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基于信息技术的初中化学教学创新研究

付超强 曹瑜

江西科技师范大学,330038

摘要: 在初中化学教学中,利用信息技术手段的研究较多,而融合信息技术与化学学科、开展初中化学教学工作的研究相对较少。信息技术与初中化学的融合体现在教师在化学教学中将信息技术作为创新的教学手段。信息技术有助于突破学生学习上的阻碍,提升化学教师的教学水平。本文主要是基于信息技术的初中化学教学创新研究,以供参考。
关键词: 初中化学;信息技术;教学水平;创新研究
DOI:10.12721/ccn.2022.157067
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与传统模式下的化学教学相比,信息技术整合下的化学教学具有更强的趣味性和交互性,能调动学生学习的积极性和参与度,激发学生学习热情,提高教学效率和教学质量。基于信息技术的初中化学教学创新,就是要将信息技术合理运用到化学教学中,增强教学的直观性,帮助学生理解化学知识、掌握化学知识,提高学生化学学习能力。本文对基于信息技术的初中化学教学创新进行研究,以促进初中化学教学发展。

一、信息技术在化学教学中的重要意义

信息技术与化学知识的整合就是指在先进的教学理论、思想指导下,将计算机与网络科技作为工具,使化学知识以一种全新的形态呈现,用情感激励的方式及教学环境的创设等手段,把这些工具全方位地运用到教学过程中,对各类教学资源、要素及环节进行组合、重构,帮助学生更好地掌握化学知识。

信息技术不仅是知识呈现与情境创设的工具,还是学生进行自我探究、自我学习、合作共进的认知手段,可以建立教与学的紧密联系。从教的角度出发,教学方式更加多样化,教师应采用各种各样的表现手法,让学生对知识的理解更加深入,从而有效地激发学生对化学学习的积极性;从学的角度出发,学生的学习主体作用得到有效发挥,自主性逐渐增强,能够在网络或教师所提供的学习网站平台上获取更多学习资源。

二、初中化学教学现状

1、学生缺乏学习兴趣

在“应试教育”的影响下,部分教师往往只关注对学生进行知识的传授,忽视对学生进行综合素质的培养。在课堂教学中,为加快知识的传授,抢抓教学进度,部分教师通常采用“填鸭式”教学方法,使学生的学习非常被动,束缚了学生的思维。学生在这样的课堂上,缺乏学习兴趣,缺乏学习的积极性和主动性,主体作用得不到有效发挥,学习效率低下。

2、缺乏有效的实验操作

化学是一门以实验为基础的学科,课堂上进行化学实验必不可少。然而,有些学校实验器材缺乏或老旧,不能满足实验要求,导致在化学课堂教学中缺乏有效的实验操作,很多实验都靠教师的讲解,使学生很难有效地观察到真实的实验现象,对一些化学反应认识不足,对一些化学知识难以透彻理解和把握。

3、缺乏有效的沟通与交流

有些教师受传统师道尊严观念影响,把自己摆在高高在上的位置,教态过于严肃,使学生心生畏惧,导致学生不敢也不愿意接近教师,师生关系疏远。因此,在课堂上,师生缺乏有效的沟通与交流。学生在学习过程中遇到问题很少问教师,教师对学生的学习情况也无法及时掌握。师生缺乏有效的沟通与交流,课堂教学效率和教学质量难以得到提高。

三、信息技术在初中化学教学中的运用

1、利用信息技术营造良好的教学氛围

营造良好的教学氛围,能使学生的心情放松,思维活跃,是学生进行有效学习的基础和前提。然而,有些教师在课堂教学过程中,通常会比较重视知识的传授,并且机械化地进行知识点的讲解,缺乏丰富的教学活动,导致课堂气氛枯燥沉闷,学生学习兴趣和热情不高,学习效率低下。为改变这种落后的教学现状,教师可利用信息技术生动形象地展示教学内容,增强课堂教学的直观性、趣味性,多开展课堂教学活动,以营造良好的教学氛围,为学生带来新鲜而快乐的学习体验。

