信息技術(shù)與化學(xué)學(xué)科整合的探索與分析

1、信息技術(shù)與化學(xué)學(xué)科整合的探索與分析吳忠市師資培訓(xùn)中心 趙金璐 郵編 751100摘要：信息技術(shù)與化學(xué)學(xué)科整合，使得教學(xué)資源和教學(xué)手段得到優(yōu)化，體現(xiàn)出與傳統(tǒng)教學(xué)手段不可比擬的優(yōu)勢。然而實驗操作絕對不能完全由信息技術(shù)代替，傳統(tǒng)的教學(xué)手段也有它的優(yōu)勢！不能用信息技術(shù)手段完全取代傳統(tǒng)的教育教學(xué)手段。關(guān)鍵詞： 信息技術(shù) 化學(xué)教學(xué) 探索與分析所謂信息技術(shù)與學(xué)科課程整合是指通過學(xué)科課程把信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)有機(jī)地結(jié)合起來，將信息技術(shù)與學(xué)科課程的教與學(xué)融為一體，提高教與學(xué)的效率，改善教與學(xué)的效果，實現(xiàn)傳統(tǒng)教學(xué)模式的創(chuàng)新 。對于化學(xué)學(xué)科來說，怎樣更有效的利用各種手段和方法來幫助學(xué)生建構(gòu)意義正是化學(xué)教育工作者長期以

2、來追求的。中學(xué)化學(xué)教學(xué)和信息技術(shù)進(jìn)行整合，使得教學(xué)資源和教學(xué)手段得到優(yōu)化，體現(xiàn)出與傳統(tǒng)教學(xué)手段不可比擬的優(yōu)勢，如交互課程對學(xué)生主體作用的強(qiáng)化和激發(fā)、互聯(lián)網(wǎng)作為資源庫對化學(xué)學(xué)習(xí)的強(qiáng)大支持、多媒體課件提供多樣的外部刺激等等。對于化學(xué)學(xué)科來說，怎樣更有效的利用各種手段和方法來幫助學(xué)生建構(gòu)意義正是化學(xué)教育工作者長期以來追求的。如何實現(xiàn)信息技術(shù)與化學(xué)學(xué)科課程整合呢？一、 要用新的思想、新的理念去認(rèn)識信息技術(shù)與化學(xué)學(xué)科整合的關(guān)系：首先，化學(xué)學(xué)科是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)，化學(xué)的發(fā)明、創(chuàng)造是從化學(xué)實驗中獲得的，化學(xué)理論的建立也必須依靠實驗作佐證，化學(xué)實驗內(nèi)容具有非常豐富的教育價值，不僅能激發(fā)學(xué)生的興趣，而且有

3、助于學(xué)生理解化學(xué)原理、概念，鞏固化學(xué)知識，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)以及分析問題、解決問題的能力。如果在微機(jī)上進(jìn)行化學(xué)學(xué)科的學(xué)習(xí)，勢必在學(xué)習(xí)過程中不能進(jìn)行化學(xué)實驗，只能進(jìn)行實驗?zāi)M，在很大程度上，實驗?zāi)M的可視性很好，但可信度卻很差。許多科學(xué)實驗，其現(xiàn)象盡管沒有課件演示那么清晰，如化學(xué)中焰色反應(yīng)，但實驗是真實存在的，其可信性、真實性、科學(xué)性和嚴(yán)密性是可以為學(xué)生所感知的。如果一味地將化學(xué)變化用多媒體來摸擬，在一定程度上忽視了學(xué)生探究能力、操作能力和實踐能力的培養(yǎng)。第二，在趣味性上，信息技術(shù)無法替代科學(xué)實驗。科學(xué)實驗往往伴隨著物體的運動、發(fā)光、發(fā)熱、顏色及形態(tài)的變化，有時甚至是爆炸等極端現(xiàn)象，在完成教學(xué)的

