高中化学实验教学信息化发展路径研究
白洁
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白洁,. 高中化学实验教学信息化发展路径研究[J]. 化学研究前沿,202412. DOI:10.12721/ccn.2024.157113.
摘要: 在当今教育现代化的进程中,高中化学实验教学信息化扮演着至关重要的角色。通过持续的探索和实践,我们能够显著提高化学实验教学的品质和效率,同时,这种信息化的教学方式也有助于培养学生的创新思维和实际操作能力。本文的目的是深入探讨高中化学实验教学信息化的发展道路,并在此基础上提出一系列未来发展的策略和建议,希望能够为相关教育工作者提供有价值的参考。
关键词: 高中化学;实验教学;信息化教学;发展路径
DOI:10.12721/ccn.2024.157113
基金资助:

在高中化学实验教学的领域内,信息化教学手段的应用已经成为一种日益重要的教学模式。这种模式特指在化学实验课程中,通过运用现代信息技术,例如多媒体技术、互联网资源以及虚拟现实技术等多种手段,来显著提升教学活动的质量和效率。借助于这种信息化的教学方式,学生能够更加直观地观察和理解化学实验背后的科学原理和操作流程。此外,这种教学方法还能够有效地激发学生对化学学科的兴趣和好奇心,进而提高他们的实践操作能力和创新思维能力。不仅如此,通过信息技术的融入,教师能够更加灵活地设计实验教学方案,使得课程内容更加丰富多样,同时也能更好地适应不同学生的学习需求和节奏。这种教学模式的推广和应用,无疑为化学实验教学带来了革命性的变化,使得教学过程更加生动、高效,同时也为学生提供了更加广阔的学习空间。

一、关注问题,提出创新

在提出实验问题这一部分,主要是为了创造一个现实的情景。在以往的教育中,由于课程的时间比较紧张,所以老师经常会将实验的目标直接给出,而忽视了创造问题情境的机会,这对于培养学生的问题意识和提高学生的创造力是非常不利的。为此,可以将多媒体技术和延迟拍摄技术融入这个过程中,把声音、图片和文字有机地融合在一起,使信息的呈现形式得到最好的发挥,使学生的感知得到最大程度的激发,并让他们产生主动的思维。例如,如,在讲解“海水中的重要元素—钠和氯”知识时,教师可以通过有趣的科学视频引出海水中的钠和氯,激发学生的兴趣和学习动力。教师可以通过问题引导学生思考钠元素接触到氧气后会发生什么变化。这个问题可以引发学生对钠的思考,了解氧化钠和过氧化钠的区别和相似之处。这些问题可以让学生更深刻地理解化学实验的原理,培养学生的实验思维和实验能力。教师可以让学生自主进行实验活动,总结化学实验的操作问题和方法,形成更全面、更完善的化学知识体系。[1]

二、针对目标,明确难点

教师团队需对化学教材中的新课题进行深入细致的解析,准确把握项目教学的核心目标,明确教学的关键点和难点。随后,应妥善处理数字化手持技术,充分利用其丰富功能,确保化学实验教学在课堂上得以有效实施。以“氧化还原反应”课题为例,教师应全面、深入地分析该课题,立足于学生实际,以数字化手持技术实验为切入点,科学设定课程学习目标,包括知识目标、能力目标和情感目标,并将其贯穿于整个化学实验教学过程中。继而,教师需通过教材分析来设定目标,明确项目的重点和难点。例如,从化合价变化、电子转移的视角出发,深入理解氧化还原反应、氧化反应、还原反应、氧化产物、还原产物以及氧化性和还原性之间的相互关系和影响。最终,教师应将传感器、数据采集器、计算机等现代实验设备与数字化手持技术有机结合,充分利用现代实验仪器的功能,确保化学课堂信息化实验教学有序开展,使学生能够通过信息化实验操作掌握重点和难点知识,实现“氧化还原反应”项目教学目标的圆满完成。

