现代信息技术在人教版初中化学教学中的应用

现代信息技术在人教版初中化学教学中的应用李晶摘要当代，以现代信息技术为核心的技术正在迅速发展，教学的各个领域中也应用到了现代信息技术。现代信息技术应用于教学中，代替了粉笔、黑板、挂图以及可以播放生动形象的动画和视频短片，使学生在学习初中化学过程中得积极性得以提高。若是没有正确应用现代信息技术，也难以将现代信息技术在初中化学教学中收到最大的效用。因此，本文研究如何正确合理地选择合适的现代信息技术在初中化学的不同教学模块中，得以收到最大的效用。关键词现代信息技术；初中化学教学；人教版当代，以现代信息技术为核心的技术正在飞速发展，并教学中的各个领域中也应用到了现代信息技术，初中化学教学也不例外。现代信息技术应用在初中化学教学中，对于激发学生学习化学的兴趣，帮助理解、掌握书本知识，培养学生观察、思考、分析学习中所遇到的各种问题，有着非常重要的作用。如何正确合理地选择合适的现代信息技术在初中化学的不同教学模块中，得以收到最大的效用，显得更加重要。一、现代信息技术（一）现代信息技术现代信息技术包括ERP、GPS、RFID等，可以从ERP知识与应用、GPS知识与应用、EDI知识与应用中了解和学习。现代信息技术是一个内容十分广泛的技术群，它包括微电子技术、光电子技术、通信技术、网络技术、感测技术、控制技术、显示技术等。（二）现代信息技术在初中化学教学中的作用信息技术推动了教育的现代化，促进了教学改革。它强调学生在学习过程中的主体地位，最大限度地发展学生的个性，培养学习者发现问题、解决问题的能力。现代信息技术突破了表现方式的单一化，建立起优化的学习环境，具有声画并茂、视听结合、动静相宜、感染力强的特点，使往日呆板的教学形式变得丰富多彩，能有效激发学生的学习兴趣和情绪，极大地调动学生学习的积极性，强化感性知识，加深对所学知识的理解。现代信息技术中的网络教学有很大灵活性和可选择性，有利于个别化教学，使教学真正做到尊重学生的个体差异，因材施教。学习者可以根据自己个体的具体情况进行学习，因此可以极大地提高学习效率和学习效果。现代信息技术教学包含的媒体种类多，信息量大，覆盖面广，能面向不同层次的全体学生，使媒体资料得到充分共享，从而扩展了教学空间，使教学能摆脱以学校为中心、课本为中心和教师为中心的束缚，让学生在知识的海洋里，拥有自由遨游的空间。在传统教学中，教师是教学的中心，是教学信息的携带者，他们主要作用是传授知识。在这样“满堂灌”的教学方式中教师唱“独角戏”，而学生只能被动的接受。而现代信息技术教学使教育的中心由教师转向了学生，学生成为教学的主教育部基础教育课程改革纲要试行M，20016，P4体，教师的任务是以学生为中心，激发学生获取知识的兴趣，增进学生的求知欲。促使学生学习的动力从外部转向内部，被动学习为主动学习，真正做到由“要我学”向“我要学”的转变。在学习过程中，学习者不仅学到了一定的知识，而且更重要的是，他们在学习的过程中学到了探索知识的方法，提高了自我教育的能力。有利于高素质、创新人才的培养，适应未来信息社会的需要。1（三）现代信息技术的使用现状1国外现代信息技术在学科教学的现状现代信息技术最早出于英国，他们注重让学生利用信息技术作为学习工具，来促进学科课程的学习。1996年，日本中央教育审议会在题为展望21世纪我国教育的咨询报告认为“信息运用能力”主要是指能够主动地选择、运用信息和信息设备并积极地创新信息体系的基本素质。同时提出了信息教育的三大目标是A信息运用的实践能力；B对信息科学的理解；C参与信息社会的态度。1日本提出心急教育首先要从小学开始，让学生从小接触计算机，通过一定的探究和创作方式来帮助学生的学习。