4、同時，也增強(qiáng)了課堂的趣味性，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和課堂效率。許多學(xué)生喜愛上化學(xué)課的原因，就是因為在化學(xué)課堂上經(jīng)常會有各種各樣的實驗，如果簡單地用影片似的課件演示替代實驗，其趣味性必將蕩然無存。第三，在能力培養(yǎng)上，信息技術(shù)無法替代科學(xué)實驗。實驗教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生探究能力，提高學(xué)生科學(xué)探索精神的最有效途徑。在演示實驗的過程中，需要學(xué)生運用全部的感官去觀察、感知實驗的現(xiàn)象，而后通過對現(xiàn)象的分析、處理，探究變化的過程和原因。這其中的許多現(xiàn)象，如放熱、吸熱等是課件難以真實描述的，這就影響了學(xué)生的分析、探究。何況，計算機(jī)模擬完全是按照老師的意志、知識水平進(jìn)行設(shè)計、制作的，這種實驗的結(jié)果是一種理想狀態(tài)下的結(jié)果。

5、現(xiàn)實中的許多外因都會對實驗的現(xiàn)象與結(jié)果產(chǎn)生影響，從而使實驗產(chǎn)生異?，F(xiàn)象，這種異?，F(xiàn)象的出現(xiàn)，是提高學(xué)生探究能力，增強(qiáng)學(xué)生科學(xué)品質(zhì)的極好契機(jī)。同時，課堂教學(xué)的演示實驗，學(xué)生可以參與其中，在保證安全的前提下還可以由學(xué)生親手完成整個實驗的過程，不僅可以增強(qiáng)學(xué)生的動手能力，而且可以使學(xué)生體驗科學(xué)探索的途徑，分享成功的喜悅。同樣的實驗，若換成演示課件，學(xué)生所體驗的僅僅是鼠標(biāo)的點擊?；谝陨险J(rèn)識，作為一線的化學(xué)教師，在進(jìn)行信息技術(shù)與化學(xué)學(xué)科整合中，決不能違反以真實的實驗為主的實驗教學(xué)原則，只熱衷于計算機(jī)模擬實驗，忽視實驗本身在教學(xué)中的作用，利用信息技術(shù)手段積極改變課堂教學(xué)模式和學(xué)習(xí)方式。使學(xué)生在學(xué)科教學(xué)中

6、學(xué)習(xí)信息技術(shù)、培養(yǎng)學(xué)生的信息能力，使信息技術(shù)目的和手段相統(tǒng)一。二、 結(jié)合本學(xué)科特點，建設(shè)好化學(xué)學(xué)科的教學(xué)資源庫化學(xué)是一門信息量很大的科學(xué)，學(xué)科教學(xué)資源是學(xué)科課程整合的基礎(chǔ)，沒有資源，整合就無從談起。在課堂教學(xué)過程中、在化學(xué)的探究學(xué)習(xí)過程中，都需要大量的資源支撐，僅有教材、參考書是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。還需要大量圍繞化學(xué)課程，基于信息技術(shù)的數(shù)字化資源。面對著茫茫海量的網(wǎng)絡(luò)信息時，首先面臨著信息篩選的挑戰(zhàn)，只有掌握一定的搜索能力，面前的茫茫信息大海，才能夠體現(xiàn)出價值，才能稱得上“資源”?？梢赃@么說：一萬條相關(guān)信息，是垃圾；十條相關(guān)信息，才是資源。為此，我的做法是：老師平時一點一滴的收集，主要收集以下幾方面微

7、觀模擬課件。2.1電子云、化學(xué)鍵、晶體結(jié)構(gòu)、有機(jī)物分子空間結(jié)構(gòu)、有機(jī)物反應(yīng)機(jī)理如消去反應(yīng)等、電解池原理、原電池原理、膠體的滲析與電泳。2.2有毒、有害、現(xiàn)象模糊以及較難完成的實驗。如膠體的電泳、硫化氫的性質(zhì)與制取、CO、SO2、Cl2等毒性實驗、壓強(qiáng)對化學(xué)平衡的影響等。2.3錯誤的實驗操作后果。如氫氣還原氧化銅時先加熱后通氫氣、將水加入濃硫酸以稀釋濃硫酸、用啟普發(fā)生器制取乙炔等。2.4化學(xué)生產(chǎn)流程的宏觀演示。如接觸法制硫酸、氨氧化法制硝酸、陶瓷、水泥、玻璃的生產(chǎn)流程等。指導(dǎo)學(xué)生收集：收集與學(xué)科內(nèi)容相關(guān)的課外小知識。如生活中的化學(xué)、趣味化學(xué)、化學(xué)與工業(yè)的發(fā)展、化學(xué)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、化學(xué)與科學(xué)技術(shù)等，分

