缩略图

现代信息技术在高中化学课堂教学中的应用与反思

作者

满昱卓 程少奇 赵桂平

长春市第六中学 130031

引言

伴随着教育信息化的发展,现代信息技术已经成为课堂教学变革中的一支至关重要的力量,信息技术具有可视化、模拟性、实时性等特点,给教学提供了一种新方案。但是,在实践中,技术和教学缺乏整合的现象突出。所以,探讨高中化学课堂中信息技术的运用策略和反思路径,对于促进化学教学质量的提高具有重要意义。

一、课件制作,优化教学内容展现

制作课件是高中化学教学过程中优化教学内容展现的一个重要途径,高质量的课件能使抽象的化学知识变为直观、形象的视觉信息,并有效地融合了文本、图像、音频和视频等诸多要素,突破了传统板书教学在时间和空间上的局限,提高了教学内容的吸引力和感染力[1]。通过课件结构的合理设计,可以使教学内容分层递进,有利于学生建构完整知识体系;采用动态演示和色彩对比的手法,凸显教学的重点和难点,带领学生关注核心内容,促进课堂学习效率的提高。

在“原电池”一章的讲解中,教师制作了多媒体课件,课件开篇以一段手机电池充电的视频引入,提出“电池是怎样把化学能变成电能的”的问题,引发学生思考。然后,以动画形式展示了铜-锌原电池微观运行过程:导线内电子定向运动,溶液内离子迁移和氧化还原反应,直观地展示了微观抽象原理。在课件设计中,还加入了一个互动环节,包括填空题和选择题,例如“原电池正极进行 __(氧化/还原)反应”。学生可以通过点击课件选项来实时反馈答案,这使得教师能够迅速掌握学生的知识掌握程度。另外,课件还补充了锂电池在新能源汽车上的前沿应用实例,并展示了工作原理和发展前景,使学生体会化学知识的实用性和时代性。通过如此精心编制的课件,使学生在了解原电池原理的同时,能够把知识和实际运用有机地结合起来,从而有效地促进课堂学习效果。

二、化学实验动画模拟高危及微观实验过程

化学实验在化学教学中处于中心地位,但是有些实验具有高危险性,反应过程看不见或者实验条件很难达到,化学实验动画以三维建模和动态模拟为手段,可以将上述实验过程安全直观地呈现,从而弥补了传统实验教学中存在的缺陷[2]。实验动画可以实现实验现象的慢放、暂停和重复播放,有助于学生仔细观察实验的细节。也可以直观地展示微观上分子、原子的运动过程,深化学生对于化学本质的认识。

以“氯气的制备及性质的研究”的实验教学为例,氯气因其有毒和强烈的氧化特性,在课堂上直接展示可能会带来安全风险,教师采用化学实验动画作为教学工具,该动画从实验装置的构建开始展示,详尽地描述了在加热条件下浓盐酸与二氧化锰反应生成氯气的全过程,包括气泡生成和气体颜色的变化,然后,用动画模拟出了氯气对不同材料的响应。在氯气里分别投入干有色布条及湿有色布条,明显地呈现出氯气漂白性的实质。

模拟氯气和氢氧化钠溶液反应,演示了尾气处理过程。在动画里还有错误操作的警告部分,如没有加装尾气处理装置等,以模拟氯气泄漏带来的伤害,增强学生安全意识。通过展示实验动画,学生犹如身临其境般地观察氯气制备及性质的整个实验过程,在掌握有关知识的同时,也深深体会到规范实验操作是非常重要的。

三、计算机数据采集用于化学实验教学

在传感器和数据采集器的辅助下,计算机数据采集技术可以实时准确地采集到化学实验的温度、pH值、气体浓度和电导率等多项数据,一改传统实验人工测量数据误差较大、效率不高等缺点[3]。通过把传感器与计算机相连,可以使实验数据自动产生直观图表,动态显示出数据随着时间变化的趋势,有利于学生对实验现象和规律进行更加明确的分析。计算机数据采集也可以实现几组实验数据比较分析,指导学生探索不同实验条件下反应结果受影响的程度,发展学生科学探究和数据分析能力。

以“次氯酸在光照下的分解实验”为例,实验采用氧气传感器、pH传感器采集数据。在一个透明的容器里放入氯水,并使用光照设备进行照射,氧气传感器会实时检测溶液中的溶解氧含量,而pH传感器则会记录溶液的酸碱度变化情况。实验开始时,计算机会自动产生氧气含量与时间的折线图及pH值与时间的关系图。学生通过对图表的观察,发现氧气含量随光照时间的延长而升高,pH值则呈下降趋势,这表明次氯酸受光照后会发生分解反应生成氧气,溶液的酸性升高。教师也可以指导学生变换光照强度和氯水浓度,做几组对比实验来收集各种情况的数据和作图。通过对图表差异的分析,可以让学生独立地探索次氯酸的分解速率受光照强度和氯水浓度等因素的影响。计算机数据采集技术使实验结果更直观、更准确,对学生进行科学探究起到强有力的支撑作用。

结束语

综上所述,现代信息技术给高中化学教学提供了全新的发展契机。对于突破教学难点、丰富教学形式、提高教学精准度起到了至关重要的作用,但是在使用过程中需要面对技术和教学融合中出现的一些问题,在教学目标指导下合理地选择和使用信息技术手段,使信息技术由“辅助工具”变为“深度融合的元素”,促进化学课堂教学数字化和智能化,有效提高教学质量和学生化学学科核心素养。

参考文献:

[1]李军伟,辛向阳.基于信息技术优化高中化学实验教学的策略研究[J].中国新通信,2025,27(12):221-223.

[2]李娜.5G背景下高中化学有效运用信息技术的教学策略[J].中小学电教(教学),2025(06):40-42.

[3]张博伟.基于信息技术的高中化学大单元教学探究[J].试题与研究,2025(20):43-45