利用现代信息技培养学生创新能力

1、利用现代信息技术培养学生创新能力丰宁满族自治县凤山二中 刘占全 摘要 化学实验教学是实施全面化学教育的一种最有效途径。信息技术与化学实验教学整合，对加速教育现代化、培养学生的创新能力有重要意义。本文就信息技术与化学实验教学整合在增加实验的可见度，激发学生的求知欲望；突破实验难点，培养学生的实践能力；提高学生实验评价能力，增强学生的竞争意识；建构开放式的实验教学模式，启迪学生的创新思维。 关键词 信息技术 化学教学 整合 创新化学实验教学是实施全面化学教育的一种最有效途径。近几年来，提高化学实验教学质量，培养学生的创新能力已越来越受到人们的重视，但实验教学仍然化学教育的薄弱环节。随着教育技术的发

2、展，信息技术作为现代教学手段以其能延长信息作用的时间，扩大信息进行的空间，拓展信息传输的渠道的优势而被广泛地运用于实验教学中。下面以我在化学实验教学中的切身体会，谈谈如何整合信息技术和化学实验教学，培养学生的创新能力。一、利用现代信息技术增加实验的可见度，激发学生的求知欲望。有些化学实验因实验本身的特点或实验器材的限制使得实验现象并不明显，很难使全班学生都能清楚地观察到实验现象，使得实验不能达到预期的目的。如果在教学中能恰当地把投影应用于实验教学，就可以大大提高实验现象的可见度，起到事半功倍的效果。分子的极性是一个较抽象的概念，在教学中，如果不能向学生提供丰富的感性材料，学生很难掌握。我在教学

3、本节内容时，设计了一个实验：将一个培养皿放在视频展示台上，注入ccl4,往ccl4中央滴入一滴水，水珠静静地浮在ccl4上，这时用一根摩擦过的塑料棒靠近水珠并移动，此时水珠随着塑料棒滴溜溜地乱转，整个过程学生通过大屏幕看后，啧啧称奇。这时，老师适时地点拔，这种现象就与水分子的极性有关。分子的极性到底是怎么回事？学生急于求到答案，在接下来的学习中，学生始终精神饱满，兴趣盎然。再如电解cucl2的实验，如果按照教材提供的内容做实验，现象不明显，且耗时长。我做了一些改进，增大cucl2溶液的浓度，升高电压，两个电极的变化过程用近镜头投影在屏幕上，实验开始1-2分钟，阴极就变成了一棵红灿灿的“铜树”。

4、这美丽的“铜树”唤起了学生对知识的渴望和追求。二、利用现代信息技术突破实验难点，培养学生的实践能力。1调控录像、影碟播放的速度，突出观察，分析重点、难点，化难为易。在播放影像文件时，学生由于受媒体播放速度过快、内涵容量大、刺激度的强弱等因素的影响，往往产生察一漏十的现象，并且所获得的表象瞬间即逝。为此在播放影像时对重点内容细节，有意识地采取慢放或定格的方法来刺激学生，引起他们的注意，启发他们去思考，促使学生顺利完成认知过程。2运用多媒体技术，模拟实验过程，突破难点。在化学实验中有许多感性材料无法直接提供或难于直观分析，很多现象和过程只能凭想象或抽象的逻辑推理，学生无法真正理解和掌握，计算机辅助

5、教学能给学生提供一些实际难于提供的各种感性材料，丰富感性知识，从而完成向理性认识的过渡。如“电子云”的教学，学生刚刚学过经典力学的有关知识，如果采用传统方法教学对这个概念一时半会难以接受，于是我将“电子云”制作成课件：首先出现一个氢原子示意图，一个电子围绕着氢原子核在运动，接着再出现核附近某一个区域的放大画面，电子每经过这个区域一次，画面中就出现一个小黑点。一段时间后，画面中就出现了教材插图上的所谓“电子云”图案。这样一来，学生对“电子云”中的小黑点不表示电子的个数，而只表示电子在此空间区域中出现机会的多少有了一个正确的理解。3鼓励学生标新立异，设计、改进实验。第一，媒体介绍某一实验后，让学生

6、设计更好的实验装置和办法。如部分学生看完钠与水反应的实验（投影）后，对“钠块的游走”和“发出嘶嘶声”证明钠与水反应产生了气体持有异议，认为可能是放热产生了水蒸汽，我及时鼓励学生设计一个实验来证明钠与水反应确实产生了新的气体，学生通过讨论和动手后，最后得到在水面上加盖一层煤油后，气泡现象很明显，且钠块一上一下的跳动。我在此基础上指导学生制作的课件“会跳舞的钠”获娄底市课件评比一等奖，湖南省三等奖。第二，根据媒体提供的信息设计实验。第三，结合媒体开展应用型实验。在研究性课题“涟水河污染情况调查及防治”的开展中，我实物操作并用电脑模拟了目前世界上较先进的污水处理方法“电浮选凝聚法”（主要原理是电解和

