信息技术与高中化学课堂深度融合的实践研究

引言

信息技术与学科教学的融合是教育现代化的重要方向。高中化学课程具有抽象性强、微观过程难以直观呈现的特点，信息技术在知识可视化、动态模拟等方 独特优势。以人教版高中化学必修一第一章《物质及其变化》为例，物质分类、离子反应、 反应等核心概念需要借助信息技术突破认知难点。然而当前融合实践中存在技术工具选择不当、教学环节设计割裂等问题，亟需构建系统化的融合路径。

一、信息技术与化学课堂融合的意义

（一）提升知识呈现效率

信息技术通过动态可视化技术，可将抽象化学概念转化为具象认知载体。在《物质及其变化》教学中，电解质电离过程的动画演示能分解为“溶解→离解→自由移动”三个阶段，用不同颜色标识阴阳离子运动轨迹，帮助学生理解“离子反应发生在电解质电离后的离子阶段”这一本质。针对物质分类教学中“胶体与溶液、浊液的本质区别”这一难点，多媒体可呈现丁达尔效应的光路模拟，通过对比三种分散系的光线散射差异，突破传统板书仅能文字描述的局限。这种呈现方式使微观过程“可见化”，降低知识理解门槛。

（二）增强学生认知参与

交互式技术工具通过“操作-反馈”机制，将被动接受转化为主动建构。例如在氧化还原反应教学中，学生可通过电子白板拖拽“氧化剂”“还原剂”等概念卡片至对应反应物位置，系统即时校验并提示错误；在构建物质分类思维导图时，学生可自主添加“酸式盐”“碱式盐”等子节点，软件自动生成层级关系图。颜色变化动画在电子转移教学中更具实效，如将钠与氯气反应的电子转移路径设计为“金色箭头”，随着反应进行箭头逐渐变粗，直观呈现“电子转移数量决定反应程度”的规律，促进学生形成“结构决定性质”的学科思维。

（三）促进核心素养培养

虚拟实验平台通过模拟真实实验场景，在保障安全的同时培养规范操作意识。例如浓硫酸稀释的虚拟实验中，学生需按“酸入水”的顺序操作，若顺序颠倒，系统会通过红色警示框提示“剧烈放热可能导致液滴飞溅”；若未沿烧杯壁缓慢注入，则显示“局部过热引发危险”。信息技术支持的探究式学习更注重思维过程，如在离子反应教学中，学生可利用化学模拟软件调整溶液浓度、温度等参数，观察离子反应速率变化，通过“提出问题→设计实验→分析结果”的流程，发展“证据推理”“模型认知”等化学学科核心素养。

二、信息技术融合现状分析

（一）技术应用层次较浅

当前信息技术与化学课堂的融合多停留在工具替代层面，未能实现功能深度开发。以《物质及其变化》章节为例，多数教师在离子反应方程式教学中仍采用“PPT 展示+板书推导”的单一模式，将动态的电离过程简化为静态文字描述。部分教师虽引入动画演示 但仅用于呈现教材现成案例，未引导学生通过技术工具自主探究。例如在讲解电解质导电条件时，仅用视频展示实验现象，未利用模拟软件让学生调整电压参数观察电流变化，导致技术工具沦为“电子板书”。这种浅层次应用使信息技术与化学知识呈现“两张皮”状态，未能有效突破“宏观现象-微观本质”的认知鸿沟。

（二）教师整合能力不足

教师信息技术应用能力与学科教学需求存在结构性矛盾。在物质分类教学中，部分教师虽掌握数据库检索技能，但未能将其转化为教学工具。例如在建立物质性质对比模型时，仅能通过表格罗列数据，无法利用数据库的关联分析功能呈现酸碱盐性质的递变规律。技术培训内容与实际教学场景脱节，如培训侧重软件操作技巧，忽视“如何将技术融入教学设计”的思维训练。部分教师因担心技术故障影响课堂进度，宁可放弃使用新型工具，导致信息技术成为“备选方案”而非“必备手段”。

（三）资源适配性待提升

现有数字化资源与教材版本的匹配度亟待提高。针对人教版必修一第一章的优质微课资源中，多数内容聚焦于“物质的量”等后续章节， 念复述层面。例如在氧化还原反应专题中，缺乏结合具体反应（ 制资源时面临技术门槛高、制作周期长等问题，如开发一个涵盖物 化还原反 式课件，需耗时数周进行素材收集与逻辑设计，难以满足日常教学需求。 库虽已建立， 新维护机制缺失，导致资源内容滞后于教材修订。

三、深度融合的实践策略

（一）优化教学资源整合

建立校本资源库需立足教材章节特性，将《物质及其变化》相关课件按“物质的分类”“离子反应”“氧化还原反应”三大模块分类存储。例如开发“物质分类思维导图”模板时，预设“单质-化合物-氧化物”等基础框架，同时保留空白节点供学生补充酸碱盐等具体类别。微课资源应聚焦教学重难点，如制作“电解质电离过程”动态演示视频，用不同颜色区分阴阳离子运动轨迹。虚拟实验需匹配教材实验步骤，如设计“钠与水反应”的模拟操作界面，标注浮游熔响现象对应的知识点。资源库应支持标签检索，教师可通过“必修一第一章”“微观模拟”等关键词快速定位素材，实现技术工具与教学内容的无缝衔接。

（二）创新教学模式设计

采用“问题链+技术工具”模式时，需构建梯度式问题体系。在氧化还原反应教学中，首先抛出“如何判断反应是否为氧化还原反应”的基础问题，引导学生调用化学模拟软件观察电子转移路径；进而提出“氧化剂与还原剂如何确定”的进阶问题，通过软件中的电子标记功能强化概念理解；最终设置“如何书写规范的氧化还原反应方程式”的综合问题，利用软件自动校验功能即时反馈书写错误。技术工具需具备交互功能，如支持学生在虚拟实验中调整反应物浓度，观察反应速率变化对电子转移数量的影响，培养“变量控制”的科学思维。

（三）完善教学评价体系

过程性评价系统应记录多维数据，如学生使用“物质分类思维导图”的修改频次、虚拟实验的操作步骤完整性、微课观看的暂停记录点等。在离子反应教学后，通过在线测试系统设置“判断下列物质是否导电”的判断题，系统自动收集答案并生成错题分布热力图，帮助教师定位“电解质与非电解质区分”的认知薄弱点。评价报告需包含具体案例，如指出某学生在虚拟实验中未正确标注离子电荷数，或思维导图补充时遗漏了胶体这一物质类别。评价结果应即时反馈给学生，通过系统推送相似题型的强化练习，形成“诊断-改进-巩固”的闭环。

结论

信息技术与高中化学课堂的深度融合，需立足学科特性选择适配技术工具，避免陷入“为技术而技术”的误区。以《物质及其变化》章节为例，通过动画演示、交互模拟、数据采集等手段，可有效突破微观世界认知障碍，培养化学学科思维。未来应加强教师信息技术应用能力培训，开发更多与教材配套的数字化资源，建立科学的效果评价体系，推动信息技术从辅助手段向核心要素转变，真正实现技术与教学的有机融合。

参考文献：

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