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摘要：智慧教育理念是利用多媒體、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源、信息資源和智力資源的共享和傳播，形成一種開(kāi)放、高效的教學(xué)模式。本文從呈現(xiàn)方式、內(nèi)容、優(yōu)勢(shì)等方面闡述基于智慧教育理念整合化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，利用信息技術(shù)最大限度地提高化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效率。

關(guān)鍵詞：智慧教育理念；化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)；信息技術(shù)

化學(xué)實(shí)驗(yàn)是高考的重要考點(diǎn)，占據(jù)主要地位。我們以2017年全國(guó)理綜為例，考查的內(nèi)容有實(shí)驗(yàn)裝置。它包括物質(zhì)分離、制備、除雜、檢驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)操作，實(shí)驗(yàn)分析，酸堿中和滴定曲線分析等，分值達(dá)33分之多。化學(xué)實(shí)驗(yàn)不僅是化學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，也是化學(xué)教學(xué)的重要手段。目前，我們開(kāi)展的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式有動(dòng)手操作和多媒體教學(xué)兩種類型。這兩種類型各有千秋，各有不足。從學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律出發(fā)，筆者結(jié)合實(shí)驗(yàn)教學(xué)的具體內(nèi)容和性質(zhì)，權(quán)衡兩者之間的比重，通過(guò)信息技術(shù)手段彌補(bǔ)和完善實(shí)驗(yàn)“缺陷”，將實(shí)驗(yàn)的功能發(fā)揮到極至。

一、基于智慧教育理念整合化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的呈現(xiàn)方式分

智慧教育理念是利用多媒體、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源、信息資源和智力資源的共享和傳播，形成一種開(kāi)放、高效的教學(xué)模式。智慧教育與化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合，借助視頻、平板電腦、PPT、網(wǎng)絡(luò)、微課、實(shí)物投影儀、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)和數(shù)字化實(shí)驗(yàn)等信息技術(shù)手段，支持和幫助學(xué)生完成自主學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí)。從而，我們利用信息技術(shù)手段最大限度地提高化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效率。

二、基于智慧教育理念整合化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容分析

(一)突破化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)重難點(diǎn)原子結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)、晶體結(jié)構(gòu)、有機(jī)分子空間結(jié)構(gòu)、化學(xué)鍵的形成、反應(yīng)機(jī)理等，在課堂上無(wú)法完成或無(wú)法觀察到現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)可以用視頻來(lái)替代。我們利用動(dòng)畫制作軟件對(duì)其進(jìn)行模擬仿真，即化不可見(jiàn)為可見(jiàn)、化靜態(tài)為動(dòng)態(tài)、化抽象為直觀。這種方法有助于學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解。

(二)提高實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范性化學(xué)實(shí)驗(yàn)的操作步驟和操作規(guī)范都有一定的要求。如果學(xué)生一旦操作失誤，不僅會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗，也可能引起實(shí)驗(yàn)事故，更會(huì)造成學(xué)生的恐懼心理。信息技術(shù)模擬教學(xué)，可以將一些錯(cuò)誤的實(shí)驗(yàn)操作，讓學(xué)生感受到錯(cuò)誤操作的危險(xiǎn)，從而避免錯(cuò)誤操作的發(fā)生。例如，我對(duì)點(diǎn)燃未檢驗(yàn)純度的氫氣發(fā)生爆炸進(jìn)行模擬，加深了學(xué)生對(duì)操作錯(cuò)誤引起危害的認(rèn)識(shí)。然后，我再進(jìn)行正確的實(shí)驗(yàn)。通過(guò)信息技術(shù)的模擬，學(xué)生不僅提高了實(shí)驗(yàn)的成功率，更深刻理解正確操作的重要性。

(三)促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，有毒、有污染、危險(xiǎn)較大的實(shí)驗(yàn)容易造成學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的畏懼心理。如，氯氣有毒，它的制備及其性質(zhì)的檢驗(yàn)都是師生不愿意做的實(shí)驗(yàn)。但是，我們用視頻、動(dòng)畫等形式將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容呈現(xiàn)出來(lái)，可以有效避免學(xué)生的這種恐慌感。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)側(cè)重于實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程。它涉及實(shí)驗(yàn)儀器的搭建、實(shí)驗(yàn)試劑的選擇與添加、實(shí)驗(yàn)步驟的運(yùn)行、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的獲取和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析等。我都由學(xué)生親自點(diǎn)擊鼠標(biāo)一步一步搭建完成，讓學(xué)生動(dòng)手、動(dòng)腦、動(dòng)眼有機(jī)結(jié)合。信息技術(shù)輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)，現(xiàn)象明顯、實(shí)驗(yàn)成功高、減少儀器損壞、降低污染環(huán)境，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