例如,在九年级化学“二氧化碳制取”一课的教学中,会遇到“为什么碳可以使二氧化碳转变成一氧化碳”“二氧化碳为什么会使澄清的石灰水变浑浊”“如果持续向澄清石灰水中注入二氧化碳会出现什么样的现象”等问题。学生只有掌握扎实的理论知识,才能对该实验进行深入探究,从而掌握制取二氧化碳的步骤和原理,才能保证在实验过程中能够跟上教师的思路,并对还有哪些物质可以生产二氧化碳、二氧化碳都有哪些成分等进行更深入的思考。教师可利用信息技术将制取二氧化碳的实验过程进行演示,使原本静止且抽象的知识内容生动鲜活起来,为学生带来不一样的学习体验,激发学生学习热情,提高课堂教学效率和教学质量。

2、利用信息技术,激发学生学习兴趣

兴趣是推动学生不断前行的动力,莎士比亚曾说“学问必须合乎自己的兴趣,方可得益。”对此,初中化学教师必须要注重对学生学习兴趣的激发,引导学生带着兴趣去学习化学知识,这样才能感受到学习带来的乐趣,从而打开化学学习的大门,强化学生的探究能力、自主学习能力以及创新意识,为学生今后的发展奠定基础。在当前信息化时代背景下,现代信息技术已经得到了有效地运用,对激发学生的学习兴趣有着重要的作用。教师可将化学教学与信息技术进行有效的融合,通过信息技术的图文并茂的特点构建良好的课堂氛围,将化学知识生动、形象地呈现在学生面前,提高学生学习的效率。例如:在教学《构成物质的微粒》时,由于分子、原子、离子等物质学生是肉眼观察不到的,学习时难免会遇到困难,此时教师可利用多媒体将这些微粒直观地呈现出来,带领学生走进这奇妙的微世界中。这不仅能提高学生的参与度,同时还能有效地帮助学生加强对知识的理解和掌握。

3、利用信息技术创新教学模式

在初中化学教学中,教师合理利用信息技术,能创新教学模式,激发学生学习兴趣,调动学生学习的积极性和主动性。在信息技术运用过程中,教师要清楚地认识到哪些知识点使用信息技术可以更好地让学生掌握,以充分发挥信息技术的优势,提高教学实效。

化学是一门自然类学科,也是一门以实验为主的学科,蕴含着非常多的科学奥秘。因此,在教学过程中,教师要增强教学的直观性,使抽象的知识具象化,让学生更容易理解和掌握。而运用信息技术,可以使课堂呈现出一种声情并茂,且拥有展现性、先进性及高效性的特点。教师要充分运用图像、声音及色彩等方式传递知识信息,让课堂教学更加贴近学生的生活。

九年级化学课本中拥有大量的图片,这些图片可以帮助学生学习到更多化学知识点。教师可利用信息技术,将这些静态的图片以动画的形式进行演示,从而帮助学生更好地理解和掌握相关知识。例如,在“我们周围的空气”“课题1空气”的教学中,在学习“空气中都有些什么”时,教师就可采用视频的方式,将空气中蕴含的物质一一演示出来,帮助学生掌握相关知识。教师采用信息技术展示的手段,不但可以让学生更加有效地吸收知识,而且可以让学生对化学学习更感兴趣。

4、利用信息技术构建互动教学平台

初中阶段是学生接触化学的起始阶段,这一阶段的学习能为高层次学习奠定基础。在这个阶段的学习中,学生应加强基础知识的学习与掌握,这样才能为化学学习打下良好的基础。初中化学知识的覆盖面非常广泛,教师要利用信息技术构建互动教学平台,增加课堂有效互动,及时解答学生遇到的问题,以夯实学生化学学习基础。在化学教学中,教师要充分发挥信息技术的作用,使“黑板实验”“口头实验”转变为可观察、可分析的新媒体实验。

例如,在九年级化学“制取氧气”一课的教学中,教师可利用信息技术手段,演示制取氧气的实验过程,引导学生认真观察。在演示实验的过程中,教师要与学生进行积极的互动,吸引学生注意力,调动学生参与实验的积极性。在实验完成后,教师要引导学生思考:还可以用什么方法制取氧气?并在保证实验安全的前提下,让学生自己动手设计新的实验方案,让学生在探究性实验中理解并运用所学知识。