7、胶体的有关知识），让学生感到我们现在所学的知识在科技前沿也大有用武之地，探索和求知的欲望大增。这在课题研究中掀起了一个小高潮。通过以上方法增大了学生的发现因素，提供了观察的切入点，突出了观察重点，分解了实验的难点，提高了学生操作和分析实验的能力，发展了学生的创新才能。三、利用现代信息技术提高学生实验评价能力，增强学生的竟争意识。学生自我评价能力的培养是学生主体能力培养的一个重要方面，坚持组织学生自我评价的活动是提高学生的认知能力和操作水平的一个有效途径。在实验教学中，我经常组织、引导学生开展自我评价：（1）分组进行开出实验通知单和撰写实验报告的比赛，让学生认真对照多媒体展示的范例，根据自己对实

8、验的认识进行裁判：看器材开得是否合理、现象观察是否正确、数据记录是否准确、结论分析是否科学等，作出自我评价。（2）分组选派代表上台演示实验操作，学生通过大屏幕观察台上学生的每个操作细节和实验现象。实验做完后，操作学生做自我评价，然后由台下学生凭借自己的眼光和思考评价演示者的得失，教师再引导学生展开讨论，形成协作学习的气氛，最后得出结论。（3）在实验结束后，将各组的实验数据和结论投影在大屏幕上，让学生进行分析与比较，最后，评出最佳实验表格设计组、最高实验数据记录准确率组、最合理实验结论组等，从而得出正确结论。在整个过程中，每个学生都负有操作主体和评判主体的双重任务。这样就直接刺激并满足了学生的表

9、现欲望和希望得到人们认可的心理，从心理学角度又进一步强化了学生一定要做好实验的想法，使实验成功率明显提高。四、利用现代信息技术建构开放式的实验教学模式，启迪学生的创新思维。传统的实验教学一直是按“教师提问题教师做演示教师归纳结论”公式化的过程进行，整个演示过程学生始终处于观众的位置上，不能主动思考，某些具体的操作细则和现象一晃而过，不能留下深刻的印象。实践证明这种方法不利于调动学生的积极性，更不能培养学生的创新思维。因此，在实验教学中，我针对学生的具体情况，借助信息技术，采用启发探究式模式来组织教学，取得了较好的教学效果。下面以苯的结构实验课为例予以说明：首先不直接告诉学生苯的结构，而是给出苯

10、的化学式，要求学生经过思考和讨论后，写出其可能的链状同分异构体的化学式。学生写完后，将几名学生的答案投影出来，让学生评价其正误，紧接着设问：刚才你们得出的答案中都有双键或叁键，能否设计出简单的实验，探讨苯分子中是否存在这些典型的不饱和键？学生热烈讨论后，动手验证，学生通过苯和酸性高锰酸钾溶液、溴水的反应否定了这些结构，这时播放通过剪辑的视频、声音文件，介绍凯库勒其人其事，尤其是提出的苯分子环状结构理论。教师画龙点睛的指出，凯库勒的这些伟大成就与他具有的以下素质是分不开的：广博而精深的化学知识；勤奋钻研的品质和执著追求的科学态度；很强的审美能力和丰富的审美经验。而后过渡到从运用假说的角度，认识凯

11、库勒科学发现的过程。投影出用自然科学方法探索科学问题的基本过程：接着用制作的多媒体辅助教学课件，展示苯的结构从最初的单、双键交替的环状结构模型到以量子力学为基础的分子轨道理论得出的平面正六边形结构的整个发展过程。整堂课不仅要求学生设计出简单的实验来验证部分结论，而且将过去只注意给出知识的最终结果转变为引导学生分析知识的形成过程，这种采用计算机辅助技术模拟科学工作者探索真理的过程有助于学生思维的整体开发。五、组建网上虚拟实验室，培养学生创新能力在传统的化学实验室，一方面怕发生意外和造成实验仪器的损失，许多实验室的规章制度对学生进行诸多限制；另一方面由于实验环境和实验条件的限制，有的实验结果往往与

12、理论不一致，甚至相反。让学生在网络环境下进行虚拟实验室操作，以自主模拟实验为基础进行多媒体教学，可以解决这一弊端。如在进行实验方案的设计教学时，由于所涉及的实验较复杂，一般即有发生装置，又有安全、除杂、性质验证、尾气处理等装置，并且每个学生设计的方案不一定相同，许多的实验不允许学生自己操作，无形中就扼杀了学生的创造性思维。在网络环境下，倡导学生自主探讨性实验，既可保护仪器，又能培养学生的创新能力，如能和常规实验有机地结合起来，则可使实验教学上升到一个新的层次，从而有助于学生发现规律，获得知识，提高学生的科学文化素质和实验技能水平。如我曾在网络教室采用“仿真化学实验室”软件，实现网络与化学实验教学的整合。学生在网络技术环境进行多媒体实验操作，学生一边操作一边在网上畅游，获取新知识、或与其他同学交流。如果学生在虚拟实验室遇到问题，就可以通过网络从老师或其他同学处获取相关信息进行讨论，让学生自主学习并自主观察模拟实验，从而掌握学习方法取得学习