浅谈初中化学教学中信息技术的有效运用
摘要
关键词
初中化学;核心素养;信息技术;融合策略
正文
在新课程改革的深入推进下,老师的课堂教学目标已经不再局限于知识目标,更应融入能力目标、思维目标、情感目标等,以提升学生的化学综合素养为目标。同时,从化学的特点来看,由于化学知识属于一个相对抽象、枯燥、乏味的领域,初中生刚开始接触到化学,在学习的时候往往会面临很大的问题。面对这种情况,初中化学教师要在对课堂进行优化的同时,还要在课堂上进行组织,他们要敢于挑战,将课堂还给学生,要将信息技术的帮助发挥到最大,运用 PPT、微课、电子白板等方式,为同学创造一个更加灵活、生动的课堂环境。
一、浅谈初中化学信息技术的意义
在初中化学教学中,所涉及的信息技术,主要是"互联网+"的教育资源和各类先进的信息化教学软件、设备,如多媒体短视频、图片素材、网络课件题库、搜索引擎、电子白板等。传统的“粉笔板书+口语讲解”的化学教学方式,已经不能适应信息时代的化学教育改革的需要。信息技术在我们的生活中无所不在,且由于化学课程比较抽象,所以信息技术的应用,可以更好地符合我们的认识体验与心理预期。本文在分析当前初中化学教学的现状基础上,从实践出发,从三个层面对初中化学教学的重要性进行了论述。
第一,利用多媒体手段,增强了课堂教学情趣;兴趣是参与化学教学的最根本条件,而部分同学对化学没有浓厚的兴趣,归根结底还是由于在教学过程中缺乏兴趣因素。信息技术在化学教学中最为突出的应用价值,在于其可以增加化学课堂的趣味性和真实感,例如,教师可以根据化学课程的需要,充分发挥信息技术与互联网资源的集成作用,为同学们搜集并展现信息化资源,营造一个多媒体情境,通过动图、短视频、动画等多种形式,使同学们了解化学概念的本质以及化学物质的变化规律,从而体会到化学世界的神奇。
第二,将信息技术应用于课堂上,可协助教师开展有创意的化学探究式教学;以往,化学的教学只局限于教科书、练习册,教师所采取的教学方法也局限于灌输式的讲解,使得学生难以获得一种新颖的、探究的体验,久而久之,学生的化学学习热情就会降低。现代信息技术有着非常广泛的应用前景,在初中化学教学中应用它的优势在于它对初中化学教学有很好的辅助作用。比如,当在现实条件下,无法达到理想效果的化学实验室,教师们就可以通过化学模拟实验动画,或在虚拟实验平台上,组织学生进行化学实验的探究,观察具体的实验现象,从而弥补了其在化学教学中所缺乏的缺陷,从而扩大了其科学视野,培养了其主动探索的精神。
第三,通过使用信息技术,可以让同学们更加深入地理解化学中的各种反应和改变。在化学的改变过程中,微观的现象比较多,有的同学虽然对化学的宏观知识了解得比较透彻,但是对其微观的认识却不够深刻。在初中化学教学过程中,信息技术最大的功效,就是能让学生加深对各种物理现象的理解。比如,在讲解物质微观层面的组成结构、性质联系时,教师可以通过信息课件,为学生模拟演示物质的微观结构,使化学中的多种现象能够被感知和看到,进而引导学生根据物质的微观结构来猜测其在特定条件下的性质。
二、信息技术与初中化学教学融合策略研究
(一)趣味呈现,唤醒学生内驱力
过去,初中化学老师在进行课堂教学时,主要是根据课本的内容,通过“粉笔、黑板”等形式对学生进行口头解释。在这样的一种教学方式下,化学课堂的教学气氛十分低沉,而且十分单调,很难达到具有学科素质的化学教育目的。而且,在这种传统的教育方式的作用下,学生的心中也会产生厌烦和抵触的心理,最终导致他们对化学课程失去了兴趣。但是,在信息技术的环境下,老师们在进行课堂教学的时候,可以根据已确定的教学内容,从网上收集到大量的图片和视频,并将这些图片和视频融合到化学课堂中,让化学课堂教学变得更加具有感性和表现性。这样,学生就可以在直观、形象、生动的知识展现方式下,对知识的探索和探索。
