现代信息技术应用与高中化学教学整合

第1页共5页现代信息技术与高中化学教学的整合——信息技术环境下促进学生有效学习的策略研究湖南省桂阳县第一中学全昌武摘要：十一世纪是信息化的世纪，信息化是世界经济和社会发展的大趋势，以网络化、数字化、多媒化和智能化为代表的现代信息技术已成为拓展人类能力的创造性工具。信息技术将对社会带来巨大变革，并会给教育产生巨大影响。信息技术教育成为全世界教育课程改革的热点研究课题。随着素质教育的发展和教育现代化的推进，教育部要求在中小学普及信息技术教育。信息技术与课程的整合是普及信息技术教育的关键，是信息技术课程和其它课程双赢的一种教学模式。本文就信息技术与中学化学教学的整合作一些初步的探讨和研究。关键词：现代信息技术化学教学整合信息技术和学科课程的整合是信息技术应用于教育的核心，同时也是一个难点，涉及到教育教学领域中很多复杂的深层次问题。教学资源开发、学科和和信息技术水平、教育教学观念等都有可能成为影响信息技术和学科课程整合的重要因素。在如何将信息技术与化学教学进行整合，以信息化带动教育现代化，发挥信息技术的优势，探索新的教学模式，是教育现代化中广大教师们普遍关注的问题。随着高中课程改革的进行，现代信息技术必将在化学教学中发挥更大的作用。利用现代信息技术，使一些在课堂上难以讲清的化学概念、化学规律的形成过程、复杂的化学反应和一些生产、生活中的实际问题能利用图片、动画等清楚地展示出来。这种整合增强了学生的学习兴趣，有利用于教师讲清所传授的知识，从而提高了课堂教学效率，同时可以转变学生学习方式，促进各学科之间的相互渗透，把传统意义上的“学习”化学改变为“研究”，为培养学生的创新能力开辟广阔的天地。结合我校化学教学的改革、实践，我认为可以从以下几个方面对化学教学进行整合。一、信息技术与设趣激情的整合兴趣是学习上最好的老师，兴趣是一切创造发明活动最直接的动力。正如俄国教育家乌申斯基所说：“没有任何兴趣，被迫地进行学习，会扼杀学生掌握知识的志向。”因此，激发学生学习兴趣，诱发其好奇心是十分重要的。信息技术的运用，能使许多抽象的化学概念、化学规律，复杂的化学反应环境由静态变动态，无声变有声，抽象变具体，不仅能大大增强表现力而且易于提高学生的学习兴趣，对学生学习动机的激发有着极高的价值，从而促使学生更好、更快、更准、更深入地把握教学中的重点和难点。例如：在讲《元素周期表》时，可以让学生在网上查找关于元素周期表被人类发现的故事，然后让同学们在课堂上将搜索到的故事进行交流，并且互相补充，这样同学们不知不觉的就已经学习了元素同期表的一些规律，因为故事中会提及门捷列夫是根据何种规律发现并组织成元素周期表的，还会提及到其他科学家关于元素周期表的一些规律的补第2页共5页充。这样，既创造了一个很好的主体性课堂的氛围与开端，又让学生尝到主动学习的乐趣，因为书中所讲的一些规律已经被他们在搜索故事的过程中发现并理解，能给他们一种收获感。学生积极的情感是一节好的主体性课堂的开始。此外，教师在运用信息技术制作化学课件时可以根据教学要求，设置形式多样的板书，如设置多样的字体、字号，对重点语句进行字体变形、变色，配置背景音乐、设置文字出现形式等。可见运用信息技术辅助教学可节省单调乏味的老师板书、板画时间，增强课堂教学的信息量，给学生以美的享受，激发学生的学习兴趣。二、信息技术与学生自主学习的整合与传统教学方式相比，运用信息技术教学让学生拥有了更大的自由度，为他们提供了自由探索、尝试和创造的条件。教师在教学中，可以结合教材，引导学生运用各种方法进行自主学习。如在讲授酸雨时，为了让学生了解酸雨产生的原因及其危害，并寻求解决的方法，可通过因特网获取有关国内外酸雨研究的最新资料。学生通过网络浏览器查询各种信息，调用网上的资源来自学，同时通过电子邮件等形式参加有关问题的讨论或请示教师的指导。从而，使学生了解环境污染的严重性，培养他们热爱环境、保护环境的意识。