高中化学信息化教学路径研讨

李晓晴

化学作为理科的基石之一,在教学体系中具有独特的效用与价值。随着新高考制度的发展,高中化学体系也在时间的推移下朝着信息化、深入化的方向转变。在信息化的驱动下,化学课程实现了教学质量与教学深度的稳步提升,围绕信息技术构建出了高效、深入的教学体系,极大地促進了高中生掌握重点知识,对课堂效率起到了实质性的促进作用。尽管如此,仍有一部分教师未能发挥出信息技术的优势,对信息化陷入了错误的应用认知,无法起到良好的化学教学效果。为此,本文初步探讨了新高考背景下高中化学教学发展的路径,基于多方视角分析了信息化的应用价值,旨在督促传统教学模式的变化,深入培养高中生的知识水平与化学素养。

高中阶段紧紧围绕着高考这一目标来布置教学任务,在课改的推进下逐渐发展出了更多的要求与变化。作为高中教学体系的一份子,化学在单独分科后其内容与教学形式相较于以前都发生了巨大的改变,教师需要充分应用信息技术来革新自身的观念与教学方法,把化学实验、化学原理与理性思维结合起来,辅助学生进行一些抽象化的知识理解,在认知的不断加深中让高中生理解化学的实质。同时,教师也需要立足于化学的学科特点,在与信息技术的结合中进行多样化的教学设计,具体到各种物质的微观结构、化学反应的过程、化学动力学与热力学的分析等等,借助信息技术来将各个二级化学学科串联起来,增强整个高中化学教学的直观性与可视性,在深层的系统逻辑架构的完善中让学生理解化学与物理、化学与数学的相辅相成,从而建立联系性的学科认识,进一步推动学生对交叉学科的理解与学习。以下从信息化教学的意识培养出发,简单论述了优化高中化学教学的信息化策略。

一、强化教师队伍的信息化教学观念,推动自上而下的教学改革

教师作为高中生的引路者,自身的教学观念与想法会深深地影响着学生,在信息的传递中经由教学达成思维的同步。另一方面,信息大爆炸的时代下,知识传授者的身份不仅仅局限于教师这一身份,还拥有更为宽泛的教学群体与受众资源,对传统的教学造成了巨大的冲击。因此,教师队伍的信息化观念需要进行革新,努力跟上时代的步伐,扩大化学教学的基本面,在与外部资源的链接中使高中化学教学走向多元化,从而形成信息化教学的意识。另一方面,在信息化观念的形成过程中,也可以有效推动自上而下的教学改革,可以让更多的学生意识到信息化对学习表现出的优势,进而由信息教学的一体化来推动化学教学的发展。特别是对于日益发展的教学体系来说,信息化教学已经成为了教学评价的重要组成部分,无论是基于工作考核还是职业规划,信息化教学已然成为了当前教师需要了解与掌握的基础。

如,校园内应该展开适当的信息化教学宣传,对老一辈教师进行积极的鼓励与尝试,促使更多的教师投入到信息化的浪潮中。其中,信息化教学不能只是在课堂上列几个PPT、播放一些与化学有关的视频,而是需要融入到整个化学教学体系中,从课堂教学到课后作业,从课前导学到课后复习,从实验探究到动态分析,每一个体系下的知识点都可以作为信息化教学的切入点,在不断的更新与调整中为化学教学注入不竭的活力。通过信息化教学观念的强化,教师需要在传统的模式中创新、求变,借助信息网络的高效性与便携性来构建更加趣味化的课堂。另一方面,校园内也可以进行积极的信息化教学展示活动,通过在教学中融入一些新的信息化设备,从电子白板到穿戴式VR,都可以为化学教学提供更多的展示路径,增强了教学的视觉冲击力。

二、平衡传统教学与信息化教学,在互补中实现长远发展

可以说,传统教学模式与信息化教学均表现出了各自的优势与缺陷,在高中化学教学中融入信息化教学可以先进行两者的混杂,取其精华,去其糟粕,在教学模式的逐渐过渡中提高师生对信息化的适应能力,或者由高中生来主导信息化教学,逐步改变教师对信息化的认知。这样,可以加速教师对信息化课程与不同教学方式的适应过程。另外,两者的平衡仍然处在一个固定的框架内,“你听我讲”这一熟悉的形式有助于教师的发挥与学生的理解,教师的专业性与信息设备的高效性得到了同时的体现。具体到对应的化学课堂中,通过多媒体展示、电子白板与虚拟演示等形式,化学微观反应动力学、反应机理得到了更为细致的展示。同样,信息化的使用通过各类有趣的晶体形貌、官能团的转移与结构特征呈现出了“奇奇怪怪”的特点,活跃了化学课堂的教学气氛,一扫高考带来的巨大学习压力,让化学知识具有了更高的吸引力。综合来说,两者在混合与平衡中形成了有力的教学互补,两者的优势得以充分的体现,化学教学能够走得更远,学生的基础打得更牢。