5、利用信息技术突破学生学习上的阻碍

信息技术与初中化学学科融合的体现之一是学生能够基于自身的学习需要,主动地利用信息技术。在初中化学学习过程中,学生的学习需要往往体现在如何突破自身的学习阻碍上,而这时候,信息技术确实可以发挥重要作用。化学是一门通过宏观现象来探索微观奥秘的自然科学,信息技术的运用可以让微观世界中看不见、摸不着的化学微粒,直观、形象地展现在学 生面前,帮助学生理解化学现象的本质,突破学习阻碍。

例如,在“原子的结构”这一课中,原子核外电子的排布是一个重要的学习内容。很多学生在认识原子核结构的时候,会自发地产生一个问题:如果原子、乒乓 球和地球之间的体积大小关系已经熟悉了的话,那么原子与原子核的大小关系又该如何类比呢?在这一问题的驱动下,学生的目光投向了信息技术。这时,教师可以预设一个动画,用一只蚂蚁来代表原子核,然后推远镜头,将蚂蚁的画面转化成体育场的画面,告诉学生体育场就相当于原子,这样一来,原子和原子核的大小关系就一目了然了。

此外,教师还要帮学生建立起“离核越近的电子, 能量越低;离核越远的电子,能量越高”这一认识。除了展示传统的原子结构示意图外,笔者还在教学中运用了信息技术,设置了这样一个环节,即向学生提出问题:“如果你想理解这句话,你看到的会是怎样的场景?”学生在思考这个问题的时候,会在自己的脑海中形成一个初步的画面,这个画面有点类似核外电子的分层排布,但又比较粗糙,需要进一步细化。当学生有了这个想法之后,信息技术就可以发挥作用:核外电子分层排布的3D 动画可以为学生形象地展示原子结构, 尤其是帮助学生认识核外电子的能量分布规律。

在这样的教学过程中,信息技术一方面发挥了教学辅助的基础作用;另一方面促进了学生对所学知识的建构。更重要的是,在学习的时候,学生能自发地形成运用信息技术的需要。教师在教学之前就应预测到这种需要,由此将信息技术与初中化学课堂教学有效地融合在一起。

6、利用信息技术结合课堂教学,丰富课堂教学内容

随着当前信息技术的不断发展,多媒体教学模式已经在越来越多的课堂教学活动中被加以利用,成为当前最为主流的课堂教辅工具之一,在课堂教学过程中通过利用 PPT、Flash 等软件为学生演示化学实验的过程,不仅能够有效激发学生的化学学习兴趣,切实将注意力集中在课堂当中,同时还能更为直观地将化学抽象知识展示给学生,为学生创造良好的化学学习氛围。利用多媒体设备为学生制作教学软件的形式,是构建高效化学课堂的重要基础。

例如,在进行九年级上册《我们周围的空气》单元学习过程中,教师便可以利用多媒体设备向学生直观展示生活中无所不在但又看不到的空气,利用生动有趣的动画特效使学生直观感受生活中的空气实际样貌。通过这种方式不仅能够有效激发学生的化学学习兴趣,使学生产生浓厚的探究欲望,同时还能使学生针对化学知识内容更易理解和掌握,并使其能够利用所学解决生活中的各项问题与困难,进一步增强学生的化学学习兴趣。因此,作为初中化学教师应当充分利用信息技术手段为学生构建良好的化学学习环境,利用多媒体设备向学生展示化学知识中抽象复杂的内容,帮助学生更好地理解与掌握化学奥秘。在具体实施过程中,教师应当在充分明确自身教学目标的前提下为学生开展多媒体教学,结合自身实际教学经验,并将学生的学习情况作为基础,充分利用多媒体教学的优越性,为学生搭建一个良好的化学学习环境,激发学生的化学学习兴趣,使其能够积极主动地参与到化学学习过程中,进而有效增强课堂教学效率,促进学生化学学习能力的提升。

