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1、信息技术与化学学科整合的探索与分析吴忠市师资培训中心 赵金璐 邮编 751100摘要：信息技术与化学学科整合，使得教学资源和教学手段得到优化，体现出与传统教学手段不可比拟的优势。然而实验操作绝对不能完全由信息技术代替，传统的教学手段也有它的优势！不能用信息技术手段完全取代传统的教育教学手段。关键词： 信息技术 化学教学 探索与分析所谓信息技术与学科课程整合是指通过学科课程把信息技术与学科教学有机地结合起来，将信息技术与学科课程的教与学融为一体，提高教与学的效率，改善教与学的效果，实现传统教学模式的创新 。对于化学学科来说，怎样更有效的利用各种手段和方法来帮助学生建构意义正是化学教育工作者长期以
2、来追求的。中学化学教学和信息技术进行整合，使得教学资源和教学手段得到优化，体现出与传统教学手段不可比拟的优势，如交互课程对学生主体作用的强化和激发、互联网作为资源库对化学学习的强大支持、多媒体课件提供多样的外部刺激等等。对于化学学科来说，怎样更有效的利用各种手段和方法来帮助学生建构意义正是化学教育工作者长期以来追求的。如何实现信息技术与化学学科课程整合呢？一、 要用新的思想、新的理念去认识信息技术与化学学科整合的关系：首先，化学学科是一门以实验为基础的科学，化学的发明、创造是从化学实验中获得的，化学理论的建立也必须依靠实验作佐证，化学实验内容具有非常丰富的教育价值，不仅能激发学生的兴趣，而且有
3、助于学生理解化学原理、概念，巩固化学知识，培养学生的科学素养以及分析问题、解决问题的能力。如果在微机上进行化学学科的学习，势必在学习过程中不能进行化学实验，只能进行实验模拟，在很大程度上，实验模拟的可视性很好，但可信度却很差。许多科学实验，其现象尽管没有课件演示那么清晰，如化学中焰色反应，但实验是真实存在的，其可信性、真实性、科学性和严密性是可以为学生所感知的。如果一味地将化学变化用多媒体来摸拟，在一定程度上忽视了学生探究能力、操作能力和实践能力的培养。第二，在趣味性上，信息技术无法替代科学实验。科学实验往往伴随着物体的运动、发光、发热、颜色及形态的变化，有时甚至是爆炸等极端现象，在完成教学的
4、同时，也增强了课堂的趣味性，提高了学生的学习兴趣和课堂效率。许多学生喜爱上化学课的原因，就是因为在化学课堂上经常会有各种各样的实验，如果简单地用影片似的课件演示替代实验，其趣味性必将荡然无存。第三，在能力培养上，信息技术无法替代科学实验。实验教学是培养学生探究能力，提高学生科学探索精神的最有效途径。在演示实验的过程中，需要学生运用全部的感官去观察、感知实验的现象，而后通过对现象的分析、处理，探究变化的过程和原因。这其中的许多现象，如放热、吸热等是课件难以真实描述的，这就影响了学生的分析、探究。何况，计算机模拟完全是按照老师的意志、知识水平进行设计、制作的，这种实验的结果是一种理想状态下的结果。
5、现实中的许多外因都会对实验的现象与结果产生影响，从而使实验产生异常现象，这种异常现象的出现，是提高学生探究能力，增强学生科学品质的极好契机。同时，课堂教学的演示实验，学生可以参与其中，在保证安全的前提下还可以由学生亲手完成整个实验的过程，不仅可以增强学生的动手能力，而且可以使学生体验科学探索的途径，分享成功的喜悦。同样的实验，若换成演示课件，学生所体验的仅仅是鼠标的点击。基于以上认识，作为一线的化学教师，在进行信息技术与化学学科整合中，决不能违反以真实的实验为主的实验教学原则，只热衷于计算机模拟实验，忽视实验本身在教学中的作用，利用信息技术手段积极改变课堂教学模式和学习方式。使学生在学科教学中