还可以通过Oicq技术、网上聊天室、BBS论坛、e-mail邮箱、班级校友录论坛等等，甚至可以用上通讯工具如电话、手机短信等，交流学习心得和体会，开展研究性学习，同时可以把网上学到的知识输入电脑，与全班同学共享等。在这样的学习环境中，学生学习有了动力，发挥了创造精神，实现了学习的自我反馈。在教学中体现学生自主学习，在合作中学习、在实践中学习，使课堂教学能充分面向全体学生。学生在合作学习中互相关心、增进友爱，既学会知识，又学会做人，也使教师在课堂上成为学生学习合作的伙伴、讨论的对手和知心的朋友。三、信息技术与培养学生创新能力的整合新课程标准高度关注学生创新精神和创新能力的培养。教师在教学过程中，要正确处理化学基础知识、基本技能与创新精神、创新能力培养的关系。而创新能力的高低，取决于人们的思维方式，启迪和培养学生创新思维是创新教育的实质和核心。也就是勇于突破传统、习惯所形成的思维定势，重新组合既定的感受、体验，探索规律，得出新结论的思维过程。由此可见，创新思维具有生动性、求异性、发散性和独创性等特征，所以在化学教学中要注意培养学生的想象思维能力、发散思维能力、逆向思维能力，以达到启迪创新思维的目的。运用信息技术，能使课本中难以理解的抽象内容、复杂的化学反应过程，生动地、直观地演示出来，便于学生对化学反应的现象进行观察、比较、分析，使思维得到适时地启迪。例如：在学习《乙酸》中，为了更好地引导学生由分子结构来掌握乙酸的化学性质，可以制作一个flash课件，模拟球棍模型，并通过动画来显示键的极性，并模拟断键的过程和其他基团如何连接到相应的位置，从而让学生很轻松的就理解与掌握了乙酸的酸性和酯化反应的第3页共5页机理，以及它的羟基与醇类的区别、羧基与醛类的区别等。此外，用3Dmax等制作的多视角动画或三维立体图像还可以广泛地展示各种晶体的结构、分子模型等。这些立体结构课件的使用，可有效地帮助学生形成对化学物质的空间想象能力，学会从量的角度来分析物质的微观组成。四、信息技术与培养学生实验能力的整合实验是化学教学的基础。调查表明，课堂教学中教师四十五分钟理论说教的效率远不及一个五分钟实验展示。但是课堂的实验教学也存在着许多的问题，在中学化学教学中，多媒体模拟化学实验中主要用于以下几个方面：1、实验现象不易观察的化学实验，通过多媒体课件的动画模拟，可以将实验现象放大或将实验过程放慢。如离子反应、原电池的电极反应等实验。再如如在“压强对化学平衡的影响”的教学中，改变压强对二氧化氮与四氧化二氮之间的转化影响并不显著，运用课本实验，学生通常能注意到加压混合气体的颜色加深，而往往不能发现其后的颜色略变浅。因为根据人的视觉特点由浅变深的现象易于识别，而由深到浅的现象则不易感知。为此，我们采用3Dmax制作了课本实验的原形模拟和简化模拟动画课件，有意识地突出气体颜色的变化，增强实验中的现象层次差别，加深了学生对压强变化过程中气体颜色变化与组分浓度变化的认识，从而为勒沙特列原理的认识奠定了基础。2、一些对环境有较大的污染、损害教师和学生健康的实验，可以通过多媒体课件的模拟演示来消除污染和掌握化学知识的双重目的。3、一些难度较大可重复性差、耗时长的实验，由于受到各种因素的影响，往往实验不易成功，或者现象不明显，影响教学效果，通过真实感极强的模拟演示，可以极大的减轻教师的负担，提高学生的感性认识，达到教学效果。如银镜反应、木炭还原氧化铜等。4、有些实验由于药品和仪器的限制，或者有毒、有危险的实验，在现行中学教材中没有安排，或在中学化学实验室无法完成的实验，可以通过多媒体动画模拟演示，让学生有些感性的认识。如接触法制硫酸、氨氧化法制硝酸、石油的炼制、钢铁冶炼等，大多数学生未见过，缺乏感性认识，用多媒体计算机在屏幕上进行宏观缩小、动静结合、形象逼真地表现出一步生产过程，对各个环节也可重复演示或局部放缩。通过计算机模拟化学实验能让学生抓住观察对象的主要物征和变化过程，明确观察对象产生变化的现象和条件，有助于培养学生的观察能力和分析能力。5、计算机还可以用于模拟化学实验的错误操作造成的影响。