加拿大在90年代后各地对信息技术与课程整合的实验不断增加，并取得良好效果。温哥华学区的“信息技术报告”指出“信息技术可以创设一个以学生为中心、教师为主导并与广泛的社区相联系的学习环境。”此话可以得出信息技术与课程的结合科有效地进行对课程的教学，也就是完成以下目标A培养学生的合作精神和解决问题的能力；B不仅仅是加强了班内学生的合作能力，而且还促进本校学生之间合作交流，从而开阔了他们的视野。韩国提出，在教学中大幅度添加信息技术，扩大了教师的培训，对家长也进行了基本的信息素养培训，增强了家长与学校之间的合理沟通，提高了家长对学生教育所需要的信息化能力。韩国在所有的教学中使用信息技术的比例高达20，提高了学生的诸多学习能力。各国为了能够更好地适应当代信息技术飞速发展的时代，相互开展了一系列的举措，通过很多探究和研究得到了一定的成果。信息技术与学科课程的整合已经成为关注的前沿问题。2国内现代信息技术在学科教学的现状我国在80年代之前，受“以教为主”的传统教育思想影响，比较重视教师的教。80年代之后才开始引入计算机辅助教学的研究，至今很多学校已经应用了现代信息技术教学模式。2001年6月，我国颁布的基础教育课程改革纲要（试行）中明确提出“大力推进信息技术在教学过程中的普遍应用，促进信息技术与学科课程的整合，逐步实现教学内容的呈现方式、学生的学习方式、教师的教学方式和师生互动方式的变革，充分发挥信息技术的优势，为学生的学习和发展提供丰富多彩的教育环境和学习工具”。近年来，我国的信息技术也得到了飞快的发展，在与学科课程整合中也改变了传统的教学模式。建立了一系列的远程教学、多媒体传输平台。然而，信息技术的应用只是停留在学科中的演示层面，并没有真正深入到学科课堂中去，并且相当部分的教学软硬件资源闲置，因此，教学资源建设仍然是现代信息技术应用中的一个很大的阻碍，没有充足的教学软硬件资源在很大程度上阻碍了现代信息技术与学科教学整合的快速发展。二、人教版初中化学教材特点分析（一）化学学科的特点化学是在分子、原子的层次上研究物质的组成、性质和变化规律的学科。学科的教学系统由内容、内容顺序和教学方式构成。研究表明，很多老师在化学教学中没有从根本上认识到化学学科的特点，没有在进行内容、内容顺序和教学方式的设计中选择恰当的方式有效地将内容、内容顺序和教学方式与教学过程有效地整合。如此的教学，学生仅能是单纯的记忆实验现象和化学内容，不能深入地理解化学学科的特点和真谛。记忆性的化学知识会不断地增加，学生的记忆强度是有限的，久而久之，化学学科在学生的记忆来说是片段的、没有联系的，没有整体性和有效的概念网络。对于学生来说学习化学就是一种负担和压力。为实现这三个层次的教学观念，经常采用的教学策略有1应用小组合作学习。通过团队合作与交流，可以明显增加学生对概念的形成和信息处理效果，以及形成长期记忆；2应用类比、模式和概念图。类比和相关教学模式作为工具使学生更好地形成概念变化、创设矛盾的情境，要求学生通过概念图来表达自己的理解，在表达过程中将三个层次有效地联系起来；3应用信息与多媒体技术。信息与多媒体技术的多种形式使学生在观点描述、问题解决和探究性学习中受益匪浅，为努力学习的学生提供了加深概念理解学习，再建认知结构的新途径；4开展有效的实验教学。化学实验促进了学生的观察、实践和分析能力，学生在实践中提高了参与程度和对化学的兴趣。广泛应用微型化学实验来促进宏观一一微观概念的连接和理解；5开展STSESCIENCE,TECHNOLOGY,SOCIETYANDENVIROMENT探究性学习。STSE探究活动可有效的改善学习态度、促进技能和在新情境下概念的应用与创造性能力。