信息技术整合高中化学实验教学的有效路径探寻

摘 要：现阶段高中化学实验教学的必然趋势，已经朝着信息技术与化学实验教学整合的方向发展，信息技术能够助力高中化学教学过程更加有效，教学效果更佳，同时还能够提高学生的自主探究的科学精神，提升学生的化学核心素养，有效地解决化学实验教学过程中的难题。本文结合诸多文献，阐述了信息技术整合高中化学实验教学的意义，以及有效路径，希望可以较为详细地探究相关问题，促进学生高效学习，提升高中化学实验教学的质量。

关键词：信息技术;微课;实验教学;化学核心素养

一、信息技术与高中化学实验教学的概述

信息技术主要是基于计算机技术与电信技术为载体，以微电子学作为核心，能够实现对文字、影音、图片等各类传感信号信息的传播与使用。通俗来讲，信息技术能够实现信息资源的存储、传播、获取和表达，因此，在现代生活与生产领域被广泛应用。现阶段，在教育领域中使用的信息技术，多为网络信息通信技术、虚拟技术，以及多媒体技术和仿真技术等，并因此产生了现代化的多种新型教学模式，比如：远程教学、多媒体教学、虚拟实验教学等。在教育教学领域应用信息技术，并不只是单纯地使用计算机、互联网为教学提供辅助服务，更重要的是，利用现代信息技术创造更加智能兼具智慧的教学开放体系，提升学生的思维品质。

现阶段，学生对于知识的获取渠道非常多，在课堂上接受知识反而成了全媒体时代最简单的形式。教师利用信息技术开展教学的过程，不能只是在浅层面上，通过视频引入或者图片展示对学生进行知识传达，重要的是应该借助现代信息技术，将课堂结构给予优化，通过探究性活动的开展，塑造学生积极进取的学习态度和科学精神，实现学生学科素养的培养和塑造，最终促进教学三维目标的实现。

基于此，在高中化学实验教学中整合现代信息技术，更加侧重的是在化学教学过程中，对信息技术的精准应用，实现化学教学内容与现代信息技术理念的多维度完美结合。换句话说，现代信息技术在高中化学实验教学中的应用，可以将化学教学理论体系不断地给予拓展和完善，同时化学教学也离不开现代信息技术的指导，二者完美结合，可以更加轻松地推动高中化学教学改革[1]。因此，作为高中化学教师，应该理性地对待信息技术与化学实验教学的关系，针对性地对教学重点进行整合，并且还要合理地明确二者结合的方向，这是促进信息技术与化学实验教学实现深度整合的前提条件。

二、高中化学实验教学与信息技术整合的意义

（一）能够改善教学形式，促进学生知识内化

高中化学知识实践性较强，如果采用传统的实验教学方法，教师在讲解化学知识和概念时，需要花费大量的时间和精力，同时还要书写大体量的板书运算，在教学的过程中，有些学生经常感觉像是在听天书，即使教师讲的滔滔不绝，但取得的教学效果却不理想。将信息技术整合化学实验教学，能够通过更加具体形象的方式给学生展现纷繁复杂、抽象的化学知识，方便学生对化学知识的内涵掌握更加深入，加深学生对知识的理解程度。信息技术能够为高中化学新知识构建提供有效的技术基础，并成为化学新知识构建的载体，促进化学知识与信息技术的有机整合，学生在获取相关信息时，会变得更加流畅便捷，通过对信息技术知识的重新整理优化组合，学生再结合对应的加工运用，能够让知识在学生脑海中不断地形成思维认知，促进知识的内化。比如：在化学实验教学中使用微视频，是对教学形式的改善，学生在观看的同时，能够实现听力与视力的协同作用，加深学生化学知识的吸收，进一步提高化学学习效率[2]。

（二）信息技术能够延伸化学知识，实现教学内容优化

传统化学实验教学的理论讲解方式，教师的教学工作量比较大，需要耗费很多的课堂时间，对教学进度的提升造成了不利影响，取得的教学效果也不理想。在化学实验教学中，将核心的知识点用现代化的多媒体形式呈现出来，可以有效地节约教师的课堂讲解时间，并且还能取得非常高的教学效率，实现化学教学资源的优质整合。虽然化学知识的内容比较复杂难懂，但是随着信息技术手段的不断更新，让信息技术与教学内容实现有机结合，可以起到巨大的作用，让化学教学任务在信息技术优势作用辅导下，变得更加直观系统。除此之外，高中化学教师将抽象的化学知识，利用现代化教学软件开展延伸式教学，能够增强学生的知识记忆程度，同时，课堂笔记的呈现方式也会变得更加清晰、精准，能够促进教学内容的优化。

