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论智慧教育理念下整合化学实验教学

2019/05/17 阅读:

摘要:智慧教育理念是利用多媒体、互联网技术实现教学资源、信息资源和智力资源的共享和传播,形成一种开放、高效的教学模式。本文从呈现方式、内容、优势等方面阐述基于智慧教育理念整合化学实验教学,利用信息技术最大限度地提高化学实验教学的效率。

关键词:智慧教育理念;化学实验教学;信息技术

化学实验是高考的重要考点,占据主要地位。我们以2017年全国理综为例,考查的内容有实验装置。它包括物质分离、制备、除杂、检验的实验操作,实验分析,酸碱中和滴定曲线分析等,分值达33分之多。化学实验不仅是化学的基础知识,也是化学教学的重要手段。目前,我们开展的实验教学方式有动手操作和多媒体教学两种类型。这两种类型各有千秋,各有不足。从学生的认知发展规律出发,笔者结合实验教学的具体内容和性质,权衡两者之间的比重,通过信息技术手段弥补和完善实验“缺陷”,将实验的功能发挥到极至。

一、基于智慧教育理念整合化学实验教学的呈现方式分

智慧教育理念是利用多媒体、互联网技术实现教学资源、信息资源和智力资源的共享和传播,形成一种开放、高效的教学模式。智慧教育与化学实验教学相结合,借助视频、平板电脑、PPT、网络、微课、实物投影仪、虚拟仿真实验和数字化实验等信息技术手段,支持和帮助学生完成自主学习和合作学习。从而,我们利用信息技术手段最大限度地提高化学实验教学的效率。

二、基于智慧教育理念整合化学实验教学的内容分析

(一)突破化学实验教学重难点原子结构、分子结构、晶体结构、有机分子空间结构、化学键的形成、反应机理等,在课堂上无法完成或无法观察到现象的实验可以用视频来替代。我们利用动画制作软件对其进行模拟仿真,即化不可见为可见、化静态为动态、化抽象为直观。这种方法有助于学生对知识的理解。

(二)提高实验操作规范性化学实验的操作步骤和操作规范都有一定的要求。如果学生一旦操作失误,不仅会导致实验失败,也可能引起实验事故,更会造成学生的恐惧心理。信息技术模拟教学,可以将一些错误的实验操作,让学生感受到错误操作的危险,从而避免错误操作的发生。例如,我对点燃未检验纯度的氢气发生爆炸进行模拟,加深了学生对操作错误引起危害的认识。然后,我再进行正确的实验。通过信息技术的模拟,学生不仅提高了实验的成功率,更深刻理解正确操作的重要性。

(三)促进可持续发展在化学实验中,有毒、有污染、危险较大的实验容易造成学生对化学实验的畏惧心理。如,氯气有毒,它的制备及其性质的检验都是师生不愿意做的实验。但是,我们用视频、动画等形式将实验内容呈现出来,可以有效避免学生的这种恐慌感。虚拟仿真实验侧重于实验探究过程。它涉及实验仪器的搭建、实验试剂的选择与添加、实验步骤的运行、实验现象的获取和实验数据的分析等。我都由学生亲自点击鼠标一步一步搭建完成,让学生动手、动脑、动眼有机结合。信息技术辅助实验教学,现象明显、实验成功高、减少仪器损坏、降低污染环境,实现可持续发展。

(四)拓展化学视野“我们恨化学!”这是一则2015年下半年引爆舆论的化妆品广告语。在简短的五个字里,有商家的故意炒作吸睛。同时,这个广告也折射出这个时代一些伪科学者的荒唐、无知。普通大众被这样的新闻事件无端误导,并开始对“化学”越来越敏感,甚至越来越害怕。此时,我们化学工作者在思考,应该做点什么呢?于是,化学专辑《我们需要化学》应运而生。它分别以“化学的起源”“化学与人类饮食”“化学与材料科学”“化学与生命科学”,以及“展望未来化学”为题材,深入浅出地为观众呈现化学的本源,以及我们生活的化学本质。此专辑仅6集,但却极大地丰富了大众的知识,无形中也正面引导了化学。我们如果开学初给学生播放《我们需要化学》,就可以让学生了解到化学为衣食住行提供了有效途径。化学是一门神奇的、大众的、有趣的、好学的、实用的、实验的化学。因此,教师将化学家的故事、化学发展史、生产工艺、生活用品等知识通过视频和网络的呈现,可以使教学资源更加充实和丰富。学生通过网络了解化学前沿信息,搜集资料,拓宽知识面。

