高中化学教学和现代信息技术的融合措施分析

2024-04-25 04:45刘海荣
高考·中 2024年1期
关键词:高中教育化学教学教学改革

刘海荣

摘 要:在高中化学教学中,教师探索信息技术的有机融合应用,能构建信息化的化学教学指导体系,全面激发学生的化学探究兴趣,有效调动学生对化学知识的学习成效。本文从高中化学教学入手,对化学教学中现代信息技术的融合应用进行了系统地分析,希望能构建信息化的、现代化的化学教学指导体系,全面激发学生对化学知识的深度探究兴趣,有效提升学生的化学学习能力,使学生对化学知识进行系统地思考和探究学习,从而不断培养学生的化学综合探究能力。

关键词:高中教育;化学教学;信息技术;教学改革

信息时代的发展对高中化学课堂教学活动的开展产生了巨大的影响,在化学教学实践中,教师应该积极探索信息技术与课堂教学深度融合的教学措施,不断对教学指导模式进行优化设计和全面完善,确保能构建信息化的化学教学指导体系和教学支撑系统,带动学生对化学知识的深度探索,从而确保化学课堂教学活动高效开展。鉴于此,新时期在化学课堂的教学设计实践中,应该重点将化学教学体系的设计作为教学核心,从多角度针对信息技术的开发应用进行系统探究,确保能优化化学教学指导体系,在信息技术环境下激发学生对高中化学知识的深度学习。

一、高中化学教学与现代信息技术融合的优势

在高中化学教学指导体系中,促进信息技术与课堂教学活动的多元融合,能形成良好的教学支撑模式和教学实践体系,促进教学活动的高效开展。具体分析,信息技术的深度融合应用,能使化学教学活动的开展展现出以下几个方面的优势:

首先,有助于提供多样化的学习资源,提高学生的学习兴趣和学习参与度。高中化学教学融合信息技术后,教师可以通过互联网指导学生获取丰富多样的学习资源,包括教学视频、在线实验模拟、交互式学习软件等,这些资源可以帮助学生更好地理解和掌握化学知识,提高学习效果。同时,引入现代信息技术后,教师可以通过图像、动画、音频等多媒体手段呈现化学知识,使得学习内容更加生动有趣,促使学生能通过虚拟实验室进行实验操作,观察化学现象,提高对化学实验的兴趣和参与度[1]。

其次,有助于提供个性化的学习和指导,提高学生的实践能力和创新思维。对于高中化学课堂教学改革而言,现代信息技术的应用能让教师根据学生的学习情况和需求,提供个性化的学习和辅导,并且教师能通过智能化的学习系统,根据学生的学习表现和反馈,为其推荐适合的学习资源和习题,帮助学生更好地掌握化学知识。同时,在信息技术的支持下,教师能在课堂上提供虚拟实验平台,让学生在模拟实验中进行实践操作,培养实验技能和实践能力,使学生更加方便地获取科学研究的最新成果和信息,激发学生的创新思维,培养学生的科学研究能力。

最后,有助于提供及时的评估反馈,引发学生深度思考。现代信息技术在化学课堂上的创新应用,可以使教师实时监测学生的学习进度和学习成果,为学生提供即时的反馈和评估,也能让学生通过在线作业提交和自动批改系统,及时了解自己的学习情况,并调整学习策略,引发学生对化学课程知识的深度思考,使学生在化学探究中突破时空限制,能产生对化学课程知识的全新理解,进而带动学生对化学知识进行自主探究学习,全面提高化学课堂教学指导的质量。

二、高中化学教学与现代信息技术融合的实践措施

在高中化学教学和实践中,教师思考现代信息技术的深度融合和系统应用,能全面改善化学教学活动的效果,使学生的信息技术素养得到高效化的培养,全面提高学生对化学课程知识的学习能力。下面就对化学教学活动中信息技术的融合应用进行细化分析:

(一)精心筛选化学教学信息技术资源

信息技术在化学教学体系中的融合应用,从不同的角度表现出来,教师在促进信息技术深度融合的过程中,应该注重信息技术教学资源的整合开发,构建信息化的教学资源支撑体系,全面引发学生对教学信息化改革的思考和探究。下面就对信息化教学资源的融合应用进行系统分析:

1.引入化学数字资源

化学数字资源是信息技术与化学学科的结合,将其应用到化学课堂教学指导活动中,不仅可以帮助学生更好地理解化学知识,还可以提高学生的学习兴趣和动手能力,引发学生对化学知识的主动探究[2]。比如,教师可以利用虚拟实验室、化学模型软件等数字资源,让学生通过直观观察和操作,更好地理解化学反应和分子结构等知识,还可以通过数字传感器等设备,实时监测学生的实验操作和数据变化,及时给予指导和反馈。