8、門別類。學(xué)生親身經(jīng)歷對自然或社會的探究，收集第一手的資料，在圖書館、網(wǎng)絡(luò)或資源庫收集第二手資料，因為，這兩種資料及其收集過程中所培養(yǎng)出來的能力，都有不可替代的價值和重要意義。這也使學(xué)生在新的教育理念下，信息技術(shù)與學(xué)科整合，新的教學(xué)模式下，學(xué)習(xí)方式發(fā)生了根本性的轉(zhuǎn)變。三、在教學(xué)設(shè)計中重視化學(xué)學(xué)科與信息技術(shù)的整合教學(xué)設(shè)計是教師教和學(xué)生學(xué)的規(guī)劃藍(lán)圖，教學(xué)設(shè)計的好壞直接影響到教學(xué)效果的好壞。在化學(xué)學(xué)科與信息技術(shù)的整合中，經(jīng)過一段時間的探索，我從以下幾方面進(jìn)行教學(xué)設(shè)計，并收到了良好的教學(xué)效果。3.1 創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境。根據(jù)課程內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)不同，創(chuàng)設(shè)不同學(xué)習(xí)情境。如：社會、文化、自然情境；問題情境；虛擬實驗

9、環(huán)境等。在學(xué)習(xí)情境中學(xué)生進(jìn)行觀察、思考、操作，在這里，可利用多媒體課件、網(wǎng)上教學(xué)資源創(chuàng)設(shè)情境。3.2 學(xué)生實踐、驗證階段。學(xué)生通過觀察、思考、交流，對所獲取的信息經(jīng)過初步整理，加工后會得到一定的結(jié)論或提出某些假說，需要對這些結(jié)論或假說加以驗證。比如，我曾經(jīng)指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行了一次有關(guān)“工業(yè)廢水對周邊環(huán)境的影響”的實踐活動，活動完成后，對實驗結(jié)果的驗證，學(xué)生利用了互聯(lián)網(wǎng)。在這里，信息技術(shù)強(qiáng)大的信息功能，對學(xué)生的實踐活動起了很好的輔助作用。3.3 指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行知識重構(gòu)和歸納總結(jié)。在復(fù)習(xí)課中，傳統(tǒng)教學(xué)是，教師的活動是一張嘴、一支粉筆、一塊黑板加簡單的電教手段，課堂容量和知識密度都小，顯然不能滿足復(fù)習(xí)課的需

10、要。利用多媒體計算機(jī)技術(shù)呈現(xiàn)信息量大，速度快，圖文并茂的優(yōu)勢，進(jìn)行所學(xué)知識的鞏固和復(fù)習(xí)，會使學(xué)生更好更快更多地接受知識。在總復(fù)習(xí)時，運用計算機(jī)將課堂教學(xué)中的板書、例題、練習(xí)制成一個多媒體課件，既可增大課堂信息量、減少板書時間，又能達(dá)到較好的教學(xué)效果。進(jìn)行實驗室制取實驗裝置及相關(guān)練習(xí)的復(fù)習(xí)中，用傳統(tǒng)的方法若把裝置圖畫在黑板上很浪費時間，用一些掛圖，又沒有動態(tài)效果，如果制成多媒體課件，只需一按鍵即呈現(xiàn)出來，運行極為方便，且有更好的教學(xué)效果。四、 在化學(xué)學(xué)科與信息技術(shù)整合的過程中重視教學(xué)方式和方法的改進(jìn)信息技術(shù)運用于教學(xué)的目的是通過計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)，把各種媒體信息加以整合，展現(xiàn)給學(xué)生生動形象、富于啟發(fā)、