一些错误的操作往往带来严重的危害，学生因为不能亲自尝试这些错误的操作带来的危害，因此对错误操作不够重视，通过多媒体动画模拟演示错误操做带来的后果，会给学生留下很深的印象。如可以制作一个浓硫酸稀释的错误操作的模拟动画，将水到入浓硫酸中，使水和浓硫酸一起飞溅出来造成的第4页共5页后果。模拟工业上利用隔膜电解槽电解饱和氯化钠溶液和思考练习。为了增强学生对隔膜作用的认识，对此设计一个“反证”模拟实验：抽掉隔膜，由溶液颜色的变化表示氯气和氢氧化钠溶液的反应，由电解槽轰然爆炸表示氯气与氢气的爆炸反应，学生印象极深。五、信息技术促进化学学科与其他学科渗透的整合中学化学教材内容与其他各学科有着许多的联系，如喷泉实验、布朗运动、气体摩尔体积等与物理知识有关；酸雨、光化学烟雾的形成等与地理知识有联系；糖类、蛋白质、赤潮等与生物知识有联系。此外，现阶段的考试，尽管理科综合是以考查学生的学科能力为主，但在平时学习中有学科之间的联系，无疑对掌握本学科知识有很大的帮助，因此，教师在平时的教学过程中，必须注重：①各学科内容的渗透、交叉与综合；②理论和实际结合，学以致用；③人与自然、社会协调发展的现代意识；④关注社会热点、焦点问题。网络技术在教学中的应用必然打破单一学科知识的结构，对学科知识进行新的整合，并且，现代信息技术提供高速、大容量的信息汇聚，也为跨学科的渗透和综合学习提供了可能。如在高三化学专题复习中，可以将与其他学科联系较为紧密的专题内容设计成一个主题，在服务器上开设一个公共的讨论区，让学生之间进行讨论，并与教师交流见解，提出问题并获得解答。这样，可以有效地发展学生的思维能力、分析能力和学习能力，大大地提高复习效率。五、现代信息技术与化学教学整合应避免几种不良的倾向（一）应避免在教学手段和教学过程中存在片面追求手段和信息技术而忽视师生互动作用的倾向。多媒体化学课件的画面形象生动、图文并茂、声音悦耳动听，对学生的感官产生一定的刺激作用，能够大大提高课堂教学的效果。因此，很多教师在上课时重用多媒体，而忽视了自己还有粉笔和一张嘴，同时也忽视教师自身拥有的资源。教师的自身作用隐蔽了，教学过程不再是由教师引导，而为机器所主宰了。师生之间的交流互动变得少了，直观的刺激变多了，大量使用多媒体课件，对学生来讲是大量的重复感受，原本教学过程中的优势随着多媒体过多使用而逐渐丧失，多媒体本身的刺激也变得麻木，学习效果自然而然要大打折扣。因此在课堂教学中，我们认为：“真正的的魔术师是教师”，老师仍是不可缺少的主体，多媒体在课堂教学过程中只能起一种辅助作用，它的存在是为了增强老师的作用，加强师生互动，它无法替代代教师的指导作用和人格魅力影响作用。（二）应避免在化学课件制作和网络教学中存在单纯追求形象直观、动感和色彩而忽视学科内容特点的倾向化学课件和网络化教学的直观、生动是其优点，但很多教师在制作化学课件和建设化学网站的过程中，片面追求课件的形象性、生动性，而很少思考这个形象性、生动性会对化学课堂教学起什么样的作用。实际上片面追求形象性、生动性，容易分散学生的注意力，使第5页共5页他们从课堂中心转移到画面的生动形象、教学中，有的教师制作的课件，色彩艳丽，动感十足，确实能够吸引学生，但易喧宾夺主，化学课程本身的教学目的、知识体系和规律得不到充分体现，化学学科本身的特点和能力也没有体现出来，学生从中不能体会化学思维的乐趣和感受化学情感的熏陶。同时，也切不可为求简洁而不顾科学性，如制作的“电解”课件中，由于电解氯化铜溶液及电解饱和氯化钠溶液其真实的微观情况很复杂，不可能也不需要将它们百分之百地利用动画展示出来，但有些方面还应准确表示：氯离子半径大于铜离子半径，阴、阳两极单位时间内得失电子数相等，在电解氯化钠溶液中，阴极区的氢氧根离子主要是由于氢离子参加了电极反应，破坏了水的电离平衡而不断积聚的，并非是由定向移动产生的。（三）应避免在运用信息技术和化学教学整合的过程中向学生收集罗列知识过多而忽视信息质量反馈的倾向运用信息技术，能够方便快