如,在《化学键》一节的教学中,面对离子键与共价键,传统教学则可以集中讲解这两种键的特点,并逐一列举出氢键、范德华力等较为少见的体系。而信息化教学则可以从键的本质入手,通过视频、动画来讲解键的断裂与形成,并联系后文介绍有机化学中常见的π键、离域大π键等知识,借助结构化学中常见的能级、轨道杂化与价键理论来动态分析化学键。还可以在课后布置作业的过程中同步布置书面作业与网上习题,用书面作业强化学生的课堂知识记忆,用网上习题及其拓展来加深学生对课堂知识的理解,为后续的教学打好基础。同时,日常的作业与考试也能通过信息平台来进行归纳与总结,深度剖析本节知识的重难点与易错点,在课堂的封闭与网络的开放上达成了统一,两者形成了良好的互补,对高中生来说能够很好地巩固所学,充分适应了高中生的特点,在知识的不断消化与吸收中完善了化学的教学体系,在混合式教学中进一步启发学生思考化学问题,不断引导,不断加深对化学学科的认知。

三、梳理高中知识架构,整理微课内容

微课作为信息化教学的重要组成部分,有着时长短、内容精炼的特点,是教师对课堂的高度压缩。在梳理日常教学过程与整理学生反馈的同时,微课集中突破了重难点部分的教学,教师能够通过课程的裁剪与整合来让微课成为提高课,对基础内容做进一步的拓展与深化,使重难点教学也能做到通俗易懂。而教师也可以借鉴他人的经验,学习先进教师与“网红教师”,模仿学习网络中出现的优质的微课授课,理解、分析优质的微课中对教学内容的规划,从知识点的排布顺序、记忆重难点内容的标注、如何做到内容的适当精简到怎样把控微课视频中的语速和教学节奏,从而使微课充分契合高中生的记忆特点。这样,微课梳理了高中的知识架构,从而让学生在内容的整理中对整个化学学科的知识有了深入了解,对接下来的学习任务与考试有了更为充足的准备。微课通过教学主题的明确化与内容的情景化,使化学教学环节从课堂上剥离、拆解出来,从而有力地刺激了课堂教学的发展。

如,《非金属及其化合物》一章的教学可以说是不折不扣的重点,教师可以通过微课进行强化性学习,通过对视频时间的分配,可以罗列出各项的知识点并进行整理与排布,从非金属原子的原子序列、外层电子排布到常见非金属的化学性质,从部分非金属的氧化物到过氧化物、卤代物,从重要的无机酸到典型元素的反应转化线路。对此,化学教师首先需要判断知识点是否应该摘取出来另做一节微课,然后在微课视频中去评判应该重点描述的元素与可以简单一带而过的元素。相对来说,疑难点分析的微课中还需要教师进一步考虑高中生的学习进度与学习能力,将微课作为高三多轮复习的素材,也可以把同一微课的知识点用不同的形式进行讲解,借助微课实行教学的分层推送,从而满足高中生的多元化学习需求。

四、借助信息化设计探究实验,补充进行实验说明

化学是一门实践性质的学科,在高中阶段需要加深学生对实验操作与学科安全性的认知,在知识理论的同步教学中进行不断的实践探究。然而,高中这一特殊的教学阶段注定了实验教学无法取得较多的教学占比,学习时间紧张,实验内容基础,导致许多学生丧失了对实验学习的积极性与对正确实验操作的认知。因此,可以通过信息化来设计虚拟探究实验,从无数的经验验证、众多的实验失误后果与缜密的步骤制定来了解化学的另一面。在信息化实验的基础上,古代的炼金冶铁与酒醋酿造都可以成为实验的一份子,借助虚拟化实验与经验规律来加深对微观反应与宏观现象的认知,并经过多方整理与实验对比,来进行化学教学的补充实验说明。另一方面,从信息化实验及其操作可知实验在化学中的重要性,学生能够更加注意实验中的细节,在设计探究实验的途中,也可以通过有趣的实验现象与更加绚丽的试剂反应来强化高中生对特定化学反应的记忆,进而提高化学教学的实际效果。

如,在《烃和卤代烃》这一章的教学中,为了加深学生对烃类的印象,教师可以引入自由基、碳正离子、碳负离子的概念,强调卤素所具有的强氧化性,并从有机的角度去理解常见有机物与非金属化合物之间的反应,可以从工业合成光气、碳正离子的重排反应、人名反应等展开。在这些实验中,学生能够清楚地看到实验人员的防护措施与细致的操作步骤,并从一些错误示范中了解到实验失误的后果,从中毒、爆炸、皮肤腐蚀等结果中讲解实验安全操作的重要性。此外,也需要借助一些趣味性的实验内容来加深学生对化学学习的兴趣,从经典的“喷泉实验”到“大象牙膏”,从“瓶中雪花”到各种色泽丰富的无机反应,先介紹常见无机试剂中包含的元素及其性质,然后再通过美丽、有趣的实验打动学生的内心,并介绍一些特征反应在生活与工业中起到的作用。在信息化学习之外,学生可以在尝试简单实验中理解化学实验基础,领会到懂得化学的重要性与独特的人文魅力。

结语:

信息化走入了高中化学课堂,也走入了教师与学生的内心,为整个教学体系赋予了更为美丽的色彩。在信息化的发展下,师生能够意识到教与学不是独立的,学生的努力可以与其他人的努力交融在一起,为知识的获取提供更多的路径,从而在教师的有力引导下为后续能力的发展提供坚实的助力。

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