同时，相关概念在STSE中的学习过程中能够帮助学生联结己有概念，在微观水平上多次应用与深入理解，巩固了长期记忆。2以上的教学策略能够减少学生对化学学科的负担感，逐渐激发起学生学习化学学科的兴趣，体会成功和喜悦感，往后学生对化学学科的学习动力会不断增强。（二）人教版初中化学教材特点分析1教材有直观性的特点初中化学教材彩色图像较多，这些插图形象生动，让学生从直观到抽象有了过渡，起了桥梁作用。如第四单元物质构成的奥秘中的课题3离子。离子是构成物质的一种微观粒子，对学生来说比较抽象，而离子的形成是本课题的核心，是教学的重点。教材中配了彩色插图钠原子边踢开一个电子边说“电子走开，我要形成相对稳定结构”，氯原子赶忙用网罩套住钠原子踢过来的电子，并说“我需要电子，我也要形成相对稳定结构”，钠原子、氯原子得失电子后分别形成了钠离子、氯离子。由于静电作用，钠离子和氯离子手拉手地结合成化合物氯化钠。学生仔细观察了类似卡通人物的离子、电子，就能直观、形象地理解和掌握该知识点。还有一些如生活中观察不到的样品图片，如金刚石、石墨、碳60的内部结构、分子模型等。以图代文，能形象生动的说明问题，同时增加教学内容的趣味性，激发了学生学习的兴趣。2教材的实用性较强教材紧密结合学生的生活实际，使他们感受身边的化学物质和化学变化，增强学习的兴趣，加深他们对化学知识在生活实际中应用的认识，同时又强调把所学知识运用于日常生活中，注重培养学生运用知识解决实际问题的能力。如，第六单元“碳和碳的氧化物”的首页是清明上河图，它能够保存至今是因为在常温下碳的化学性质稳定。还有一些商品标签中的成分，二氧化碳的用途，温室效应，煤气一氧化碳的毒性，水的污染等都是学生生活中经常接触的问题。学生还能从教材的化学技术社会栏目中深刻理解化学对人类进步、社会发展的关系，领悟到化学学习的价值，从而培养了学生学习化学的兴趣和责任感。3教材中模糊演示实验和学生实验的界限在教材中，淡化演示实验和学生实验的界限，没有特别指出哪些是演示实验，哪些是学生实验。在教材中共安排了26个“活动与探究”，其中有16个是以实验为主要活动内容，“活动与探究”中的实验，更加侧重于探索和研究。化学是一门以实验为基础的科学。在实验中每个学生都有机会动手动脑，亲身体验变化的过程、结果，使学生亲身体会实验是获取化学知识和学习科学探究的重要手段，可以培养学生严谨的科学态度和尊重客观事实、善于合作等优良品德。4教材体现主动、合作式学习方式教材中讨论栏目较多，而要说得确切，就要平时基础打扎实，堂堂课过关。无形中学生之间形成了一股奋发向上的竞争意识。如第七单元燃料及其利用中课题1燃烧和灭火就有两个讨论栏。先讨论根据燃烧的条件推导灭火的原理，后讨论从现实生活中的灭火实例来分析其灭火的原理。领悟能力强的学生即兴发言，不太理解的学生看书之后也能说出其所以然，通过两次讨论，学生能当堂掌握知识要点，这对于学生形成互动互助风气有促进作用。5使用教材灵活度增大了，给教师提供了创新的平台教材包含12个单元，36个课题，教参中没有明确规定课时安排，在教学中可以根据学生的实际水平，适当处理安排教学进度和内容。教科书实行弹性设计，除遵照课程标准精心编入必学内容外，还编入拓展性课题等内容，供学有余力的学生选学，以有利于因材施教，发展学生的个性特长。另外，教材提供的课外资料增多了，扩展了学生知识面，扩宽了学生的视野。教材留给了教师和学生更多的灵活学习知识、研究处理问题、动手操作实验、拓展思维的空间，创新的平台。3三、现代信息技术在人教版初中化学教学中的应用（一）现代信息技术在人教版初中化学教学中应用的原则运用现代信息技术来为人教版初中化学教学服务，达到全面提高教学质量的效果，适应现代信息化社会的需要，教师要遵循以下原则。