基于信息技术优化高中化学实验教学的策略研究
摘要
关键词
信息技术; 高中化学; 实验教学; 策略分析
正文
1高中化学实验教学中应用信息技术作用
1.1培养学生化学思维能力
传统的化学教学方法是理论传授,化学实验是少之又少,学生要掌握化学实验就只能通过课本和教师口头传授,这种机械式的教学模式限制学生思维的开发,严重影响学生对化学实验和现象的理解。而将信息技术引入化学课程,就可以让学生通过观察视频中的实验过程和现象,通过操作虚拟实验来理解,通过宏观和微观变化认识化学现象和理论,有助于学生化学思维的形成。
1.2促进学生动手,创新,思维,合作能力
实验是化学学习基础,实验教学也是化学教学非常重要的内容,化学核心素养也是在进行化学实验过程中培养,因此化学实验可以很好地使学生建立化学思维、创新意识、操作意识、探究意识等。同时信息化技术的使用也提高教师素质和专业能力,丰富教学内容。让学生在学习中开阔视野、丰富知识储备,实现化学实验对巩固知识和理解现象的推动作用,促进学生动手能力、创造能力、思考能力、合作能力的提高。
2基于信息技术优化高中化学实验教学的策略
2.1利用信息技术扩展实验资源,将有关化学文化和科学家事迹知识引入到学生生活中
教材中提供的实验学习资源有限,为帮助学生发展化学学科核心素养,教师可以在原有教学内容基础上,借助信息技术拓展实验资源,向学生介绍关于化学文化、科学家事迹等相关内容,在帮助学生深化所学知识的同时,丰富其文化视野,使其形成完整的化学观念。
例如,以《有机化学基础》“蛋白质”教学为例。教师需要带领学生分别探寻蛋白质的盐析过程、蛋白质的变性及蛋白质分析检测,帮助学生进一步掌握蛋白质的结构、性质与相关功能,为学习蛋白质的合成与应用奠定基础。考虑到部分学生已经掌握此课实验活动的重点信息,为拓宽学生的文化视野,笔者借助信息技术为学生分享关于“人工合成结晶牛胰岛素”的相关内容,指导学生观看视频。通过观看视频和对牛胰岛素的一级结构示意图的观察与分析,学生能了解化学在生活中的重要作用。此外,为促进学生创新思维的发展,笔者还鼓励学生基于所学内容,自主探寻蛋白质的结构、性质、功能在生活中的具体应用,尝试自主设计创新实验,进一步实现理论与实践相结合。
在上述案例中,教师在完成基础任务后围绕实验教学为学生提供丰富的学习资源,有效帮助学生在掌握化学原理的同时,深刻体会化学的应用价值,让学生在学习中逐步增强对化学实验探究的重视程度,为学生后续的深度学习奠定基础。
2.2以微课为辅助,引导学生进行实验内容的自主学习
学生在初中阶段已经接触到部分化学实验,但高中化学实验的难度较高,需要学生记忆、了解的实验器材、实验安全规则等内容较多。为避免实验教学存在安全隐患,教师在组织实验教学前可以利用微课视频作为辅助,指导学生自主预习实验内容,观看实验需要使用的实验材料以及大致流程。这样,既能有效缩短课中实验教学重复性讲授的时长,又能帮助学生养成良好的预习习惯,为后续实验的顺利进行做好铺垫。
例如,以“配制一定物质的量浓度的溶液”的教学为例。实验活动的目标是帮助学生练习容量瓶的使用方法,学习配制溶液,加深对物质的量浓度概念的认识。围绕实验目标,笔者在教学活动开始前为学生设计微课视频,指导学生利用碎片化时间进行预习。基于实验活动的内容,教师在微课视频中依次为学生介绍烧杯、容量瓶、胶头滴管、量筒、玻璃棒、药匙、滤纸等材料的结构特点以及使用时的注意事项,简单地说明实验活动的两个步骤。步骤一:配制100mL1.00mol/LNaCl溶液;步骤二:用1.00mol/LNaCl溶液配制100mL0.50mol/LNaCl溶液。通过微课视频的辅助,学生已经初步了解不同实验材料在实验使用中的注意事项。在课堂中,教师利用提问的方式检测学生的课前预习成果。教师提问:“在配制溶液期间想要使得NaCl溶液与蒸馏水混合均匀,应该使用什么工具?利用胶头滴管滴加蒸馏水时有哪些注意事项?怎样称量所需质量的NaCl固体?”根据学生的反馈,教师可以灵活地对教学内容做出调整,带领学生走进化学的世界。
在上述案例中,教师借助微课视频作为辅助指导学生参与课前预习,既可以帮助学生通过可视化的方式了解实验的基本步骤以及需要关注的重点事项,避免其在后续操作中因材料使用不当影响实验成果,又可以帮助学生树立严谨求真的实验精神。
2.3在信息技术帮助下,将一些高风险、高难度的实验以可视化方式展现出来
教师开展化学实验教学需要重视方法和过程,帮助学生提升科学素养。受到场地的限制,部分实验活动难以在课堂中完整地呈现。为确保学生能理解化学现象,降低化学学习的难度,教师可以利用信息技术作为辅助,将难以完成、具有危险性的实验以视频的方式直观呈现。这样,既能使学生清楚地观察实验现象,又能有效避免安全事件的发生。
