化学教学策略与案例：提高学生学习兴趣、培养创新思维

现代信息技术与化学教学融合强调的不是所有的化学课都必须使用现代信息技术，也不是一节课时间全用现代信息技术。融合强调的是现代信息技术与化学教学内容上的和谐统一，不在乎运用现代信息技术的多少，也不在乎运用现代信息技术时间长短。无论是在课堂的任何一个时刻使用现代信息技术，只要达到优化教学课堂、提高学生学习兴趣、培养学生创新思维的目的，那现代信息技术与化学教学就达到了融合，发挥了它的优势。显然，不同的教学内容、不同形式的课程使用现代信息技术所体现出的优势也是不一样的。要想达到最好的效果，必然要对不同的课程内容进行设计，以达到合理、正确地使用现代信息技术。

（一）现代信息技术与理论知识融合

中学教材知识多、乱、杂，怎样合理地将具体知识与具体教学手段、器材结合起来，值得每位化学教师认真推敲。由于信息技术中的视频、图片、动画等可以激发学生的兴趣，在新课引入时利用现代信息技术可快速集中学生注意力，提高教学效果。例如，初、高中化学中微观知识、物质结构等使用多媒体效果会更好，能将抽象的知识具体化，辅助学生理解。运用动画模拟将原子结构、核外电子排布、原电池等工作原理清晰地展示在学生眼前，还可利用鼠标进行拖、拉、旋转，甚至可以自行组装，会极大地提高学生的学习兴趣。

多媒体的使用避免了实验室模型稀缺、只能观看书上插图的窘境，加深了学生感观印象；课件可多次重复使用，节约了资源，便于修改保存；课下可利用网上资源，探讨思考，将课堂上的化学带到了生活中，培养学生主动学习、积极探索的品质。像金属元素、非金属元素知识这类系统性强的知识，在板书的同时，利用多媒体图片对物质的颜色、状态进行展示，可带给学生直观感受，加深他们有关物质性质的认识。

每一章节末通过简单的几页PPT作为知识练习巩固，可节省教师板书时间，同时可引导学生积极思考问题。对于空气、一氧化碳、化肥铵盐之类的与生活息息相关的知识，通过具体的实例视频来引入，联系生活实际，会增添学生学习的趣味性。

（二）现代信息技术与实验内容融合

毋庸置疑，实验在化学教学中占据着重要的地位。某些化学实验具有污染环境、危险、反应迅速、装置复杂等特点，导致在教学中很难进行具体实验操作。另外，化学教师通常认为实验容易影响课程进度，在课时量少、任务重的化学教学中很难进行。很多学校没有专门的实验员，因此需要任课教师亲自准备实验，包括仪器、药品，这样就加重了化学教师的工作量，导致大多数学生实验变成演示实验甚至口头实验。这种现象在高中更为明显。相比之下初升高的考试中有实验加试，初三化学教师和领导对化学实验较重视，但通常采取的措施都是实验突击。考前一段时间内针对实验考试要求的几个化学实验集中反复练习，对于其他实验操作练习少之又少，这显然不利于学生实验能力的培养及探究能力的提高。把现代信息技术与化学实验教学融合在一起，能很好地解决传统化学实验教学中的问题，取得较好的实验效果。

1.虚拟实验技术

在提倡节约、绿色、和谐发展的社会背景下，越来越多的事情只能通过模拟的形式来实现，不方便甚至不可能亲自操作，如爆炸、核裂变等。虚拟现实技术无疑解决了这一问题，因而被广泛运用在航空航天、军事、医疗等领域的学习与研究中。将虚拟现实技术运用在教育中，特别是虚拟实验技术的应用，成功解决了目前化学实验教学上的诸多问题，实现了将危险实验安全化、污染实验绿色化、模糊现象明显化等目的，从而节省了时间、活跃了课堂、激发了学生学习兴趣，甚至能够开拓学生思维、提高他们的创造性。

虚拟实验技术是在20世纪90年代发展起来的，在国内的应用相对较少。最初是因为虚拟实验技术对学校条件及教师计算机水平要求较高，很少有学校及教师能达到要求而一直未被很好地融入教学中。直到2003年课程改革，从教学目标、教材、评价等多方面对基础教育提出了新的、具体的要求，国家开始投入大量资金加强基础教育建设，绝大多数中学达到了虚拟实验教学的基本条件。在这种情况下，越来越多的专家学者、一线教师开始对教学进行研究，在化学、物理等实验科目上，积极学习外国先进经验，采用虚拟实验技术进行教学。在我国一些较发达的城市如上海、北京、南京、广州、成都等都有了虚拟实验试点，并取得了较好的成绩。例如，中国人民大学附属中学在化学、物理等学科上借助虚拟实验进行教学，效果良好。