1目的性原则运用现代信息技术辅助初中化学教学的是什么是使课掌更生动活泼，更吸引学生的注意力，更激发学生的学习化学的兴趣，更好地突出重点、突破难点，从而高质量高效率地完成教学任务。因此，教师在运用多媒体技术时，一定要做到目标明确、有的放矢，要避免教学目标与教学手段的易位，出现“为多媒体而多媒体”的现象。2时间性原则作为一种新的教学手段，多媒体技术有着其他教学手段无可比拟的优越性。它集文字、声音、图像、图形、视频、动画等多种传播媒介于一体，并可以灵活地把它们组合到一起，多方位、多角度、多途径地向学生传递信息，以其良好的交互性为老师和学生提供了生动活泼、灵活多样、丰富多彩的人机交流的多媒体教学环境，较好地完成教与学、学与练的全过程，具有极佳的教学效果。但心理学家的研究表明，当人们注视屏幕时，头脑的活动会减慢，20分钟后脑电波显示大脑活动处于睡眠状态，思维活动受到屏幕内容的抑制，学生的注意力易被多媒体技术的各种技巧所吸引从而降低了对教学内容的理解能力。在教学过程中过多地运用了多媒体技术还会使学生的主动性降低，想象力和抽象思维能力减弱。因此，在运用多媒体技术进行教学时要注意时间，一般时间不超过20分钟。3指导性原则教学过程就是教学信息的传播过程。此过程中，教师是组织者和实施者，运用教学媒体向学生传递教学信息，至于传递什么、传递多少，以什么方式来传递是由教师以及具体教材的特点、学生的特点来决定的。因而教师要坚持指导性的原则，教师的指导作用应把握最佳时机及点拨的准确性，同时要考虑到学生的不同层次及个性，真正做到以学生为主体，教师指导学生完成获取信息的全过程。4（二）现代信息技术在人教版初中化学教学中应用的方式根据教学内容的不同，信息技术在教学中的应用形式存在较大的差异，在化学教学中的应用可以分成这样6种情况1作为演示工具在化学教学中的具体应用如模拟分子的运动、原子的结构、离子的形成、电子的得失、晶体的结构等微观物质的结构及其运动；模拟实验耗时长、危险性大、药品仪器价格昂贵以及错误实验等难以实现的化学实验；模拟化学化工过程,将化工生产的视频资料真实再现,并用计算机模拟整个化工生产流程。2作为个性化学习工具超链接技术为学生提供信息重组、变动和随意组合的功能,学生根据自己的学习进度和原有知识情况,通过直接操作计算机,调整学习路径,自我控制学习进度,同时可登录网站,将自己的学习进度反馈给教师,使每个学生在学习活动中处于主动状态,具有较高的学习热情,呈现出主动参与学习的兴趣。教师则通过数据库功能实现对每个学生学习进展的时刻关注,在学生遇到困难时,给予及时的个性化的辅导和支持,帮助学生实现学习目标。3作为交流工具把现代信息技术作为交流工具引入教学,建立交流平台（如BBS,MSN,QQ,BLOG等）,实现师生互动，生生互动，在这种教学环境下,教师会感到自己更多地是一位管理者和引导者,而不是一个说教者。4作为拓展教学资源的工具在学习的过程中,教师给学生提供一些优秀的相关网站的网址,为学生打开了一道通向一个非常庞大的信息库的门,不仅可以帮助学生有目的地查寻资料,也可以节约时间,提高学生获取资源的速度,而且在学生学会获取信息、分析信息、筛选信息、加工信息的过程中,实现对事物的多层面了解和学习。5作为协作工具计算机网络技术为协作学习提供了良好的技术基础和环境支持,网络打破了学校设置的各类分隔屏障,实现了时间和空间上的延续。教师和学生不再受到教室的束缚,扩大了协作范围,有小组协作、全班的协作、班级之间的协作,甚至校际之间协作,使学习突破学校束缚,变成一种大环境下的学习,极大地促进社会学习化和学习社会化。