（三）通过提供仿真实验室，给学生营造理想化的实验环境

高中化学实验教学因为实验种类的不同，所要采取的步骤也是不同的。学生在动手参与的过程中，手脑并用，可以有效地培养学生的创新与探究能力。然而，部分化学实验由于受到某些因素的限制，在器材或者时间、空间方面存在制约，给化学实验的举行造成了困扰。而结合现代信息技术开展的仿真化学实验室，能够有效地解决化学实验中存在的瓶颈。比如：看不见、摸不着的空气，以及充满空气的集气瓶，学生肉眼所见会认为是空瓶，但是如果将二氧化碳气体倒入瓶中，排挤瓶子中原有的空气，让瓶中充满二氧化碳，而不是原有的气体。整个过程，如果仅靠学生的肉眼是无法观察到的，他们会认为瓶内的气体是静止的。因此，結合仿真化学实验室，利用现代信息技术将整个过程形象化、动态化，结合仿真化学实验的药品编辑器，对瓶内的气体颜色进行改变，主要是为了区分空气与气体的差异，这样学生就能够通过有色气体进行辨别。现代信息技术将看似不变的气体，通过直观化的转变，让静态的物体动态化，能够促进高中化学实验教学的表现力，简化教学中存在的难点。

三、信息技术整合高中化学实验教学的有效路径分析

（一）加强微课在高中化学实验教学中的应用

微课，主要体现在“微”字上，是通过简短的微视频，将教学的重点难点知识呈现给学生，是一种全新的教学模式。研究微课在高中化学实验教学中的有效应用，二者的有机整合，也是现阶段化学教学改革的重点方向。高中化学教师在使用微课视频对化学知识进行讲解时，要与实验目标的实际需求相结合，通过动画视频的方式展示重点知识，让学生在观看实验视频的过程中，更加清晰地了解实验过程与结果，促使课堂学习活动更具方向性，提高学生在实验课堂中的积极参与性[3]。

例如：高中化学关于“氧化还原反应”的化学实验，教师可以结合微课，让学生反复观看氧化还原反应的微视频，这样可以节约大量的化学实验课堂教学时间，让学生迅速根据视频，判断氧化还原反应的方式，通过思维延伸，探讨四大基本反应之间的联系，并根据实验结果思考和讨论学习重点，不断增强学生的学习动力，将实验课堂的教育价值更好地体现出来。在实际的高中化学教学实践过程中，教师可以根据化学实验教学的进程，进行微课设计，为化学实验教学的开展创造条件。使用微课可以有效地满足学生碎片化学习的个性化需求，同时学生还能在课外时间反复观察化学实验，实现化学知识的反复巩固与复习。

（二）强化基于网络的绿色实验研究

高中化学在实验的过程中，有些化学反应会产生有害有毒的气体或者液体，还有一些实验反应剧烈。为有效减少化学实验过程中产生的污染，保护生态环境，确保教师与学生的安全，化学教师可以基于网络开展绿色实验研究，增强学生的环保意识。将信息技术与高中化学实验教学相整合，教师可以引导学生多查阅资料，主动学习与化学实验相关的知识，在实验教学开展的过程中，有效节约时间，促进学生复习再学习的进行。经过相关调查实践证明，很多学生对于这种教育方式也乐于接受，并且具有非常高的热情度，大部分高中生对于这种信息技术与传统教学模式相结合的教育方式比较认同。同时，利用多媒体技术，还可以将化学实验失败的情况进行模拟，有效地增加学生的正确引导，让学生明白错误操作造成的后果，可以提高学生的安全意识，杜绝错误操作的发生。比如：氢气的可燃性实验，倘若学生因为操作失误，缺乏纯度检测，对氢气的点燃容易造成爆炸，产生严重的不良后果。对这种危险性与危害极大的实验，教师要注意结合信息技术改善。

（三）加强在线虚拟实验室的使用研究

在高中化学实验教学中整合现代信息技术，是为了更加圆满地完成教学任务，让信息技术为教学服务，促进教学的良性效应，提高学生的化学学习效率，让学生能够更加形象直观地了解和掌握化学知识。化学实验教学是一项复杂的项目，作为教师要注意结合多种教学方式，提升教学实效。在线虚拟实验室，也就是在高中化学教学过程中，运用虚拟现实技术，将现阶段化学实验教学中存在的诸多问题，通过虚拟的方式表现出来，能够有效地降低危险实验的程度，绿化实验，让模糊的现象变得明显。虚拟实验室能够促进课堂教学结构的优化，最重要的是可以有效地活跃学生的化学思维，激发其学习积极性，提高课堂教学实效。比如：高中化学“酸碱滴定反应曲线的绘制”，就可以利用虚拟实验的方式，将化学仪器、药品等放在模拟实验情境中，并让学生在一旁观察实验现象。可以结合多次实验，得出具有差异性的滴定反应曲线，引导学生多次观察和分析，帮助其更加清晰地掌握酸碱滴定反应的特性。

