智慧课堂在初中化学教学中的应用

黄富强

一、 引言

自从《义务教育化学课程标准》实施后,初中化学课堂教学大力进行教学改革,大多数教师开始积极将智慧课堂应用到化学教学实践中来。但是由于智慧课堂在初中化学教学中应用时间较短,在实际应用中存在不足,智慧课堂应用效果较差。教师应根据现实存在的问题,制订有效的智慧课堂应用策略,确保学生利用智慧课堂的学习全面增强综合能力。

二、 智慧课堂概述

智慧课堂是以建构主义学习理论为指导,在云计算、大数据等现代化技术支持下,以软硬件一体的方式实现集中智能录制、远程互动以及常态化直播录播,为教学决策提供大数据支撑,实现教学决策数据化、评价反馈即时化、交流互动立体化、资源推送智能化,起到为教师减负、为学生减负、为家长减负的作用。可以有效培养学生的自主学习能力,促进核心素养的有效达成。

三、 智慧课堂应用优势

第一,有利于创新课堂。在初中化学教学中应用智慧课堂时,教学模式开始向多元化方向转变,数字化教学模式、个性化教学模式和翻转课堂教学模式得到广泛应用,并且授导型、研讨型、远程互动等多种教学方法并存,能够有效打破传统语言灌输教学束缚。第二,有利于实现学情分析。初中化学教师在教学中应用智慧课堂时,可以基于人脸识别技术,自动统计教室使用率、课堂出勤情况以及学生上课状态,为课堂教学提供直观技术分析。第三,有利于确保课内互动顺利开展。在初中化学教师应用智慧课堂时,可以借助移动终端开展课堂互动,利用手机或者笔记本与学生进行线上交流,拉近师生关系,保障课堂互动交流活动有序实施。第四,有利于智能录制。初中化学教师在应用智慧课堂时,可以实现多场景全自动智能化采集,既保证了教学视频资源的充足,又真正地解放了人力成本,使名师的优质课堂教学在无须干扰教学的情况下轻松录制。第五,有利于可视化管理。在初中化学教师应用智慧课堂时,可以通过可视化集中控制管理系统,全面监控课堂情况,结合动态的数据呈现内容,有效开展日常监控、督导巡课等工作。

四、 目前初中化学教学中存在的问题

(一)教学理念滞后

在教学中发现,部分教师受到传统教学理念影响,在课堂教学中仍然习惯对书本知识进行机械化传授,无法形成深入开发与利用智慧课堂的意识,对智慧课堂应用缺乏足够重视,未能深入了解智慧课堂在初中化学教学中的应用意义,也没有系统钻研智慧课堂应用方法。部分教师在初中化学课堂教学中习惯对书本知识进行机械化讲解,很少将智慧课堂应用到化学教学中来,课堂学习气氛沉闷乏味,影响了学生课堂学习兴趣。

(二)互动交流频率较低

目前部分教师在初中化学课堂上,采用的教学模式较为滞后,通常是以单项输出知识为主,与学生之间缺乏互动沟通,未能充分倾听学生的意见和想法。在这种模式下,学生仅需听讲、做笔记和写作业,无法形成良好的互动交流意识,不利于提升学生的化学思维能力和知识迁移能力,降低了学生课堂学习效果。虽然部分教师在初中化学课堂上,习惯针对教学内容提出问题,但是提问形式基本上是以一问一答的方式为主,无法有效检验不同学习能力学生对有关知识的掌握情况,降低了提问教学效果。

(三)实践活动较少

部分初中教师受到教学器材以及课堂学习时间等因素影响,很少在化学课堂上设计实践活动,通常是以口头讲解的方式,向学生描述有关化学实验过程,以讲实验代替做实验。在这种情况下,学生无法有效培养实践操作能力,不能切身掌握化学实验步骤,也不能及时发现实验过程中出现的问题,对实验本身及结论无法进行深刻理解,实验教学效果大打折扣。

(四)学生缺乏自主学习意识

在初中化学教学中发现,部分学生对教师依赖性较强,缺乏自主学习意识,未能按照学习需求灵活应用信息化技术探索相关知识内涵,习惯将教学知识留到课堂。虽然教师在日常教学中会按照教学需求,为学生布置自主学习任务。但是部分学生在课外学习中,存在思想懈怠的问题,自主学习缺乏有效支架,不能积极主动钻研教学知识的含义和应用方法,自主学习质量较差。

(五)教学维度较窄

以往教师在初中化学教学中应用智慧课堂时,习惯将焦点放到课堂中,忽视课前和课后智慧教学,没有为学生提供精细化教育服务,导致学生在课堂存留的问题,无法在课余时间得到有效解决,影响了智慧课堂应用效果。此外,部分教师在初中化学教学中应用智慧课堂时,很少在课堂上开展即时测验活动,也没有充分运用在线教育平台,对学生课后学习状态缺乏密切关注,经常根据教学经验应用智慧课堂,导致智慧课堂缺乏针对性,降低了初中化学教学水平。

