信息技术与化学实验教学整合模式的探讨.doc

信息技术与化学实验教学整合模式的探讨 陆艳芳【内容摘要】 在新课程和新课标大力推行的大背景下，进行现代信息技术与化学实验教学整合是十分重要和必要的。本文从信息技术与化学实验教学整合的概念、化学实验教学整合的几种模式和存在的问题思考来进行探讨。【关键词】信息技术 ; 化学实验; 教学整合 化学是一门以实验为主的自然学科，实验教学是中学化学教学的最基本的特征。化学实验对于提高化学教学质量，全面落实培养科学素养的目标，优化课堂教学过程，提高课堂效果，具有其他化学教学内容和形式不可替代的特殊功能和作用。随着现代科学技术的高速发展，教育信息化已经越来越被人们推崇和广泛应用。人们越来越深刻地认识到信息技术对教学改革与发展的重要性。具体到化学实验教学而言，信息技术与化学实验教学的整合，是一个主要的趋势。下面我结合近几年的教学实践，从以下几方面浅谈信息技术与化学实验教学的整合。 一、信息技术与化学实验教学整合的概念 信息技术与化学实验教学整合是指通过信息技术与化学教学进行有效整合，营造新型的教学环境，实现既能发挥教师主导作用又能充分体现学生学习 主体性，以学生自主探究、合作为主的新的学习方式，达到变革传统的教学结构。一方面是基于辅助性的层面，另一方面基于整合的理念。深层次的整合体现了信息技术作为一种营造学习环境的功能，整合体现了系统论的思想，涉及到教学资源与教学各要素的有机结合，是一个系统内各要素的整体协调、渗透，彼此相互联系、相互作用而形成有机整体，发挥各要素最大功能的整体效益，从而实现的最优化，实现有效学习。 二、信息技术与化学实验教学整合的几种常用模式 （一） 演示实验整合教学模式 课堂演示实验之前，如果能够利用信息技术创设良好的学习环境，可以发挥演示实验的教学功能，产生积极地思考，激发学生浓厚的学习兴趣和强烈的求知欲望。演示实验整合教学模式如下：设置情境引出问题实验演示探究形成结论利用多媒体课件、网络资源感知实验现象、引发思考、学习讨论、达成共识拓展应用激发学生的求知欲利用实物展台放大演示实验利用图、文等辅助演示实验利用动画、录像等辅助释疑利用多媒体课件、网络资源等继续探究，以达知识迁移和知识重构 例如，在原电池的原理及其应用教学设计中，首先展示案例：有一位80岁的百万富翁到医院镶了金牙，牙根处用不锈钢丝固定，回家一段时间后，她的牙齿老是疼痛，她到医院询问医生，很多专家为她仔细检查后还是查不出原因，请问这是为什么呢？用电脑辅助展示如图1：图1最后是一位普普通通的中学化学老师帮她分析，找到了牙疼的真正根源，用电脑闪烁音乐、提示如图2图2这样就能激发学生学习原电池原理的强烈欲望。教师利用实物演示实验的全过程：把锌片插入稀硫酸中，锌片上有气泡冒出铜片插入稀硫酸中，无明显现象锌片和铜片上端连接插入稀硫酸中铜片上也冒出气泡用导线串连铜片、电流计、锌片放入稀硫酸中，让学生观看电流计指针偏转方向（如下图3所示）。再利用实物展示台投影教师演示实验的全过程。这样的化学实验教学，既可增强实验的直观性，让教室内每一个角落的学生看的清清楚楚，从而激起学生的积极思考，学生很快得出铜片与锌片之间有电子转移发生，又可弥补传统演示实验大多数学生无法看清实验现象的不足，发挥演示实验的真正功能。图3图3再利用多媒体创设情境进行知识的应用，让学生感到学习的成功感。最后可利用多媒体强大的信息量、图文并茂等特点进行模拟探究实验：如下列各装置能否构成原电池？ 探究1： 探究2： 探究2： 使演示实验教学得以延伸、实验知识得到巩固和落实。（二）设计交互式网络实验整合模式 如果教师能放下“知识领袖”的架子，与学生进行平等的师生合作和共同探究式的学习，这本身就是学生主体性课堂的体现，在这种环境下学习，学生会感到学习的气氛十分轻松，合作与探究的方式可让他们自己参与到知识的获得中去，感觉知识是自己和老师共同合作而推理出来的，他们自己成为主宰知识的一部分。探究又可以使他们自己不断的发现问题、分析问题、解决问题。