11、促進(jìn)思維的畫面。但這決不意味著傳統(tǒng)板書被淘汰的時代的到來，相反，傳統(tǒng)板書的某些作用是屏幕無法替代的。在教學(xué)過程中注意傳統(tǒng)板書與信息技術(shù)相結(jié)合，不能用屏幕或投影完全取代傳統(tǒng)板書。首先，傳統(tǒng)的板書過程往往是老師思維過程的再現(xiàn)。教師伴隨著講授過程的一步步板書，實際上就是在一步步書寫著自己的思維過程，對學(xué)生具有一定的啟迪和示范作用；同時，師生、交流學(xué)習(xí)體驗，也是學(xué)生思維漸進(jìn)的過程。若這個過程也用屏幕來替代，多媒體系統(tǒng)也就成了名不副實的電子板書，也就無法展現(xiàn)教師教、學(xué)生學(xué)的思維過程，這樣教學(xué)的價值就大打折扣了。其次，課堂教學(xué)是一個復(fù)雜的過程，教材、教師、學(xué)生三者的思維不可能完全吻合，因此，課堂教學(xué)需要隨

12、機(jī)應(yīng)變，需要教學(xué)機(jī)智。當(dāng)學(xué)生的思維方式、思維順序與課堂設(shè)計不相符合時，就需要教師及時進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，有時甚至要對設(shè)計好的板書進(jìn)行調(diào)整。一般說來，板書除了包括教師備課過程中設(shè)計好的相對固定的部分外，也包括上課過程中針對具體問題和具體情況下臨時書寫的即時性部分。而利用信息技術(shù)制作的課件，在上課過程中難以即時修改，缺乏應(yīng)變性。另外，對于化學(xué)教學(xué)而言，學(xué)科覆蓋面廣，知識點分散，若不能在教學(xué)過程中突出重、難點，必將使學(xué)生無法抓住學(xué)習(xí)的主流，從而無法建立起化學(xué)的知識網(wǎng)絡(luò)體系，化學(xué)將成為各種知識信息的簡單堆積。教師在板書的過程中，往往可以通過更換不同顏色的粉筆、利用各種不同的符號、或圈圈點點來突出重要知識點

13、。優(yōu)秀的教師其課堂的要點，常常能直觀的反映在其板書的圈圈點點上。相反，在屏幕上，教師很難用其個性化的符號即時描述，也難以對需要強(qiáng)調(diào)的文字進(jìn)行圈點，在一定程度上也會影響教學(xué)效果?？傊?，作為現(xiàn)代教學(xué)手段，信息技術(shù)是對傳統(tǒng)教學(xué)手段的補(bǔ)充，但不可能完全取代傳統(tǒng)的教學(xué)手段。在化學(xué)學(xué)科與信息技術(shù)整合的過程中重視教學(xué)方式和方法的改進(jìn)，把傳統(tǒng)教學(xué)手段與現(xiàn)代教育手段有機(jī)的結(jié)合起來，不可因為要使用多媒體而摒棄傳統(tǒng)的好的教學(xué)手法。同樣，也不能因為多媒體技術(shù)的某些不足，而不用它的某些優(yōu)勢。信息技術(shù)與化學(xué)學(xué)科整合中，學(xué)生學(xué)習(xí)的適應(yīng)性分析：一、 首先要培養(yǎng)學(xué)生終身學(xué)習(xí)、主動學(xué)習(xí)的習(xí)慣長期以來，在傳統(tǒng)教學(xué)方法和應(yīng)試教育的影