(四)拓展化學(xué)視野“我們恨化學(xué)！”這是一則2015年下半年引爆輿論的化妝品廣告語(yǔ)。在簡(jiǎn)短的五個(gè)字里，有商家的故意炒作吸睛。同時(shí)，這個(gè)廣告也折射出這個(gè)時(shí)代一些偽科學(xué)者的荒唐、無(wú)知。普通大眾被這樣的新聞事件無(wú)端誤導(dǎo)，并開(kāi)始對(duì)“化學(xué)”越來(lái)越敏感，甚至越來(lái)越害怕。此時(shí)，我們化學(xué)工作者在思考，應(yīng)該做點(diǎn)什么呢？于是，化學(xué)專輯《我們需要化學(xué)》應(yīng)運(yùn)而生。它分別以“化學(xué)的起源”“化學(xué)與人類飲食”“化學(xué)與材料科學(xué)”“化學(xué)與生命科學(xué)”，以及“展望未來(lái)化學(xué)”為題材，深入淺出地為觀眾呈現(xiàn)化學(xué)的本源，以及我們生活的化學(xué)本質(zhì)。此專輯僅6集，但卻極大地豐富了大眾的知識(shí)，無(wú)形中也正面引導(dǎo)了化學(xué)。我們?nèi)绻_(kāi)學(xué)初給學(xué)生播放《我們需要化學(xué)》，就可以讓學(xué)生了解到化學(xué)為衣食住行提供了有效途徑?；瘜W(xué)是一門神奇的、大眾的、有趣的、好學(xué)的、實(shí)用的、實(shí)驗(yàn)的化學(xué)。因此，教師將化學(xué)家的故事、化學(xué)發(fā)展史、生產(chǎn)工藝、生活用品等知識(shí)通過(guò)視頻和網(wǎng)絡(luò)的呈現(xiàn)，可以使教學(xué)資源更加充實(shí)和豐富。學(xué)生通過(guò)網(wǎng)絡(luò)了解化學(xué)前沿信息，搜集資料，拓寬知識(shí)面。

(五)提高實(shí)驗(yàn)精準(zhǔn)度數(shù)字化實(shí)驗(yàn)是以計(jì)算機(jī)及傳感器為核心器件的實(shí)驗(yàn)體系。它由計(jì)算機(jī)控制采集、儲(chǔ)存、計(jì)算、處理，可以實(shí)現(xiàn)一些常規(guī)儀器難以完成的實(shí)驗(yàn)。酸堿滴定曲線的繪制，對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)是難點(diǎn)。但實(shí)驗(yàn)中的pH計(jì)。我們?nèi)绻麚Q成與數(shù)據(jù)采集器相連的pH傳感器就可以很快得到時(shí)間—pH曲線。又如，分光光度計(jì)、色譜儀、質(zhì)譜儀和核磁共振氫譜儀等，我們可以對(duì)物質(zhì)進(jìn)行定性檢驗(yàn)和結(jié)構(gòu)分析及定量測(cè)定。數(shù)據(jù)采集器可以與裝有相應(yīng)軟件的計(jì)算機(jī)連接，使人們更便捷地把握實(shí)驗(yàn)動(dòng)態(tài)及分析、推測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，有效地降低了實(shí)驗(yàn)的難度，提高實(shí)驗(yàn)的精準(zhǔn)度。

三、基于智慧教育理念整合化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)勢(shì)分析

基于智慧教育理念，信息技術(shù)是化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的輔助工具。它積極促進(jìn)各種技術(shù)手段之間的協(xié)調(diào)互補(bǔ)，充分挖掘信息技術(shù)手段的使用價(jià)值。

(一)畫面形象直觀多媒體技術(shù)涵蓋聲頻、視頻、字幕于一體。學(xué)生可以做到耳鼻口眼同時(shí)并用，將抽象的東西形象化、將模糊的東西清晰化、將實(shí)物投影演示擴(kuò)大化等。學(xué)生在身臨其境的直觀感受和仔細(xì)觀察的過(guò)程中得到正常結(jié)論。這種直觀的教學(xué)方式，有效地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

(二)有利于低碳環(huán)?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)中的爆炸、腐蝕、中毒等不安全因素，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣、廢液和廢渣等污染物，我們通過(guò)多媒體技術(shù)可以替代有毒、有害、有危險(xiǎn)的動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)，有效避免對(duì)人體的傷害、對(duì)環(huán)境的污染、對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器的損壞。