例如，在讨论氯酸钾制取氧气的催化剂时，我先让学生在网上搜索关于这方面的资料得到结果，然后在课堂上和学生一起来实验验证，让学生做对比实验。几个同学分别同时加热氯酸钾、混有二氧化锰的氯酸钾、混有氧化铜的氯酸钾、混有氧化铁的氯酸钾，并不断用带有火星的木条进行检验，通过设计最后确证了三种氧化物都可以作为氯酸钾制氧气的催化剂，只不过二氧化锰的催化效果较好一些。利用信息技术尤其是网络技术的交互性的特点，促进师生之间的双向交流。化学课堂也可以在计算机教室里进行，教师制作课件，通过网络把教学内容和要求传递给学生，学生也可以根据自身的需要，选择适合自己的学习内容，把学习中遇到的问题、产生的感受及时反馈给教师。师生间还可以通过“网上论坛”的形式展开讨论。“教”与“学”在这种互动中得以不断调整和展。例如，在讲“实验装置的设计与仪器与连接“时，我通过flash软件设计课件，将各种仪器设计成可以用鼠标拖动的仪器图，这样在计算机教室里，学生可在电脑上选取所需要的仪器，根据自己的设计对其进行组装，再把组装好的图片发送到教师的电脑上，由教师做出评价，指出不足之处，然后反馈给学生，由学生进行改进，在这种交互式网络实验模式中，学生的创新意识得到最佳发挥，更好地施展其创造才能。（三） 边讲边实验整合教学模式边讲边实验是指在教师的指导下有目的进行学生实验的教学活动。这里特指教师课堂演示实验与学生动手实验有机结合的教学活动，意在避免课堂大多数演示实验直观性差的先天不足，又避免学生实验单一机械、枯燥乏味的教学现状。边讲边实验把课堂教学阵地移到化学实验室，有了活动空间的保障；利用信息技术高效整合特点，为课堂授课与学生动手实验提供时间上的保障。使边讲边实验成为日常教学模式，而不是公开课时的一种展示课。学生在实验室里，身临其境，充分发挥主观能动性，在动手实验中进行学习，培养学生动手能力、观察能力和科学的实验精神。边讲边实验整合教学模式如下：创设情境提出问题学生动手实验探究分析、评价实验，得出结论利用多媒体课件、实例解决问题分析、应用激发解决问题意识利用图、文等辅助学生实验利用动画、录像等辅助释疑利用实物展示台、动画、图、文、表格等例如在溶解度教学中，我首先创设问题情境：如何配制一定溶质质量分数的溶液？其次，利用媒体展示仪器图、文和学生手拿实物样品，进行认识实验仪器，在各种感观刺激下，学生很快学会如何配制一定溶质质量分数的溶液。再播放实验过程的录像，学生观察、复述实验操作步骤，再投影实验简要步骤，加深学生对实验的印象。再进行实验录像定格分析，弥补实验过程的不可重复性和暂停性，有效突破实验难点。同时缩短演示实验所占的时间，再设问配制时的操作要领，这样就能有效突出实验重点，突破实验难点。紧接着让学生动手练习配制不同溶质质量分数的溶液，同时投影实验记录表格（如右下图所示记录实验数据并计算），帮助不同层次的学生能顺利完成实验操作。在实验中，学生动手能力得到培养，科学实验意识、科学实验精神得到加强。（四）实验复习整合教学模式上实验复习课时，教学中受多方因素影响，学生很难走进实验室进行学习；教师也不可能一一进行课堂演示实验，让学生再现实验过程，更不能把更多的仪器搬到教室里进行组装、设计实验方案。，在实际教学中常常是出现 “口头实验”、“黑板实验”、“纸上实验”的教学现状，来进行实验复习的教学。学生往往感到课堂很枯燥，实验现象和仪器难记忆，实验设计方案难以理解和想象。课堂复习效果往往不理想。实验复习整合教学模式如下：创设情境引出新问题学生模拟实验探究评价实验方案利用虚拟实验室解决问题巩固、拓展问题利用BBS讨论区、留言板、互联网利用文字、动画、录像等辅助释疑利用BBS讨论区、互联网交流信息利用在线测试、Flash热区响应例如，在无机物的制备实验设计教学中，利用信息技术，建立虚拟实验室教学，在虚拟实验室中有效创设各种教学情景，有效提高演示效率，缩短课堂演示时间；利用Flash的选择与判断响应、文本输入响应、次数响应、限时响应等功能进行处理。当学生判断正确时，电脑能进行及时的语言鼓励，如 “很好”“太好了”“非常好”“不简单”等等，激发学生的积极性。