（四）拓展基于网络资源展示的实验教学

在常规的教学中，高中化学教师借助的实物工具，主要是使用幻灯片、挂图等静态教具，感性效果不是特别好。而整合现代信息技术，就可以融合动画、图像、声音等多种形式，为学生提供丰富的感性材料，或者制作成三维动画进行模拟，让文字材料变得更加具体形象。网络资源比较丰富，同时具有共享性，在高中化学教学实验教学过程中的有效应用，能够促进教师与学生交流方式的互动，同时为学生提供更加便捷的学习条件。学生能够在网页资源的帮助下，实现自主学习，同时利用网络资源库与素材库，降低做实验的复杂程度，有效地节约时间。

高中化学教师应该善于指导学生巧妙地利用网络资源，突破时间空间的限制，帮助学生在浩瀚的网络知识海洋中，逐渐拓展自身的视野。比如：“化学反应的速度和限度”相关实验，教师先利用微视频，通过课前导学的形式给学生呈现，让学生了解炸药爆炸、塑料老化和食物腐烂等现象，之后让学生查阅相关的互联网资料，思考化学反应的速度快慢跟什么因素有关，有条件的同学可以亲自动手制作实验验证预想，让信息技术更好地助力学生的学习主体性发挥[4]。

（五）整合现代信息技术，提升学生思维创新能力

现如今已经步入了一个信息化时代，这个时代融合了计算机、网络和多媒体等多种新型技术，而教育作为培养新型人才的重要手段，在教学过程中，需要融合现代信息技术。结合高中化学教学而言，化学教学的重要目标是培养学生的创新能力，在参与化学实验的过程中，不断形成创新精神，能够对化学基础知识和基础技能掌握得更加牢固。在教学实践中，创新教育的核心是培养和启迪学生的创新思维，引导学生敢于突破传统，不能局限于传统思维定式下，通过对化学规律的不断探索，对其进行重新组合排列，获得的体验和感受是学生通过探讨、分析、总结出来的，这些结论的得出，需要融合学生的思维过程，创新思维具有独创性、发散性和求异性的特点。因此，作为高中化学教师，要通过逆向思维能力的不断培养，推动学生创新思维的进步。

对高中化学中一些难以用语言表示的抽象复杂的化学反应，教师可以结合信息技术，给学生进行生动直观的演示，对这个演示过程进行观察和比较，启迪学生的思维，让学生通过对比形成空间想象能力，进而推动创新思维的发展。例如：高中化学“乙酸”的相关知识讲授，涉及分子结构与乙酸的化学性质，教师可事先制作模拟的球棍模型，在Flash动画课件中给学生展示键的极性，模拟断键的过程，以及其他基团是如何连接到对应的位置，这样学生会更加清晰地理解乙酸的酸性和酯化反应的机理。采用3Dmax制作成三维立体图像，还能够给学生展示晶体分子模型、结构。高中化学教师应用立体结构课件，对于自己的教学有辅助作用，学生能够从更加立体的空间中想象化學物质的存在，进而从量的角度分析物质的微观组成[5]。

参考文献

[1]范宗山.基于信息技术支持的高中化学实验教学方法[J].中国教育技术装备.2017（23）.

[2]卢建攀.信息技术与高中化学实验教学整合研究[J].中学课程辅导（教学研究）.2020（26）.

[3]盛国定，马国春.微课与高中化学实验教学的整合研究[J].化学教育，2020（15）.

[4]贾海兰.现代信息技术在高中化学实验教学中的运用思考[J].学苑教育，2019（30）.

[5]卢建攀.信息技术与高中化学实验教学整合研究[J].中学课程辅导（教学研究），2020，14（26）：17.

作者简介：颜少明（1978— ），男，汉族，福建永春人，晋江市毓英中学，中学一级，本科。研究方向：化学教学。

本文系2020年晋江市基础教育教学改革专项课题“基于核心素养的高中化学实验教学中信息技术的应用研究”，课题编号JJYKT2020-06的研究成果。