6、学习信息技术、培养学生的信息能力，使信息技术目的和手段相统一。二、 结合本学科特点，建设好化学学科的教学资源库化学是一门信息量很大的科学，学科教学资源是学科课程整合的基础，没有资源，整合就无从谈起。在课堂教学过程中、在化学的探究学习过程中，都需要大量的资源支撑，仅有教材、参考书是远远不够的。还需要大量围绕化学课程，基于信息技术的数字化资源。面对着茫茫海量的网络信息时，首先面临着信息筛选的挑战，只有掌握一定的搜索能力，面前的茫茫信息大海，才能够体现出价值，才能称得上“资源”。可以这么说：一万条相关信息，是垃圾；十条相关信息，才是资源。为此，我的做法是：老师平时一点一滴的收集，主要收集以下几方面微
7、观模拟课件。2.1电子云、化学键、晶体结构、有机物分子空间结构、有机物反应机理如消去反应等、电解池原理、原电池原理、胶体的渗析与电泳。2.2有毒、有害、现象模糊以及较难完成的实验。如胶体的电泳、硫化氢的性质与制取、CO、SO2、Cl2等毒性实验、压强对化学平衡的影响等。2.3错误的实验操作后果。如氢气还原氧化铜时先加热后通氢气、将水加入浓硫酸以稀释浓硫酸、用启普发生器制取乙炔等。2.4化学生产流程的宏观演示。如接触法制硫酸、氨氧化法制硝酸、陶瓷、水泥、玻璃的生产流程等。指导学生收集：收集与学科内容相关的课外小知识。如生活中的化学、趣味化学、化学与工业的发展、化学与农业生产、化学与科学技术等，分
8、门别类。学生亲身经历对自然或社会的探究，收集第一手的资料，在图书馆、网络或资源库收集第二手资料，因为，这两种资料及其收集过程中所培养出来的能力，都有不可替代的价值和重要意义。这也使学生在新的教育理念下，信息技术与学科整合，新的教学模式下，学习方式发生了根本性的转变。三、在教学设计中重视化学学科与信息技术的整合教学设计是教师教和学生学的规划蓝图，教学设计的好坏直接影响到教学效果的好坏。在化学学科与信息技术的整合中，经过一段时间的探索，我从以下几方面进行教学设计，并收到了良好的教学效果。3.1 创设学习情境。根据课程内容和教学目标不同，创设不同学习情境。如：社会、文化、自然情境；问题情境；虚拟实验
9、环境等。在学习情境中学生进行观察、思考、操作，在这里，可利用多媒体课件、网上教学资源创设情境。3.2 学生实践、验证阶段。学生通过观察、思考、交流，对所获取的信息经过初步整理，加工后会得到一定的结论或提出某些假说，需要对这些结论或假说加以验证。比如，我曾经指导学生进行了一次有关“工业废水对周边环境的影响”的实践活动，活动完成后，对实验结果的验证，学生利用了互联网。在这里，信息技术强大的信息功能，对学生的实践活动起了很好的辅助作用。3.3 指导学生进行知识重构和归纳总结。在复习课中，传统教学是，教师的活动是一张嘴、一支粉笔、一块黑板加简单的电教手段，课堂容量和知识密度都小，显然不能满足复习课的需
10、要。利用多媒体计算机技术呈现信息量大，速度快，图文并茂的优势，进行所学知识的巩固和复习，会使学生更好更快更多地接受知识。在总复习时，运用计算机将课堂教学中的板书、例题、练习制成一个多媒体课件，既可增大课堂信息量、减少板书时间，又能达到较好的教学效果。进行实验室制取实验装置及相关练习的复习中，用传统的方法若把装置图画在黑板上很浪费时间，用一些挂图，又没有动态效果，如果制成多媒体课件，只需一按键即呈现出来，运行极为方便，且有更好的教学效果。四、 在化学学科与信息技术整合的过程中重视教学方式和方法的改进信息技术运用于教学的目的是通过计算机和网络，把各种媒体信息加以整合，展现给学生生动形象、富于启发、
11、促进思维的画面。但这决不意味着传统板书被淘汰的时代的到来，相反，传统板书的某些作用是屏幕无法替代的。在教学过程中注意传统板书与信息技术相结合，不能用屏幕或投影完全取代传统板书。首先，传统的板书过程往往是老师思维过程的再现。教师伴随着讲授过程的一步步板书，实际上就是在一步步书写着自己的思维过程，对学生具有一定的启迪和示范作用；同时，师生、交流学习体验，也是学生思维渐进的过程。若这个过程也用屏幕来替代，多媒体系统也就成了名不副实的电子板书，也就无法展现教师教、学生学的思维过程，这样教学的价值就大打折扣了。其次，课堂教学是一个复杂的过程，教材、教师、学生三者的思维不可能完全吻合，因此，课堂教学需要随