例如,在“原子结构与元素周期表”主题教学活动中,化学教师就可以根据教学需求,探索数字化教学资源的整合应用,以便能更好地呈现原子结构和元素周期律的本质。在教学实践中,教师可以引入三维模型,让学生可以直观地观察原子的结构,了解电子云的分布和原子轨道的形状,也可以通过移动设备上的App,让学生可以随时查询元素的信息,包括原子序数、原子质量、电子排布式等,还可以适当地展示光谱图,让学生可以观察元素的特征谱线,理解不同元素的光谱特征和识别方法。这样就能发挥数字技术的支持作用,丰富化学课堂教学指导内容,全面优化化学课程教学活动的综合效果[3]。

2.整合化学视频资源

化学视频资源是一种非常直观、形象的教学资源,探索视频资源在化学教学中的应用,能增强化学教学指导的生动性和形象性,可以帮助学生更好地理解抽象的化学知识和实验操作,加深学生对化学知识的理解和认识。例如,教师可以利用网络上的化学教学视频、实验操作视频等,让学生通过观看视频学习化学知识,也可以将自己的实验操作过程录制下来,制作成视频资源,供学生参考和学习。

例如,根据“原子结构与元素周期表”课程指导教学的需要,化学教师可以适当地探索视频资源的整合应用,帮助学生更好地理解元素周期表中的元素特性和化学反应活性。在资源整合方面,教师可以引入元素周期表简介视频,让学生了解元素周期表的起源、发展和應用;可以整合元素特性介绍视频,通过实验操作和讲解,让学生了解不同元素的物理和化学特性;可以开发化学反应活性讲解视频,让学生了解不同元素的化学反应活性及其影响因素[4]。这样对视频资源进行适当地开发和融合,就能改善化学课堂的教学组织情况和教学实施特色,有效引发学生对化学知识的思考和探究,从而使学生对化学课程知识的理解更加准确。

3.应用化学数据资源

化学数据资源是一种非常重要的教学资源,主要资源内容涉及化学数据的分析和汇总、化学实验的验证等,促进资源在教学体系中的开发和应用,可以帮助学生更好地理解化学知识和实验操作。例如,教师可以利用化学数据库、化学信息资源网站等数据资源,让学生通过查找和分析数据来学习化学知识,也可以利用数据图表等工具,将实验数据可视化,帮助学生更好地理解实验结果和规律。

例如,在“原子结构与元素周期表”教学实践中,教师可以将数据资源的开发作为重点,探索信息技术的融合应用和教学资源体系的科学构建。在解析课程内容的基础上,高中化学教师可以准确定位教学指导的需求,然后适当地导入如下数据化的教学资源,如“引入元素周期律数据表,让学生可以观察元素周期律的变化趋势和规律;导入化学反应速率数据表,让学生可以观察不同元素的化学反应速率及其影响因素;适当介绍元素电负性数据表,让学生可以观察不同元素的电负性大小及其对化学键的影响”。在此过程中,充分发挥数据化化学资源的支持作用,能够丰富化学课堂教学内容体系,引发学生对化学知识的形象化思考和论证,夯实信息技术支持下高中化学教学改革的基础[5]。

(二)高中化学教学中系统创新化学信息技术教学方法

随着科技的不断发展,信息技术在教学中的应用越来越广泛。在高中化学教学中,通过系统创新化学信息技术教学方法,可以有效提高教学质量和学生的学习效果。下面就结合具体的课程教学,对信息技术与化学课堂的深度融合教学进行细化的分析:

1.在线情景模拟教学

在线情景模拟教学是指通过虚拟化的环境和情境来模拟真实的化学实验和化学反应过程,使学生能够在虚拟的情境中进行实验操作和观察,从而提高他们的实验技能和实验思维能力。教师在化学教学中探索再现情景模拟教学活动的应用,能通过使用化学模拟软件或在线虚拟实验室来实现,使学生在模拟实验中进行实验设计、操作仪器、观察现象和分析数据,从而深入理解化学原理和实验过程。此外,教师还可以根据学生的实验结果进行实时反馈和指导,帮助他们纠正错误和加深理解。