校际协作可通过邮件方式进行,班内协作在网络上可通过BBS电子公告板、论坛或者用QQ建立“群”、用BLOG建立“圈子”等来实现,提出自己的问题或独到的见解,或回答评价同学提出的问题与观点小组协作主要通过在教师的协助下,对同一类问题感兴趣的同学,通过在线即时通讯或聊天室进行。用于协作学习的计算机环境既可以是支持多个学习者的网络协作学习系统,也可以将计算机作为学习伙伴与单个学习者进行协作。基于计算机网络的化学协作学习方式中,常采用的教学策略有竞争、协同、角色扮演和伙伴等。6作为研发工具随着信息技术的飞速发展,新技术在化学教学中的应用会为学生的探索和学习提供强有力的支持。如利用虚拟现实技术,创造虚拟化学实验室,即由多媒体计算机生成一个实时的可以通过视觉、声音和触觉进行沟通的交互式人工环境,它高度逼真地模拟化学实验的仪器、现象等,使学生可以创造性地设计实验,证明自己的假设,得到新的发现。5（三）现代信息技术的有关软件介绍本实践中主要使用了以下软件平台，分别是POWERPOINT，FLASH，仿真化学实验室，MOODLE网络学习平台。它们的优势在于1POWERPOINT主要用于演示，有统一的界面格式，也可以自创。能通过链接调用所需要的文件进行播放。化学课程中可以用它来介绍一些科学史实，简单的实验过程、生活现象、插入视频短片、SWF格式的动画等。制作简单，是现在教师们制作课件使用频率最高的软件。2FLASH可制作GIF动画或形成SWF格式的课件。这种课件对教师的计算机能力要求较高，修改较麻烦，无集成功能，在实践运用中较难进行。初中化学课程中分子和原子、原子的结构等微观现象可以用它来制作，界面即美观，且渐变过程清晰，将微观现象宏观化，帮助学生理解。现多数教师都是在网上下载FLASH动画然后插入PPT课件中。3仿真化学实验室在计算机中提供了一个虚拟的化学实验室。试管、烧杯、酒精灯、铁架台、烧瓶、锥形瓶、集气瓶、漏斗、导管等这些真实实验室中的器具，在仿真实验室中也有尽有。学生可以自由的搭建实验仪器、添加药品，并让它们进行反应。学生可以完全自由的搭建各种实验设施，例如制取O2、CO2，把CO2通入澄清的石灰水中；在CUSO4溶液中滴入NAOH；用H2还原CUO；用NAOH中和滴定HCL溶液等等实验。软件不但可以展示逼真的现象，还能提供准确的实验数据以供分析。用仿真化学实验室来制作课件非常的简单，一般十多分钟就可以完成。制作的课件不但专业性强，而且具有很好的交互性。它具有的编译功能，可以使制作的课件脱离平台独立运行。生成网络课件的功能，能使课件运行在浏览器中，也能把课件方便的插入到AUTHORWARE、VB等其它制作工具中。4MOODLE是MODULAROBJECTORIENTEDDYNAMICLEARNINTENVIRONMENT（模块化面向对象的动态学习环境）的缩写，它是由澳大利亚MARTINDOUGIAMAS博士主持开发的开放源码网络教育平台。它基于社会建构主义的开发理念，适合于完全在线课程，也可以作为传统课程的补充和辅助，其主要功能有创建课程页面、发送EMAIL通知、创建课程大纲和进度计划、发布和评判作业、组织课程资料、在线考试、成绩管理、跟踪评价、师生互动评价等。简来讲，MOODLE就是一个免费的网络课程平台，它为我们提供了已集成在系统中的各个教学模块，课程的创建者直接选择所需的模块加入课程中即可。目前，在国内越来越多的地区和学校已经开始使用MOODLE，上海师大黎加厚教授及其研究生团队等通过对MOODLE本土化的汉化和应用研究，他们认为，今天，每一位教师用PPT设计和展示自已的讲稿，明天，每一位教师用MOODLE设计和管理自己的课程。