例如,以“化学反应速率的影响因素”的教学为例。教师需要引导学生探寻有哪些因素可能会影响化学反应速率,帮助学生理解“改变反应条件可以调控化学反应的速率”的知识。在实验开始前,教师借助硫代硫酸钠与硫酸反应的视频进行课堂导入,引出“反应物浓度对反应速率产生影响”这一要素。因为实验室中缺少Na2S2O3溶液以及H2SO4溶液,所以笔者利用模拟实验进行辅助,指导学生观看视频内容。视频中,实验人员在两支相同大小的试管中分别加入2mL和1mL0.1mol/LNa2S2O3溶液,向盛有1mLNa2S2O3溶液的试管中加入1mL蒸馏水,在摇匀后,再向上述试管中加入2mL0.1mol/LH2SO4溶液,观察并比较两支试管中溶液出现浑浊的快慢。在更为直观的情境下,学生能迅速发现二者之间的反应差别,并在教师的指导下记录出现浑浊的时间,理解“在一定条件下浓度越大,单位体积内分子数越多,分子间距离越小,反应速率越快”的知识。当学生在观察实验期间发现难以理解的问题时,教师可以放视物显大症频细节或暂停视频,指导学生对问题进行集中讨论,营造良好的实验学习氛围。
在上述案例中,教师利用信息技术手段复现课内的化学实验,指导学生通过观看视频的方式直观地了解实验现象,可以帮助其深刻理解化学的基本理论知识,体会化学实验的魅力。
2.4利用信息技术在实验教学过程中对学生实验成绩进行摄像记录
评价是教学活动的重要组成部分。教师在实验教学中难以全面地照顾到班级内每一名学生,这会对课程评价造成一定影响。针对这一问题,教师可以巧妙借助信息技术的优势,在组织实验教学期间利用摄像头记录学生的实验表现,将其作为评价的有效依据,指导学生进行学后反思,让学生及时对自己在实验学习中存在的问题做出调整,使实验教学质量得到保证。
例如,以“用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子”的教学为例。在教师指导下,学生均能独立完成实验,熟练掌握溶解、过滤、蒸发等操作,认识化学方法在物质分离和提纯中的重要作用。在评价环节,笔者利用希沃交互白板为学生呈现实验影像资料,引导学生结合视频内容关注自己在实验中的表现。针对学生出现的实验操作问题,教师借助软件的放大功能进行展示,引导学生回顾实验流程,对问题做出分析。通过此种方式,可以帮助学生直观地认识问题和改进问题。此外,教师还适当地暂停视频,对学生进行提问:“为什么每次所加的试剂都要略微过量?加入盐酸的目的是什么?”这些具有思考价值的问题,能帮助学生养成良好的反思习惯,在反思中深化所学知识。
在上述案例中,教师借助信息技术辅助实验教学的评价环节,既能更加直观地了解学生在实验中的表现,又能使学生反思自己在实验中存在的不足,提高实验教学的整体质量。
3基于信息技术优化高中化学实验教学重点
首先,教师要确保信息技术的应用与教学的内容相匹配。应用信息技术的目的是辅助教学,提高教学质量,吸引学生的关注。因此,教师在具体实践中要借助信息技术弥补传统教学手段难以呈现的内容,确保辅助内容与教学内容合理搭配。在学生学习期间,一些需要学生亲手操作的实验不能以信息技术手段直接代替。
其次,教师要确保资源补充的适度性。学生是课堂的主体,教学活动需要围绕学生的学习需求开展。教师在利用信息技术补充实验教学资源时,需要关注学生对课内知识的理解与吸收情况,防止在学生还未吸收课内知识的情况下盲目补充,给学生造成心理以及学习的负担。教师要合理利用各种资源,分清教学的主次关系,这样才能确保信息技术有益于高中化学实验教学。
最后,教师不能过度依赖信息技术,需要关注传统教学的重要性。实验教学的主要目的是帮助学生真正地学到知识,信息技术对教学起到辅助补充的作用,教师不能一味地将多媒体课件或素材强加到课堂。信息技术虽然能在听觉与视觉上吸引学生的注意力,但始终无法代替教师的指导作用与人格魅力影响。因此,教师需要正确地处理信息技术与传统教学之间的关系,这样才能提高高中化学实验整体的教学质量。
4结束语
综上所述,在高中化学实验教学中运用信息技术,可以有效地突破实验环境的局限性,增强实验的可视性,增强实验的时效性和安全性。在“智慧”教学模式下,学生的学习热情会逐渐增强,实验操作的标准化程度也会得到加强。目前,一些教师对信息技术的依赖程度较高,信息技术应用能力不足,影响了信息技术与实验教学的深度整合。
参考文献
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