三、规范操作,确保安全

在高中化学教材《化学反应与能量变化》的教学过程中,为确保实验活动的安全性,必须从多方面对学生进行标准化指导。首先,要求学生在实验前详尽阅读实验说明,充分理解实验目的、原理、操作流程及注意事项。为保障实验活动的顺利进行,必须满足充分的条件。其次,在教学实践中,教师应严格依照教学大纲的具体要求开展教学活动。在实验过程中,需特别注意药品用量、仪器使用、安全操作等关键环节。例如,在使用化学物品时,必须正确佩戴手套和口罩;在进行高温作业时,应保持与周围环境的安全距离;在提取有害物质时需格外小心。实验过程中,应对产生的废弃物进行有效处理,确保实验室环境的安全。最终,在教学活动过程中及结束后,教师应及时对学生实验数据进行整理。通过对这些实验结果的深入分析,我们对化学反应中的能量转换有了更深刻的理解,并将其应用于实际化学教学之中。在教学过程中,应加强教学环节的引导与辅助,培养学生的实践操作能力;同时,在教学活动中,应重视对学生进行数据处理等技能的培训。[2]

四、回顾旧识,解答问题

在运用数字化手持技术推进实验教学过程中,教师需深入探究传统化学课堂,引导学生复习已学知识,以便更有效地引入化学新课程。在阐述新课程内容时,教师应巧妙设计课堂问题与实验任务,使学生在操作现代实验仪器的同时,能够进行实验探究并有效解决问题。以“离子反应”课程为例,在运用多媒体教学设备和数字化手持技术进行实验时,教师应把握动静结合、图文并茂的实验画面,引导学生回顾“化学物质及其变化”旧知识中的“物质的分类”等内容,包括实验类型、步骤、方法和技巧等。在讨论与交流中,巧妙地将“离子反应”新知识融入课堂。随后,在使用数字手持式技术进行实验时,教师应对本课程的重点知识进行可视化阐释,并动态展示整个操作步骤和流程,巧妙设置课堂实验任务,并提出一系列教学问题。学生以小组形式,每组两至三人,根据实验任务探讨离子反应实验的设计,确定实验设备、思路、步骤、方法等。接着,对现代化仪器进行标准化操作,实时观测整个实验过程,精确采集实验数据,快速、准确地记录实验现象。最终,通过对曲线图、实验数据和实验结论的分析,进一步加深学生对实验研究的理解,并有效解决课堂中遇到的问题。

五、拓展延伸,课后实验

在深入反思化学课堂信息化教学实践过程中,教师们需对课堂实际操作进行有效拓展和延伸。在运用数字手持技术辅助教学的同时,应积极拓展丰富的课外实验活动,引导学生在自主探索与合作交流中进行多维度的化学实践。以“化学反应的速率与限度”课题为例,教师应深入思考如何将“化学反应的速率与限度”这一课题的课堂知识讲解与实验操作相结合,将先前学习的“化学能与热能”“化学能与电能”两大专题内容有机融合,确保在运用数字手持式技术开展实验教学的过程中,能够有效拓展和延伸化学课堂实验操作,设计以“化学反应与能量”为主题的课外实验任务。教师应从化学反应条件入手,深入探究反应情况、发生的化学反应类型、电极反应式、反应速率的影响因素等,从化学能、热能、电能以及化学反应速率、限度等多角度出发,设计出具有明显难度梯度的多个实验任务。[3]

六、结语

综上所述,在教学过程中,教师要充分了解学生的学习特点,引导他们积极主动参加实验,进行化学实验信息化教学创新,提升学生的学习积极性,优化实验教学的作用,促进学生的化学综合能力提升。

参考文献

[1]李元庆.信息技术与化学课堂教学深度融合的探索[J].天津教育,2019(20):110—111.

[2]曹宽来.信息技术在高中化学课堂教学中的应用[J].中国农村教育,2020,13(2):64-65.

[3]王俊生.高中化学信息化教学在课堂上的运用研究[J].读与写(教育教学刊),2018,15(6):118.