5四、现代信息技术在人教版初中化学教学中应用的调查研究（一）调查前的实践介绍1实践时间一个学期2实践对象初三（1）（2）班注（1）班以传统的教学为主，（2）班结合现代信息技术来进行教学。（二）教学实践设计根据正常的教学内容选择合适的教学方式，关于各专题结束的研究性课题，对全班同学进行分组，组内成员进行分工，合作完成课题，学生通过EMAIL、博客留言、QQ、甚至手机短信在课外与老师进行交流咨询，统一在课堂上用PPT汇报研究成果。基于MOODLE网络平台的强大功能，因此选择了它作为基于WEB的双主教学模式的教学平台。两个案例如下1爱护水资源以教师的授课为主导的教学爱护水资源仅仅是阅读性的教材，起到启下的作用。此类型教材的设计可以为教师为主要引导者，通过播放和讲述一些有关水资源的污染及人类肆意破坏的例子，以此来培养学生爱护环境的情操，养成学生节约用水及保护水资源的良好习惯。2二氧化碳的实验室制取与性质以现代信息技术为主导的教学二氧化碳的实验室制取与性质是教学中的重点，以往教学都是老师直接用大理石和稀盐酸做演示实验，二氧化碳的制取与性质老师都是直接分析讲出结论，学生知识将结论规律记住，这种学习达到的效果是学生遗忘率很高。现在按照人教版教材的设计是学生用大理石和稀盐酸自己动手实验获得信息归纳总结二氧化碳的制取与性质，这样的教学已经增大了学生获取分析信息的量了。但是大理石的量、稀盐酸的浓度、仪器的选择等都是由教师直接给出然后得出结论。如果通过现代信息技术平台建立二氧化碳制取与性质的相关数据，学生可以提取和加工信息。设计教学过程的主要环节教师活动学生活动知识点小结教师在软件上设定仪器名称、制取二氧化碳需要的药品、收集装置等。从仪器中选择合适的连接起来，检查气密性，然后添加药品，接着收集二氧化碳气体检验它的性质。通过实验现象分析，学生再交流讨论。通过实验，学生收集信息通过现代信息技术的资源共享，学生学会分享和交流。在此过程中，可以发现个别小组的实验现象不明显。指导学生搜索关键词“二氧化碳的实验室制取与性质”，获得实验操作中所有需要注意的操作。学生搜索关键词，根据搜索结果，可知二氧化碳制取需要大理石和稀盐酸。学生讨论不同浓度的稀盐酸、不同大小的大理石及选择不同制取实验仪器的条件下二氧化碳制取的快慢及纯度是不一样的。指导学生分析各种装备下二氧化碳制取的快慢与纯度不同的原因。学生寻找答案获取结论是用大理石和稀盐酸进行反应可以制取二氧化碳，二氧化碳用向上排空气法进行收集。整堂课在教师的引导下，体现了学生学习的主动性，并增大了学生的信息获取量，有助于对学生信息素养的培养。通过现代信息技术在教学中的应用，资源的共享，使学生对实验现象及其数据信息的判断正误有了一定的帮助。应用现代信息技术的搜索功能，有助于学生发型不用的研究方法和研究对象的共同性质，不仅熟练了学生的操作能力，更加培养了学生的逻辑思维能力和发现问题、解决问题的能力。3实践结果调查与分析学生对信息技术使用问卷调查1各位同学，你们好为了解同学们的基本情况，有效的开展新学期的教学，现对同学对多媒体使用态度进行调查。此问卷采用匿名的方式，获得的数据只供科学研究。完成这份问卷大约需要花费你3分钟的时间，每题只需要在你认为正确的选项下面画“”，希望同学们认真完成每个题目。谢谢你的合作1、是否赞成使用信息技术教学A赞成B反对C无所谓2、使用信息技术教学的效果与传统教学方式比较A更好B更差C没有变化3、用信息技术讲授新课是否更形象、易懂A是B一般C不是4、用信息技术上课时课堂气氛如何A比较活跃B一般C沉闷5、用信息技术上课对完成作业的影响A更易完成B无影响C更难完成6、采用信息技术教学是否对化学考