例如,在“无机非金属材料”的化学课堂教学指导中,教师就可以引入信息技术,构建在线情景模拟教学活动,带动学生对课程知识的深度探究,以信息化教学载体全面提高学生对课程知识的综合学习效果。在教学实践中,教师可以设定一个与无机非金属材料相关的情境,例如“建筑工地的水泥搅拌现场”或“陶瓷工坊的制陶过程”,以在线情景解析帮助学生更好地理解无机非金属材料在实际生活中的应用。在设定情境之后,教师可以提出一些与该情境相关的问题,如“水泥中的主要成分是什么?”或者“陶瓷的制造过程中发生了哪些化学变化?陶瓷的主要成分有哪些?”借助这些问题可以引导学生深入思考,进一步理解无机非金属材料的基本概念和性质。在情境教学活动的辅助下,学生就能对课程知识形成初步的认识,从而主动探索课程学习要点,提高学生对无机非金属材料化学知识的理解。在学生能对课程知识点形成初步感知后,化学教师可以引导学生进行小组讨论无机非金属材料的性质、应用和制备方法,以及他们在模拟实验中的观察结果和感受,鼓励学生分享他们在学习过程中的发现和思考,深化学生对“无机非金属材料”的理解和认识。

2.虚拟化学实验教学

虚拟化学实验教学是指通过计算机模拟或虚拟实验室来进行化学实验教学,借助虚拟技术的支持创新化学实验教学体系,教师能在课堂教学中弥补实验设备和实验条件的不足,让学生在没有實际实验的情况下,通过模拟实验来学习化学实验的原理和方法。在虚拟化学实验中,学生可以进行实验设计、操作仪器、观察现象和分析数据,从而培养他们的实验技能和实验思维能力。并且虚拟化学实验还可以提供更加安全和环保的实验环境,减少实验事故的发生,保护学生的安全和健康。

例如,在“不同价态含硫物质的转化”教学实践中,教师就可以借助虚拟技术构建在线虚拟实验室,全面改革化学教学综合指导模式。在课堂教学活动中,教师要先明确实验的目的和意义,以及学生需要掌握的化学知识和技能,即在本实验中,教师应引导学生掌握不同价态含硫物质的转化规律和化学反应原理,以及化学实验的基本操作方法和技能。然后教师就可以探索虚拟技术的融合应用和教学模式的创新,力求能发挥虚拟技术的支持作用,构建全新的化学实验教学指导体系。在教学活动中,教师可以先通过在线虚拟实验平台演示实验操作过程,让学生了解实验的基本步骤和操作方法。同时,教师还可以通过在线虚拟实验平台展示不同价态含硫物质的转化过程和反应机理,让学生更加深入地理解含硫物质的性质和转化规律。在教师演示实验操作后,可以引导学生自主进行实验,让学生通过在线虚拟实验平台选择不同的试剂和仪器,进行不同的实验操作。在实验过程中,学生可以随时调整实验条件和参数,观察实验结果的变化,并记录实验数据。实验结束后,教师要求学生将实验结果展示在在线虚拟实验平台上,与其他同学分享自己的实验成果,而教师通过在线虚拟实验平台对学生的实验结果进行点评和指导,帮助他们改进实验操作和数据处理方法。这样发挥虚拟技术的支持作用,就能形成在线化和信息化的高中化学实验教学指导模式,全面提高“不同价态含硫物质的转化”实验教学活动的综合效果,使学生对“不同价态含硫物质的转化”化学实验知识的理解和认识更加深刻,有效促使学生掌握化学实验技巧,全面系统地提升化学实验教学活动的整体质量。

3.微课重点解析教学

微课重点解析教学是指通过短小精悍的微课视频来解析化学知识的重难点,帮助学生理解和掌握化学知识。在化学教学实践中,教师借助微课技术的应用改革传统教学模式,能够发挥微课攻克重难点教学的价值和作用,让学生随时随地通过手机或电脑观看学习视频,灵活安排学习时间。微课视频可以结合图文、动画、实例等多种形式,生动形象地展示化学知识,激发学生的学习兴趣。教师可以通过微课视频对化学知识进行深入解析,讲解概念、原理、应用等内容,帮助学生理解和掌握化学知识的核心内容。此外,教师还可以根据学生的学习情况进行个性化的指导,帮助他们解决学习中的困惑和问题。