当学生回答错误时，也要设计一些侧面鼓励的话“再试试”“准备成功了”“你一定会成功”等等，增强学生的自信心。同时还可以利用Flash热区响应功能，在每小题中都设计一个动画或者图形或者语言提示，让学生能通过提示来完成问题的解答。利用这种方式进行思维训练，不仅能把高度抽象的知识直观显示出来，而且给学生以新异的刺激感受，激发学生的学习积极性，促使学生理解概念，深化知识，掌握规律，提高分析问题和解决问题的能力。实验复习整合教学，使学生在复习中巩固基础知识，学会收集、判断和处理信息，提高学生自主学习、合作交流以及分析和解决问题的能力，以适应时代发展的需要，为终身学习奠定基础。三、信息技术与化学实验教学整合存在的问题思考 3.1 过度依赖信息技术在信息教学中，有时信息技术会使用过多，忽略教学知识本体。特别是在刚开始使用信息教学和感受到信息技术的巨大优势时，往往过分追求视觉感官形象，在多媒体的使用中，过多的添加图片、动画等，追求感官刺激的喜欢新奇的学生，往往只注意了最抢眼、最热闹的东西，而忽略了引导学生把握学习重点和知识点，就会喧宾夺主。反而分散了学生注意力，降低了教学效果，把多媒体形声化的优点变成缺点。有时将重要知识点以板书的形式展现给学生的时候，学生的印象更为深刻，而如果用电子课件一晃而过，学生往往掌握不扎实。所以不能过分依赖信息技术。另外，有时学生可以在多媒体课件中直接找到答案，这样会导致学生并没有独立思考，不利于学生创新思维的培养。3.2 现代信息技术与化学实验教学的整合并在教学中的应用只能作为化学实验教学的辅助手段，决不能替代实践活动，化学是一门重视实践和创造的学科，化学实验教学更应该重视实践。3.3信息技术与化学实验教学整合要注意从学生主体性学习出发，创设各种学习情境，激发学生学习兴趣，让学生产生主动建构知识的欲望。不能追求形式，只重视教师知识的输出，寻求媒体信息传递途径的多样化而忽视学生的参与度。边讲边实验课、网络环境下学习课教学中要及时对有学习困难的同学进行有针对性的个别指导，化解学习过程中的疑惑。对自我约束力较差的学生，容易被资源的大量、多样化掩盖分析、思考等现象，还需教师不断渗透思想教育和学科学习方法教育，甚至在课前设计时，要对资源进行筛选和做必要的超链接，为不同程度的学生设计不同的问题梯度。3.4 信息量过大通过信息技术教学，书写板书仅仅需要瞬间点击鼠标的转换，现代教育技术秉承信息量大、教学效率高的特点，但切不可不切实际的增大教学容量，因为在运用多媒体辅助教学时，不仅每节课上老师讲授的内容信息量很大，就连每个内容在屏幕上滞留的时间也很短，学生则犹如走马观花、蜻蜓点水。加之老师在课堂上板书的时间较以往明显减少，过大的信息量学生难以接受，成过眼云烟，这样就很不利于学生的学习。所以在实际教学过程中，老师一定注意多媒体信息量的控制，适当增大信息量，是提高教学效率的必要手段，但一定要考虑到教学目标、学生的接受度是否恰到好处。 3.5 本课题归纳、形成的信息技术与化学实验教学整合模式是否适合于大多数学校、适合于不同地域、适合不同层次的学生，有待于课堂实践的进一步检验。整合必须具备的信息技术教学平台，在有些学校目前很难具备。可想全面展开化学实验整合教学实践活动、深入研究，还有一定难度。 3.6在整合教学实践活动中，学生的网络道德意识有待探讨。如学生可在网上找到自己所需的信息，可在这里进行信息的实时传播，也可进行技术求助 ，但课余上网时间如何把握，能否遵守网络道德公约等等有待探讨。又如过分依赖网络，易患“google症”，抑制了学生的创造性，沉湎于QQ、聊天室，带来学习上的负面影响，甚至沉迷于网络游戏不能自拔等等问题，有待于广大教育工作者共同探讨。 四、结束语 总之，将现代信息技术与化学实验教学整合是社会进步的需要，是现代科学技术发展的必然选择，是化学实验教学现代化的一种体现形式。在化学教学和信息技术的整合中，我们不仅看到它卓越的优势，但也要警惕它的美中不足。合理、适当的将信息技术运用于化学教学之中，使其与课堂有机的集合，来达到提高课堂效益、培养中学生学习和应用信息技术的兴趣和意识，培养学生利用现代信息