7、运用现代信息技术提高趣味实验效果

在初中化学教学过程中开展趣味性实验的内容丰富多样,其形式也是如此。因此,教师在课堂中展开趣味实验教学能给学生带来丰富多变的视觉体验。然而在实际的教学中,由于受到教学条件的限制,部分化学知识的趣味性实验难以在课堂上进行,这就要求教师借助现代信息技术进行讲解。在现阶段的化学教学中,信息技术是教师展开日常教学的重要工具。教师可以利用现代先进的科学信息技术,在化学课堂上为学生展示一些有趣的化学实验或化学现象。借助多媒体技术将难以开展的化学实验以多媒体的方式呈现给学生,使教学更加生动、形象,调动学生的积极性,从而提高教学效果。例如,教师在进行“氢气燃烧”这一内容的讲解时,可以使用多媒体来播放相关的视频,从而带给学生视觉以及听觉上的刺激,使学生能更加深刻地记忆相关知识。

8、借助微课,强化实验教学

微课是信息技术下的产物, 已经在课堂教学中得到了广泛的应用,并彰显出显著的价值,最大限度地满足了学生的实验学习需求。 基于此,教师在开展化学实验教学的时候,可以融入微课这一途径。 具体来说, 教师在开展实验教学的时候,可紧紧围绕实验教学的内容, 精心设计 5—10 分钟的实验微课,借助文字、图像、声音、动画、特效等优势, 将化学实验直观地呈现出来。 接着,教师可以将制作好的实验微课投放到微信群、QQ 群等教学平台上, 学生在课下结合自己的实际情况, 有针对性地开展试验学习。 在具体的学习过程中,学生可根据自身对知识的掌握情况,充分利用视频回放、满放、定格等方式,有针对性地调整实验学习进度。 最终达到实验学习的目的。

9、借助视频,降低实验风险

就初中化学实验教学来说,虽然存在的风险性比较小,但是不可避免地存在着一定的风险性。 面对这些具有危险性的化学实验,一旦学生在操作的时候出现实验操作手法不当、实验步骤不正确等现象, 就会产生一定的意外。 以往针对这一实验教学,教师基本上都是按照教材上的实验步骤开展讲解, 难以实现实验教学的目的。 基于此, 教师可在开展教学时充分利用在线视频的方式, 将整个化学实验的操作、 反应过程等,直观地展示给学生。 如此一来,学生无须进行实践操作, 通过视频即可明确化学反应的过程,以及具体的操作步骤、注意事项等。 同时,通过实验视频的应用,有效避免了学生在亲手操作实验过程中面临的危险,提升了安全性。

10、虚拟演示,培养学生创新意识

在新课程标准的要求下, 教师还应关注学生创新能力的培养,激发自身的创新意识,不断提升自身的创新能力。 但在传统的实验教学过程中, 教师基本上都是围绕教材上的内容,直接将整个实验内容呈现在学生的面前, 以理论的学习方式开展实验学习。 这种学习模式对于初中阶段的学生来说,不仅枯燥无味, 还无法实现既定的实验教学目标。 基于此,教师可以充分借助虚拟技术, 通过仿真化学实验室软件引导学生,在虚拟实验室中对各种实验仪器进行自由搭建, 添加实验药品等开展实验。 在这种情况下,不仅将整个化学实验的过程直观、形象地呈现在学生面前, 学生在虚拟实验室的操作实验中, 还提升了自身的动手操作能力、 实践能力,激活了学生自身的创新意识等, 真正实现了学生创新能力的培养。

结语

对于化学教师而言,若想切实有效构建化学高效课堂, 首先应当从自身做起,不断创新研究有效的教学方 式,利用现有的教学经验为学生创建良好的化学学习 环境,激发学生的学习兴趣,使其能够积极主动地参 与到化学课堂学习过程中,进而有效提高学生的学习 效率,为构建高效课堂奠定基础。

参考文献

[1]黄郁郁.信息技术在初中化学实验课中应用的案例研究[J].中学化学教学参考,2020(18).

[2]刘军赫.信息技术在初中化学实验教学中的应用[J].中学化学教学参考,2020(10).