14、響下，學(xué)生已經(jīng)習(xí)慣于被動地接受教師灌輸?shù)闹R，一些教師和學(xué)生、家長都注重于培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)試技能而不是學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)造能力。一些學(xué)生已經(jīng)形成了不愿進(jìn)行主動探究，寧愿去記憶現(xiàn)成結(jié)論、被動接受知識的習(xí)慣。在知識型社會逐漸形成的今天，人只有終身學(xué)生、不斷更新知識，才能夠符合社會發(fā)展需求。教師要引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)該認(rèn)識到社會發(fā)展所帶來的需求變化，讓學(xué)生提高自己在學(xué)習(xí)過程中的主動性，配合教師的教學(xué)安排，逐漸培養(yǎng)出主動學(xué)習(xí)、主動探究的能力和習(xí)慣。二、 讓學(xué)生感覺信息化學(xué)習(xí)的優(yōu)越性在信息化社會的今天，必須意識到網(wǎng)絡(luò)信息是一個相當(dāng)重要的信息來源、學(xué)習(xí)資源。近年的化學(xué)中考和高考在試題的設(shè)計也體現(xiàn)出現(xiàn)背景新、信息廣的趨勢。這無不

15、是為適應(yīng)社會的發(fā)展所做出的變革。對此，學(xué)生就應(yīng)該懂得運用信息技術(shù)去尋找相關(guān)的資源，將互聯(lián)網(wǎng)作為最大的學(xué)習(xí)資源庫進(jìn)行有效利用。然而學(xué)生實際使用情況表明，互聯(lián)網(wǎng)首先是一種聊天游戲的場所，還沒意識到互聯(lián)網(wǎng)作為一種學(xué)習(xí)工具和教育資源的巨大潛力，因此有必要強(qiáng)化學(xué)生利用互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行學(xué)習(xí)的意識。教師可以通過指導(dǎo)學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)開展主題探究等各種學(xué)習(xí)活動，安排學(xué)生圍繞特定主題通過網(wǎng)絡(luò)收集資料，并通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行交流討論以及展示學(xué)習(xí)成果。在進(jìn)行信息技術(shù)和課程整合的起步階段，通過這樣一個完整的網(wǎng)絡(luò)主題探究活動，學(xué)生可以體會到互聯(lián)網(wǎng)是豐富的信息資源庫和便捷交流的平臺、意識到利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行學(xué)習(xí)的優(yōu)越性，讓學(xué)生能主動地利用網(wǎng)絡(luò)來開

16、拓視野、提高效率、終身受益。三、 培養(yǎng)學(xué)生良好的信息素養(yǎng)在信息化的學(xué)習(xí)中，除了必要的計算機(jī)操作技能以外，學(xué)生對信息搜集、整理的能力極大地制約了學(xué)習(xí)活動的開展。目前互聯(lián)網(wǎng)上信息龐雜，如若沒有良好的辨別力和自控力，學(xué)生極易被消極的、有害的東西腐蝕。所以教師最好能夠建立或者選擇合適的交流和展示平臺，將學(xué)生網(wǎng)絡(luò)活動集中起來，便于教師進(jìn)行引導(dǎo)。四、 引導(dǎo)學(xué)生改變學(xué)習(xí)方式在強(qiáng)調(diào)探究能力的今天，應(yīng)讓學(xué)生結(jié)合信息技術(shù)來構(gòu)建新的化學(xué)學(xué)習(xí)方式。以“生活中的化學(xué)”的教學(xué)實踐為例，安排學(xué)生進(jìn)行小組合作的方式，確定小組探究課題。再根據(jù)組員的興趣特點確定每個組員的職責(zé)，分別分配不同的任務(wù)。讓人人有任務(wù)、人人有成果，再共同合作制作成小組作品。最終在全班同學(xué)面前展示交流和通過網(wǎng)站平臺發(fā)布。在這種學(xué)習(xí)方式下，學(xué)生以主動積極的方式探求知識，體驗自行尋求資源解決問題，使學(xué)習(xí)過程變得活潑生動，自主獲取的知識也使學(xué)生印象深刻，學(xué)習(xí)效果得到質(zhì)的提高。經(jīng)過實踐和探索，我認(rèn)為，只要能將信息技術(shù)恰倒好處應(yīng)用到日常教學(xué)中，充分發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)點，結(jié)合