12、机应变，需要教学机智。当学生的思维方式、思维顺序与课堂设计不相符合时，就需要教师及时进行相应的调整，有时甚至要对设计好的板书进行调整。一般说来，板书除了包括教师备课过程中设计好的相对固定的部分外，也包括上课过程中针对具体问题和具体情况下临时书写的即时性部分。而利用信息技术制作的课件，在上课过程中难以即时修改，缺乏应变性。另外，对于化学教学而言，学科覆盖面广，知识点分散，若不能在教学过程中突出重、难点，必将使学生无法抓住学习的主流，从而无法建立起化学的知识网络体系，化学将成为各种知识信息的简单堆积。教师在板书的过程中，往往可以通过更换不同颜色的粉笔、利用各种不同的符号、或圈圈点点来突出重要知识点
13、。优秀的教师其课堂的要点，常常能直观的反映在其板书的圈圈点点上。相反，在屏幕上，教师很难用其个性化的符号即时描述，也难以对需要强调的文字进行圈点，在一定程度上也会影响教学效果。总之，作为现代教学手段，信息技术是对传统教学手段的补充，但不可能完全取代传统的教学手段。在化学学科与信息技术整合的过程中重视教学方式和方法的改进，把传统教学手段与现代教育手段有机的结合起来，不可因为要使用多媒体而摒弃传统的好的教学手法。同样，也不能因为多媒体技术的某些不足，而不用它的某些优势。信息技术与化学学科整合中，学生学习的适应性分析：一、 首先要培养学生终身学习、主动学习的习惯长期以来，在传统教学方法和应试教育的影
14、响下，学生已经习惯于被动地接受教师灌输的知识，一些教师和学生、家长都注重于培养学生应试技能而不是学习能力、创造能力。一些学生已经形成了不愿进行主动探究，宁愿去记忆现成结论、被动接受知识的习惯。在知识型社会逐渐形成的今天，人只有终身学生、不断更新知识，才能够符合社会发展需求。教师要引导学生应该认识到社会发展所带来的需求变化，让学生提高自己在学习过程中的主动性，配合教师的教学安排，逐渐培养出主动学习、主动探究的能力和习惯。二、 让学生感觉信息化学习的优越性在信息化社会的今天，必须意识到网络信息是一个相当重要的信息来源、学习资源。近年的化学中考和高考在试题的设计也体现出现背景新、信息广的趋势。这无不
15、是为适应社会的发展所做出的变革。对此，学生就应该懂得运用信息技术去寻找相关的资源，将互联网作为最大的学习资源库进行有效利用。然而学生实际使用情况表明，互联网首先是一种聊天游戏的场所，还没意识到互联网作为一种学习工具和教育资源的巨大潜力，因此有必要强化学生利用互联网进行学习的意识。教师可以通过指导学生利用网络开展主题探究等各种学习活动，安排学生围绕特定主题通过网络收集资料，并通过网络进行交流讨论以及展示学习成果。在进行信息技术和课程整合的起步阶段，通过这样一个完整的网络主题探究活动，学生可以体会到互联网是丰富的信息资源库和便捷交流的平台、意识到利用网络进行学习的优越性，让学生能主动地利用网络来开
16、拓视野、提高效率、终身受益。三、 培养学生良好的信息素养在信息化的学习中，除了必要的计算机操作技能以外，学生对信息搜集、整理的能力极大地制约了学习活动的开展。目前互联网上信息庞杂，如若没有良好的辨别力和自控力，学生极易被消极的、有害的东西腐蚀。所以教师最好能够建立或者选择合适的交流和展示平台，将学生网络活动集中起来，便于教师进行引导。四、 引导学生改变学习方式在强调探究能力的今天，应让学生结合信息技术来构建新的化学学习方式。以“生活中的化学”的教学实践为例，安排学生进行小组合作的方式，确定小组探究课题。再根据组员的兴趣特点确定每个组员的职责，分别分配不同的任务。让人人有任务、人人有成果，再共同合作制作成小组作品。最终在全班同学面前展示交流和通过网站平台发布。在这种学习方式下，学生以主动积极的方式探求知识，体验自行寻求资源解决问题，使学习过程变得活泼生动