比如,在“走进化学世界”的教学设计中,要想快速吸引到学生的注意力,教师应该从传统的口头讲解方式中摆脱出去,借助多媒体信息技术这一方式,将化学科学家的故事、发明等内容展现在学生面前,或是给学生提供一些具有时代性的前沿成果,比如“纳米技术材料化学”等相关资料,并借助图片、视频等方式,将它们形象地展现出来。这样,就真的对初中化学课堂的教学方式进行了优化,也大大地激发了学生对知识的探索欲望。
(二)充实教学内容,拓展教学空间
过去,初中化学老师在课堂上基本都是照搬课本上的知识。在这样的教育方式之下,学生的知识、能力和思维都会有一定的局限,导致了化学的“低效”,很难达到初中化学核心素养的要求。基于这一点,老师们可以利用信息技术的帮助,融合更多的文字资料、图片资料、视频资料,扩大教室的容量,从而达到解决初中生的化学学习需要。此外,老师还要与课程内容相联系,在网上收集并整理相关的教育资源,并利用通信软件和公众号向同学们推荐,这样才能更好地开阔同学们的眼界,充实同学们的知识,提高同学们的整体素质。
比如,在《燃油的理性使用与发展》课程中,为实现所期望的教学目的,老师在进行教学时,收集有关材料的内容,以《后天》中的一个短片为出发点,为学生创建一个教学情境,然后,通过对短片中的人物、情景的观察,再根据所获得的材料的内容,来进行反思:在这些天然现象中,都包含着什么样的化学知识呢?为何会有冰川消融?在这个星球上,有很多种可能会引起冰河的消融,具体是什么?那么,温室效应究竟是怎样产生的呢?造成CO2升高的原因是煤炭和石油燃烧,天然气燃烧,所以怎样才能从化学的角度来处理?这样,将信息技术与化学课堂教学进行了结合,既扩大了初中化学课堂教学的广度和深度,又为学生更好地进行探究学习提供了充足的素材。
(三)手持技术数字化实验赋能化学深度学习
由于课时紧张,学生对实验的关注较少,多采用老师示范的方式,再加上化学实验自身的局限,使学生对实验的关注较少。由于实验现象不明显,化学概念抽象,实验原理难以掌握,导致化学实验只能达到“观察现象”的水平,而学生对化学实验的认识也是肤浅的,缺乏对化学实验的深入研究。手持式技术基于实际实验,将传感器所测得的数据以电子信号的形式传输到数据采集器及计算机中,然后由计算机对所测得的数据进行分析,并以图像的方式显示。利用手持技术来进行化学实验的教学,在对化学现象进行观测的过程中,学生还能够感受到物质的变化、理解反应原理、将抽象概念具体化。通过手持技术的数字化实验,能够对实验数据进行分析,将结果直观地展现给学习者,使其从定性的实验向量化的方向发展,从而提高了化学实验的科学性,并赋能学生对化学及化学实验的深度学习。
在初中阶段,所学的化学实验往往注重的是实验的成果,而忽略了对实验的研究。例如,“CO2的溶解性实验”“酒精灯火焰温度的探究”“测定空气中的氧的含量”等实验,在我们的课堂上,我们注重的是实验的结果,而忽略了实验的过程:压力、温度等因素的改变,这样的实验方式会导致学生出现某些认识上的障碍,或是对知识的认识不够充分。通过手持式仪器,我们可以通过不同的仪器,将一些我们眼睛看不到的内部反应,以数据,图线,曲线的形式表现出来。例如,在“测量大气中的氧浓度”的试验中,我们已经发现,红磷的燃烧会产生大量的氧,导致气体的体积膨胀,气体的压力也会增加,因此,仪器上的压力会随着时间的推移而增加,压力也会随之下降,直到冷却完毕,压力会下降到原本的4/5。利用不同类型的传感器,手持式技术数字化实验将微观和宏观之间的关系连接起来,消除了学生们对此的理解上的阻碍,进而推动了对化学的深度学习。