(五)提高实验精准度数字化实验是以计算机及传感器为核心器件的实验体系。它由计算机控制采集、储存、计算、处理,可以实现一些常规仪器难以完成的实验。酸碱滴定曲线的绘制,对学生来说是难点。但实验中的pH计。我们如果换成与数据采集器相连的pH传感器就可以很快得到时间—pH曲线。又如,分光光度计、色谱仪、质谱仪和核磁共振氢谱仪等,我们可以对物质进行定性检验和结构分析及定量测定。数据采集器可以与装有相应软件的计算机连接,使人们更便捷地把握实验动态及分析、推测实验结果,有效地降低了实验的难度,提高实验的精准度。

三、基于智慧教育理念整合化学实验教学的优势分析

基于智慧教育理念,信息技术是化学实验教学的辅助工具。它积极促进各种技术手段之间的协调互补,充分挖掘信息技术手段的使用价值。

(一)画面形象直观多媒体技术涵盖声频、视频、字幕于一体。学生可以做到耳鼻口眼同时并用,将抽象的东西形象化、将模糊的东西清晰化、将实物投影演示扩大化等。学生在身临其境的直观感受和仔细观察的过程中得到正常结论。这种直观的教学方式,有效地激发了学生的学习兴趣。

(二)有利于低碳环保化学实验中的爆炸、腐蚀、中毒等不安全因素,实验过程中产生的废气、废液和废渣等污染物,我们通过多媒体技术可以替代有毒、有害、有危险的动手操作实验,有效避免对人体的伤害、对环境的污染、对化学实验仪器的损坏。

(三)有利于提高时间效率多媒体技术可以将难度大、耗时长的实验通过视频播放的形式呈现;将时间跨度较大的实验进行实现衔接。如,Zn—Cu—H2SO4原电池这个实验,关于锌片的溶解这个现象,在短期内是很难观察清楚。但是,我们通过视频的剪切和拼凑,可以将短期和一段时间进行迅速过渡,从而及时掌握其变化过程。教师通过信息技术的处理,有效提高了实验教学的效率。(四)有利于重复再现动手操作实验是最直接培养学习的动手能力和观察能力。但是,学生尽管对该做的实验也做了,可对某个操作要领及误差分析掌握不够好,常常失分。于是,我利用信息技术再现实验。学生不但学会和巩固操作,还通过图文并茂的多媒体展示,彻底弄清实验要领和误差分析。层次较低的学生,并不是教材中实验都能做。为了学生更好理解化学实验,我突破时空和环境的限制,用逼真的模拟化学实验操作,让学生亲身体验和感受。这种模拟操作不仅锻炼学生的动手操作能力,还能增强学生的探究能力和创新意识。

(五)有利于增大课堂容量在复习阶段,无论哪个学校,真实实验都会因受客观条件的限制而不可能全部重新演示,特别是高三的复习课。此时,教师利用信息技术可以做到高密度的知识传授,极大地提高了课堂效率。我们通过回播视频或开设仿真实验,回播视频可以快速重现,仿真实验更便捷、逼真、高效,可在短时间内为学生再现大量实验过程及现象,从而唤起学生对真实实验现象的回忆。其效果远远优于学生的凭空想象,对实验的复习效果自然可想而知。

(六)有利于资源共享组建学科组教学资料,将实验视频、微课、网络资源等进行充分整合,形成完整的资源库,并不断更新,使实验教学不再局限于课堂、书本、教室和实验室。教和学在时间和空间上得到延伸和扩展。对于人手一部手机的学生来说,我们通过网络可以利用闲暇时间观看,给学生的预习、复习提供了良好的课外学习环境。同时,这也可以弥补课堂教学的不足。老师在各自所教的班级建立交流群,便于及时了解老师与学生、学生与学生交流学习过程中出现的问题和学习情况。学生的学习不再受限于传统教学的时间和空间,可以使学生学到更多更新的知识。教师也可以减少重复备课的时间,有助于提升教学效益。

四、结束语

信息技术与化学实验教学的整合不是随意为之的,教师要不断探索与实践。教师整合的过程要符合学生的心理特征和认知发展规律,适时、适度使用,让信息技术作为动手操作实验的补充和完善,增进化学实验教学的时效性和实效性。

参考文献:

[1]黄秀英,韩作滨,许燕红.《化学教育》有关信息技术与化学教学整合的情报分析[J].化学教育,2011(3):77-79.

[2]李娟.提高高中化学课堂有效性——信息技术与化学实验教学整合[J].中国教育技术装备,2012(28):43-44.

[3]朱鹏涛.运用系统科学研究信息技术与化学教学整合[J].化学教育,2013(10):64—67.

作者:钟慧萍 单位:广东省广州市增城区荔城中学

论智慧教育理念下整合化学实验教学

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