五、 智慧课堂在初中化学教学中的应用策略

(一)转变教学理念,提升智慧课堂应用效果

随着现代化技术发展成熟,国家对传统教学改革已经提上日程,在《教育信息化2.0行动计划》的文件中提到,在新的教育形式下教师需要输出更加全面的信息技术、教学活动、教学方法等,将信息技术与教育教学融合。在此背景下,传统的课堂教学理念已经逐渐无法满足现代化教学需求。教师应在日常教学中以新课改政策为导向,按照智慧课堂应用需求,积极转变传统教学理念,将学生作为智慧课堂应用主体,按照学生学习需求探寻智慧课堂应用方法。此外,教师在转变教学理念时,应积极与同事进行交流,向优秀教师借鉴智慧课堂应用方法,从中汲取先进教学理念,根据教学实情有序剔除传统教学理念。另外,教师可以运用网络学习资源,收集有关智慧课堂应用的教学视频,在学习中积累现代化教学理念,总结多种智慧课堂应用技巧,为提高智慧课堂应用效果奠定良好的基础。

(二)创设导入情境,激活学生思维

新课标背景下,初中化学教师主要的教学任务是开拓学生学习思维,培养学生化学学习兴趣。教学实践发现,相较于其他教学环节而言,课堂导入极为重要。课堂导入情境是否生动有趣,直接影响学生课堂学习质量。因此,教师在初中化学教学中应用智慧课堂时,应紧抓导入环节,运用现代化技术建设智慧课堂,创设导入情境,激活学生思维。教师可以充分发挥自身作为指导者的能动性,按照教学需求,灵活将书本上的抽象知识点与具体的化学实验情境结合,利用智慧课堂中的视听功能,为学生营造形象、直观的化学情境,通过色彩画面调动学生主动学习兴趣,使学生能够积极探索有关知识内涵,切实提高学生课堂学习质量。

例如,在讲授《分子和原子》时,教师可以先从互联网中收集有关分子和原子的情境视频,利用信息化技术将其整合起来。教师在导入环节可以应用智慧课堂,为学生直观展示网络素材的动态画面,为学生创设生动形象的学习情境,激活学生思维。当网络素材展示完毕后,教师可以询问学生:其中讲解了什么内容?分子和原子的特点是什么?如何用分子的观点解释水的蒸发?分子之间的间隔受到哪些因素影响?如何区分分子和原子?并按照学号进行分组,让学生在小组中展开交流,引导每个小组阐述交流结果,分享自身对有关问题的看法。教师可以借此机会与学生展开互动交流,让学生结合交流体验,说出自身对哪些知识存在理解问题。教师可以根据学生问题回答准确性以及个人反馈,有针对性地打开智慧课堂中的网络素材,带领学生深入学习重点知识,使学生在教师讲解下能够全面掌握这节内容。

(三)组织实践活动,培养操作能力

智慧课堂之所以在初中化学教学中备受推崇,是因为其可以一键式操控,教师可以通过触摸屏,掌控教室内各个教学设备开关,方便迅速地实现模式切换,能够在短时间内打造实践场景。另外,化学属于实验类学科,对学生的实践操作能力和观察能力要求极高,需要学生掌握不同器材的名称、形状和用途,教师需要在初中化学课堂上加大实践活动开展力度。因此,教师在初中化学教学中应用智慧课堂时,可以按照化学学科特征和教学需求,设计恰当的教学方法,借助智慧课堂组织实践活动,培养操作能力。教师根据教学内容,在智慧课堂中查找有关虚拟实验游戏,结合课本上提供的知识点优化游戏板块。教师可以在课堂上通过总机控制学生的计算机,为每台计算机安装虚拟实验游戏,让学生结合所学知识进行自主实验。这样既能为学生提供实验机会,还能使学生在虚拟实验中,充分掌握不同器材的名称和使用方法等,提升学生课堂学习效果。

例如,在讲授《酸和碱的中和反应》时,教师可以在知识点讲解完毕后,通过智慧课堂中的数字化资源,查找有关这节内容的虚拟实验游戏,运用信息化技术将游戏中的器材和内容进行修改。然后借助远程控制技术,通过总机为计算机教室中的电脑安装相关游戏,并让学生按照学号进行入座,自主通过操作键盘或按钮的方式,按照游戏提示完成酸和碱的中和反应实验。教师可以在学生实验的过程中,远程观看学生的实践步骤,分析学生对实验器材和实验流程是否充分理解,并在实验结束后,指出学生存在的实验问题。提问学生:进行酸和碱的中和反应时药品加入的先后顺序可以颠倒吗?酸入碱中和碱入酸中溶液的酸碱度是如何变化的?反应过程中溶液中溶质的成分如何变化以及如何检验?反应过程中溶液的温度是如何变化的?如何绘制酸碱度和温度的变化曲线?此外,教师可以使用Flash动画模拟中和反应的微观反应,使学生能够充分理解中和反应的微观本质。最后,教师可以在智慧课堂上,通过总机为学生演示实验过程,明确有关器材的名称和使用方法,告诉学生在完成这类实验中需要注意的安全问题,确保学生能够不断强化实验能力。