例如,在高中化学“化学反应的速率与限度”教学实践中,教师就可以对课堂教学活动进行解析,在明确重难点的基础上,发挥微课教学的作用,引导学生对课程知识进行深度分析和学习,从而全面提高学生对课程知识的理解能力。具体而言,“化学反应的速率与限度”课程体系中,教学重难点包含“化学反应速率的定义和计算方法:化学反应速率是衡量化学反应进行快慢程度的物理量,需要掌握定义和计算方法,在教学中要求了解反应速率与化学计量数之间的关系,能够根据反应方程式正确计算反应速率;化学反应速率的影响因素:影响化学反应速率的因素有很多,包括反应物的性质、反应条件、浓度、压力等等,在教学中要求学生了解这些因素对反应速率的影响机制和规律,能够分析实验数据并得出相应的结论;化学反应的限度:化学反应存在一定的限度,即反应物不能完全转化为生成物,在教学实践中应要求学生了解反应限度的概念和测定方法,能够通过实验数据判断反应是否达到限度,并理解此时反应速率的变化情况”等方面的内容。教师在对化学课堂教学重难点进行准确定位的基础上,把握信息技术深度融合应用的影响,就可以探索微课教學活动的设计和开发,即教师可以针对化学反应速率和限度的重难点制作微课视频,包括反应速率的定义和计算方法、影响反应速率的因素、反应限度的概念和测定方法等。在视频中,教师可以利用实验演示、动画演示等方式,将知识点进行生动形象的讲解,帮助学生更好地理解相关概念和规律。在学生能基于微课的辅助对“化学反应的速率与限度”课程重难点知识形成比较全面系统认识的基础上,化学教师可以组织学生进行课堂讨论和案例分析,让学生通过讨论和实践,深入理解化学反应速率和限度的概念和规律,并根据学生的实际情况进行针对性的指导和点拨,帮助学生更好地掌握相关知识点。此外,教师还可以通过在线测试的方式,帮助学生巩固相关知识点,并发现学生在学习中存在的问题,使学生对课程知识的理解和认识更加深刻。在此过程中,教师探索信息技术的深度融合应用,基于微课的支持解析“化学反应的速率与限度”课程的重难点,能够帮助学生理解课程内容,提高学生的自主学习能力和学习效率,确保教学活动创新实施。

(三)科学引入化学信息技术评价模式

对于高中阶段的化学教学指导模式而言,信息技术的融合应用能从信息化的教学评价体系建设角度表现出来。教师在课堂上探索信息技术的深度整合,可以发挥人工智能技术的支持作用,对教学评价体系进行创新,使教学评价更加客观合理,能形成对学生化学学习的积极指导作用。具体分析,一方面,人工智能技术的应用能促进教学评价模式的创新。教师通过人工智能技术,可以在化学课堂教学评价环节更精确地评估学生的学习效果,包括学生的学习态度、知识掌握程度等,这不仅可以帮助学生更好地了解自己的学习情况,也可以帮助教师更好地了解学生的学习需求,以便全方位调整自己的教学方法和策略。同时,通过人工智能技术来开发一些新的教学资源和工具,如智能题库、智能实验设备等,可以在教学评价的基础上帮助学生深入理解和掌握化学知识,增强学生对化学知识的理解和应用能力。另一方面,人工智能技术的辅助应用能增强教学评价的客观性和公正性,教师通过智能识别和智能化的数据分析工作,能在教学评价中对学生的学习情况做出客观的判断,也能指导学生对化学知识进行深度系统地探究,从而保障化学课堂教学指导的全面优化。因此新时期在高中化学课堂教学实践中,教师应该重点探索信息技术的融合应用,不断对化学教学评价模式进行改革,确保教学评价能表现出智能化、信息化和客观化的特色,能发挥评价反馈的作用,对学生学习化学知识做出积极引导,切实提升化学教学改革的综合有效性。

结束语

综上所述,在高中阶段的化学教学体系中,教师将信息技术的开发和应用作为基础性的工作,不断探索信息技术与化学教学活动系统融合应用的措施,能够引发学生对化学知识的多元化思考,可以系统化地提高课堂教学活动的整体质量,使学生的综合素质得到相应的训练。因此,新时期在高中化学教学实践中,教师应该重点针对化学教学中信息技术的开发应用进行分析,以信息技术的支持为基础,不断探索全新化学教学指导体系的建设,有效激发学生的化学探究学习能力,全面提高化学课堂教学指导的效果,使学生的化学学习能力得到优化。

参考文献

[1]柴瑞娟,张知愉,陈洁.信息技术与高中化学教学深度融合策略探索:以“氧化还原反应”教学为例[J].中小学数字化教学,2023(10):65-68.

[2]刘春阳.信息技术赋能,教学乘“云”而上:探究信息技术与高中化学教学高效融合的策略[J].学周刊,2023(30):103-105.

[3]廖乐星.融合信息技术  提高教育质量:信息化背景下高中化学实验教学研究[J].试题与研究,2023(24):64-66.

[4]吴登运.浅谈信息技术与高中化学课程融合教学策略[J].教育界,2023(12):38-40.

[5]张福利.信息技术与高中化学教学深度融合的对策探索[J].学周刊,2023(12):96-98.

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