(四)微课,慕课,翻转课堂的变革
在传统的老师讲、学生听的接受学习方式中,学生们没有足够的时间和空间去进行独立的思考,也没有足够的提问和试错的机会。因此,在这种传统的教育方式中,学生们无法培养出能够主动学习的人。充分运用微课、慕课等优质的互联网资源,对传统的课堂教育方式进行变革,采取“课前预习,课上消化”的方式,让学生有更多的思维和尝试错误的时间,这样,才能充分发挥出学生的主体性。微课是以5到8分钟长度的视频展现的,它是一种“根据新课程标准及教学实践要求,在课堂内外,围绕某个知识点或教学环节,展开教学活动的全过程”。慕课(MOOC)是一种以互联网为基础的大规模的线上教学,具有开放性、大规模、高质量的短视频,以及完备的教学体系等特征。翻转课堂指的是一种在课前进行知识的学习,在课上将知识内化的一种教学方式,在课前,学生可以通过教师所提供的小视频等学习材料来进行学习,在课上,师生们可以一起进行沟通,并最终完成作业。
微课视频具有内容清晰、题目清晰、学习者能够充分地使用.碎片化的时间来学习,它突破了传统的教学时空的局限,是一种对传统课程形式的变革。慕课拥有大量的在线公开课程资源,可以将各知名学校的教学资源向有兴趣的学生公开分享,它突破了高校与高校的边界,是一种全新的教学模式。根据布鲁姆认知理论中的教学目的,可以看出,在传统的教室中,他们所完成的是一些比较低级的认识目的,比如,像是记忆和理解这样的认识目的。但是,在“翻转课堂”中,他们可以在上课之前,在教师的指导下,自主地去学习新的知识,在上课的时候,他们可以在教师的指导下,将这些新的认识内容进行内化,然后互相之间进行沟通和应用,再利用新的认识来解决问题,从而达到更高的认识目的,比如应用、分析和综合。翻转课堂对教育方式进行了转变,它将重点放在了对学生的综合素养和主观能动性的培养上,这与新课程中所提出的“以学生为本”的理念相一致。
(五)化学仿真技术优化化学实验
尽管新一轮的课改得到了广泛的推行,但因为初中阶段只有一年的化学知识,又要面对着中考,因此,在教学过程中,学校对化学实验的关注并不多,当前,初中的化学实验教学主要采用的是“化学老师确定题目,演示操作,讲解结果,学生做记录”的“示范实验”方式。这样一种以教师为主体的实验教学方式,对学科知识进行了过度的关注,忽视了对知识的探索,只对最终的结果进行了追逐,这样不仅对培养学生的化学学科素质和化学思维素质造成了不利影响,而且还不利于充分的发挥学生的主体性,违背了新课改所提倡的理念。化学模拟技术是用信息技术模拟现实环境,构建出一个化学实验平台,学生可以在网络上进行操作,从而感受到化学实验的探索过程。它具有智能性、容错性、可重复性等优点,它为学生提供了更多的自由发挥的余地。
结语:
简而言之,初中化学是一门重要的学科,但是,因为它的特点,在现行的学科体制下,它的教学模式已呈现出“低效化”的趋势,难以满足当今社会对人才培养的需要。所以,在当前信息技术发展的大环境下,教师应当充分认识到信息技术在课堂教学中的重要性,并将其与化学课堂教学相融合,运用信息技术,以激发学生对化学的学习兴趣,优化和改进化学实验,让学生可以突破化学学习的瓶颈,促进教师与学生的沟通和学科素养培养,进而推动初中化学的高效教学。
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