(四)改善教学方法,强化自主学习意识

自主学习意识对学生今后发展具有重要作用。当学生形成良好的自主学习意识,则能在脱离教师监督下,认真钻研书本知识,自主探索知识运用技能。相较于其他学科而言,初中化学知识理解难度较高,仅仅通过书本要求学生自学,不仅会加大自主学习难度,还会影响学生自主学习意识培养效果。因此,教师在初中化学教学中应用智慧课堂时,应根据学生以往学习表现,制订科学的教学模式,积极通过智慧课堂改善教学方法,强化自主学习意识。教师可以运用各种信息技术手段,将重难点知识点通过移动终端设备录制成微课短视频,让学生按照短视频讲解内容,自主汇总有关知识点内涵,要求学生结合个人理解制作思维导图。这样一来,学生可以在制作思维导图中,自主钻研微课知识,从而有效培养自主学习意识。

例如,在讲授《金属材料》时,教师可以将常见金属的物理性质,区分常见的金属和非金属,合金硬度、熔点及抗腐蚀性的特点,新型合金材料在高科领域的应用等知识,运用信息化技术录制成短视频。教师在录制短视频的过程中,可以按照讲课的方式通过手机或iPad等移动终端设备进行录制。当教师录制好短视频后,可以将其发送到学习群,要求学生课前自主通过移动终端设备打开短视频进行学习,让学生独立完成思维导图设计任务,要求学生在思维导图中分清不同知识点之间的关联,讲明重点知识含义,区别性质与用途的关系。课堂上教师可以运用手机将学生制作好的思维导图拍摄下来,从中选出具有代表性的思维导图,通过手机投屏的方式展示到电子屏幕,明确有关学生思维导图中的优缺点,并在智慧课堂上利用信息化技术播放短视频,结合短视频全面讲解这节知识,告诉学生有关知识自学技巧,使学生在智慧课堂上能够有效增强自主学习意识。

(五)拓展课堂教学维度,细化教育服务

对于智慧课堂而言,不仅需要在课堂中体现出教学的智慧性,还需要从课前和课后等角度出发,延伸课堂教学维度,全面打造智慧教学,形成完善的智慧教育服务,使学生在课前、课堂以及课后全程服务中,能够全面掌握书本上的知识点,提高学生学习效果。因此,教师在初中化学教学中应用智慧课堂时,应注重拓展课堂教学维度,细化教育服务。教师应按照教学需求,在课前运用信息化技术作好充足准备,课堂上根据学生听课表现,融入知识即时测验活动,结合学生在测验活动中的结果,总结学生对有关知识点的掌握情况,有计划地设计课后学习任务,要求学生通过在线教育平台,完成相关作业。教师可以线上随时指出学生存在的问题,线上询问学生对有关知识的看法,确保在课后能够重点指导和帮助对教学知识了解不足的学生,使全体学生都能在化学智慧课堂辅助下实现共同成长。

例如,在讲授《有机合成材料》时,教师可以将智慧课堂应用分为课前、课堂和课后三个环节。在课前,教师可以运用信息技术,在微信公众号、微博等平台上,查找有关这节内容的动态演示视频,通过线上点评教学服务,让学生在课前分享自身对有关视频的看法。教师可以按照学生反馈,将可行性高的网络视频下载下来,为课堂教学做好准备。在课堂上,教师可以通过信息智能设备如投影仪等能够展示图像的器材,播放课前所选的动态演示视频,按照视频向学生全面讲解这节内容。当知识点讲授完毕时,教师应运用信息技术及时开展知识测验活动,先在线上教育平台上查找有关知识测验习题,将其展示到屏幕上,要求学生按照所学知识将正确答案写到笔记本上。教师可以通过检查学生笔记本,总结学生课堂学习成果,分析学生对这节知识存在哪些理解问题,向学生深入阐释有关知识内涵。在课后,教师可以通过线上教育平台,搜索与这节内容有关的课后学习材料,要求学生在规定时间内进行线上巩固复习。教师可以在课余时间通过登录线上教育平台,运用信息技术动态关注每位学生的线上学习状态,检查学生是否充分掌握所学知识,通过留言渠道开展课后小讲堂,通过短视频或者文字等形式在学生出现知识理解和题目练习等方面的问题时给予细致帮助,加强学生对这节化学知识的理解和应用能力。

六、 结论

综上所述,智慧课堂在初中化学教学中的应用,是素质教育的必然要求,也是现代化教学发展的必然趋势。但是目前初中化学教学受到教学理念和讲课方式等因素影响,存在部分问题,需要教师在应用智慧课堂的过程中,立足现状设置恰当的应用策略:转变教学理念,提升智慧课堂应用效果;创设导入情境,激活学生思维;组织实践活动,培养操作能力;改善教学方法,强化自主学习意识;拓展课堂教学维度,细化教育服务等,采用多种方法优化教学模式,使学生在智慧课堂上能够有效提升化学核心素养。