(三)有利于提高時(shí)間效率多媒體技術(shù)可以將難度大、耗時(shí)長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)通過(guò)視頻播放的形式呈現(xiàn)；將時(shí)間跨度較大的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)銜接。如，Zn—Cu—H2SO4原電池這個(gè)實(shí)驗(yàn)，關(guān)于鋅片的溶解這個(gè)現(xiàn)象，在短期內(nèi)是很難觀察清楚。但是，我們通過(guò)視頻的剪切和拼湊，可以將短期和一段時(shí)間進(jìn)行迅速過(guò)渡，從而及時(shí)掌握其變化過(guò)程。教師通過(guò)信息技術(shù)的處理，有效提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效率。(四)有利于重復(fù)再現(xiàn)動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)是最直接培養(yǎng)學(xué)習(xí)的動(dòng)手能力和觀察能力。但是，學(xué)生盡管對(duì)該做的實(shí)驗(yàn)也做了，可對(duì)某個(gè)操作要領(lǐng)及誤差分析掌握不夠好，常常失分。于是，我利用信息技術(shù)再現(xiàn)實(shí)驗(yàn)。學(xué)生不但學(xué)會(huì)和鞏固操作，還通過(guò)圖文并茂的多媒體展示，徹底弄清實(shí)驗(yàn)要領(lǐng)和誤差分析。層次較低的學(xué)生，并不是教材中實(shí)驗(yàn)都能做。為了學(xué)生更好理解化學(xué)實(shí)驗(yàn)，我突破時(shí)空和環(huán)境的限制，用逼真的模擬化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作，讓學(xué)生親身體驗(yàn)和感受。這種模擬操作不僅鍛煉學(xué)生的動(dòng)手操作能力，還能增強(qiáng)學(xué)生的探究能力和創(chuàng)新意識(shí)。

(五)有利于增大課堂容量在復(fù)習(xí)階段，無(wú)論哪個(gè)學(xué)校，真實(shí)實(shí)驗(yàn)都會(huì)因受客觀條件的限制而不可能全部重新演示，特別是高三的復(fù)習(xí)課。此時(shí)，教師利用信息技術(shù)可以做到高密度的知識(shí)傳授，極大地提高了課堂效率。我們通過(guò)回播視頻或開(kāi)設(shè)仿真實(shí)驗(yàn)，回播視頻可以快速重現(xiàn)，仿真實(shí)驗(yàn)更便捷、逼真、高效，可在短時(shí)間內(nèi)為學(xué)生再現(xiàn)大量實(shí)驗(yàn)過(guò)程及現(xiàn)象，從而喚起學(xué)生對(duì)真實(shí)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的回憶。其效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于學(xué)生的憑空想象，對(duì)實(shí)驗(yàn)的復(fù)習(xí)效果自然可想而知。

(六)有利于資源共享組建學(xué)科組教學(xué)資料，將實(shí)驗(yàn)視頻、微課、網(wǎng)絡(luò)資源等進(jìn)行充分整合，形成完整的資源庫(kù)，并不斷更新，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)不再局限于課堂、書本、教室和實(shí)驗(yàn)室。教和學(xué)在時(shí)間和空間上得到延伸和擴(kuò)展。對(duì)于人手一部手機(jī)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，我們通過(guò)網(wǎng)絡(luò)可以利用閑暇時(shí)間觀看，給學(xué)生的預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)提供了良好的課外學(xué)習(xí)環(huán)境。同時(shí)，這也可以彌補(bǔ)課堂教學(xué)的不足。老師在各自所教的班級(jí)建立交流群，便于及時(shí)了解老師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生交流學(xué)習(xí)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題和學(xué)習(xí)情況。學(xué)生的學(xué)習(xí)不再受限于傳統(tǒng)教學(xué)的時(shí)間和空間，可以使學(xué)生學(xué)到更多更新的知識(shí)。教師也可以減少重復(fù)備課的時(shí)間，有助于提升教學(xué)效益。

四、結(jié)束語(yǔ)

信息技術(shù)與化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的整合不是隨意為之的，教師要不斷探索與實(shí)踐。教師整合的過(guò)程要符合學(xué)生的心理特征和認(rèn)知發(fā)展規(guī)律，適時(shí)、適度使用，讓信息技術(shù)作為動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)的補(bǔ)充和完善，增進(jìn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的時(shí)效性和實(shí)效性。

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作者：鐘慧萍 單位：廣東省廣州市增城區(qū)荔城中學(xué)