目前我国大多数中学都是采用这种桌面式虚拟实验。当然，这种人—机界面系统中，学生是一个外部的观察者，实验刺激不全面，感受不够深刻，仿真性不够好，但这仍然不能否定现代虚拟实验软件在有危险、探究式等实验中体现出的优势。例如，河南省少数中学建立了虚拟实验室，利用虚拟现实技术生成实时的、具有三维信息的人工虚拟环境，头盔、虚拟眼镜、虚拟手套、味觉释放器、温度感受器等高水平虚拟设备的使用，让操作者对虚拟实验感受增加，就犹如亲自做实验一般，仿真度高、交互性好。(www.xing528.com)

事实上，虚拟实验在不同类型的化学实验教学中的作用具有很大的差异：对于一些安全性高、现象明显的感知实验、验证实验等，采用虚拟实验教学可以起到模拟、渲染、立体、强化的辅助作用；对于有害有毒、易燃易爆等化学实验教学有着不可替代的作用，其安全、高效且能给实验者带来声、光、温度等多重感官刺激，甚至可以使实验效果优于真实实验；而对于一些反应机理展示实验，采用虚拟实验教学凸显出来的优势是真实实验无法达到的，它可有效地将化学微观知识宏观化、平面知识立体化，如通过虚拟实验展示有机物甲烷的立体构象及模拟动画演示甲烷氯化的微观机理，学生可通过鼠标对甲烷结构进行移动、旋转、缩放，进而产生更为直观的认识，以及控制甲烷氯化反应进程，观察反应物在不同阶段的变化，可以加深对所学知识的理解。虚拟实验还可以为实验者提供一个探究学习的平台，提高实验者的自主学习能力。例如，通过虚拟实验——“酸碱滴定反应曲线的绘制”，实验者可以在模拟的实验情境中独立地组装化学仪器、添加药品、观察实验现象，且可多次实验得到不同的滴定反应曲线，通过观察、分析滴定曲线，掌握酸碱滴定反应的实质及特性。

2.实物投影仪

实物投影仪指投影机与实物展示台的组合，在教学中可以将演示实验清晰地展示在电脑屏幕上，对实验的操作、现象有一个放大的功能。由于演示实验课前准备简单、方便，能够吸引学生注意力、调动课堂学习的积极性，对相应知识的讲解起到补充与辅助作用，故演示实验是化学实验授课中常用的一种方法。事实上，很多化学反应转瞬即逝，学生观察不到变化，以及从不同角度观察到的实验现象也有所区别，达不到演示实验的良好效果。将演示实验在实物展示台上操作，借助实物投影机将实验投射在电脑幕上，方便每位学生观看。实物投影仪的使用让实验现象、实验过程明显化，是对现代信息技术与化学实验教学融合的一个巨大推动。

（三）现代信息技术与复习内容融合

1.基础知识复习

不断地刺激才能长时间地记忆。在紧张的课时条件下如何提高复习课的效率，成了教师较为关注的问题。多媒体的使用使课程容量增大，能在有限的时间内复习更多的知识，节省教师板书、读题练习等时间。另外，多媒体能够将知识系统地联系在一起。例如元素知识的复习，通过原子结构到元素周期表、碱金属、氯族元素，举一反三借助图表、树状图等给学生建立一个完整的概念知识体系，便于学生进行相关知识记忆；并且，复习课件较容易保存、修改，可根据学生的反馈及每年的新题型进行补充和调整。这样，既保留了优秀教师的经验，也保证了学生每一次复习的效率。

2.实验知识复习

关于实验复习，现代信息技术同样具有较强的优势。它既避免了教师口授复习实验现象及结论的枯燥，又解决了重新做实验浪费大量时间和药品的问题。以视频、动画、虚拟实验等形式进行实验复习，会让学生像学习新课一般充满兴趣，对遗忘的实验现象进行回顾。同时，这种多角度、多方位的刺激让学生的记忆更加深刻、记忆效果更好，从而达到提高复习效率的目的。

虚拟实验对中招考试的实验加试也可以发挥较好的作用。在真实实验前学生通过虚拟实验软件进行虚拟实验操作，对实验过程及具体的操作流程有一个大致了解后进入实验室进行具体实验练习。这样，学生能够较顺利地做好实验，减少实验时间和很多不必要的麻烦与问题。在实验结束后，再进行相关虚拟实验操作复习，会使学生加深印象、强化记忆。