生复习起来比较麻烦。为此，教师可以依据化学课程标准制作不同类型的微课，如明确考点和考查难度的解读类微课、大单元视角下的某知识点微课、系统性的小专题复习类微课和典型中考题型的答题技巧分析微课等，供学生选择学习，加强化学课程内容的复习，提升化学知识的应用能力。学生在课外利用微课复习，根据需要选择微课对一些细枝末节的化学知识进行深层的了解和掌握，提高了化学复习效率。例如，初中化学教学中二氧化碳知识的地位举足轻重，但是这部分知识在教材编排中比较零碎。人教版化学九年级几个章节分别介绍了二氧化碳的产生途径、二氧化碳的物理性质和化学性质、二氧化碳的用途和制法、微观视角下的二氧化碳分子、碳和二氧化碳反应生成一氧化碳的过程等内容。以上关于二氧化碳的内容尽管比较简单，但是学生在学习过程中容易混淆其中的知识点。教师可以将几个章节有关二氧化碳的知识点有效整合起来，制作成一个含碳化合物的专项复习微课视频，学生在复习的时候就能对相关知识形成系统的知识网络。针对其他教学内容，教师也可以根据这种方式设计一个专题微课，供学生在复习阶段开展定向学习，有效巩固所学的化学知识。（三）利用微课等资源开展线上线下混合教学在初中化学教学中，教师应灵活运用线上线下混合教学模式，充分发挥微课的优势，促进学生个性化学习。例如，政府加大对数字教育资源建设的资金投入，帮助学校创建在线学习平台，在“八桂教学通”数字教学平台的基础上创建校本数字教育资源平台，为学生提供丰富的化学学习资源。教师精心设计制作内容精炼、时间较短、适合初中生性格特点及学习需求的化学微课等教学资源上传到教学平台，学生通过互联网在线学习或下载学习，并能实现利用手机、平板电脑等移动智能终随时随地学习，教师通过在线交流的方式，对学生在学习化学过程中遇到的问题进行解答。四、利用信息技术提高化学实验教学实效受多种条件的限制，很多化学实验不能在课堂上操作，化学实验的直观性、探究性和实际操作性等特点难以充分体现，导致初中化学实验教学效果不佳。而充分利用信息技术，则能在一定程度上帮助教师解决实验教学问题，使无法看到的实验情景可视化，难以理解的化学原理形象化。（一）活用信息技术增强实验演示效果受客观因素影响，学生不能清楚、全面地观察到一些化学实验现象，影响了学生的学习效果。教师在讲台上进行演示实验的过程中，可利用信息技术将实验过程同步投屏到大屏幕上，使所有学生都可以清楚地观察到实验现象。而且教师可以根据教学需要，利用多媒体的放大、定格、重播功能，引导学生透过实验现象看本质，提高学生的综合分析能力。（二）巧用信息技术突破实验教学难点化学实验教学需要突破的教学难点较多，相关的概念、原理和操作步骤比较抽象和繁杂，教师需要在课堂教学中利用信息技术灵活化解。如原子、分子等是化学变化的基础，其内在的变化在肉眼下根本看不到，教师可以利用信息技术通过视频、图像等方式，形象直观地将其呈现出来。教师利用信息技术把复杂难懂的知识形象化，调动学生的多感官参与，既能激发学生的学习热情，又能促进学生对相关化学知识的理解，从而突破化学实验教学中的难点。（三）利用信息技术明确实验操作过程教师将实验步骤、操作过程、注意事项等制成微视频，在学生实验操作之前播放，可以帮助学生明确实验的目的、原理、方法和过程。教师通过信息技术模拟化学实验过程，让学生在不受空间、条件的限制下掌握实验操作的具体步骤，从而调动学生对化学知识学习的主动性，从根本上实现信息技术与化学教学的融合［3］。例如，在教学“酸和碱的化学性质”时，教师可以先为学生播放完整的实验过程微视频，使学生能够对实验步骤有基本了解。之后，学生通过信息技术进行模拟操作来完成实验，同时在实验中发现自己的不足之处，进而逐渐提升自身的化学实验能力，并借助化学实验来理解和消化相关知识。信息技术为优化实验课教学提供了技术支持，提高了化学实验课的教学效率。（四）善用信息技术降低实验风险有些化学实验的风险系数较高，操作不当会对师生的人身安全造成威胁，有害生成物的泄漏也可能对环境造成污染。对此，教师可运用信息技术模拟实验过程，降低实验的风险和危害。例如，粉尘爆炸实验在学校课堂和实验室都不可以进行，在信息技术支持下教师利用电子白板播放录制好的实验视频或模拟动画，通过视频或动画让学生观看实验，既保障了师生的人身安全，又确保了化学实验教学的实效性。五、利用信息技术创建在线学习交流平台随着信息技术的快速发展和网络平台的不断普及，现阶段的教育模式已经有了重大改变，互联网平台在教育领域已得到应用推广。基于信息技术构建的网络教学平台，使学生可以开展多元化的学习，能让师生、学生之间打破时间和空间的界限，实现自由开放的互动交流。例如，教师利用班级微信群、QQ群建立化学学习交流平台，在平台上分享化