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【摘要】信息技术引入化学教学过程,使之成为学生学习、教师教学、师生互动的重要工具和手段,它将成为化学教学改革的“催化剂”。学生的学习方式由机械接受变为发现探究或探究中发现,在现代信息技术环境支持下,如何应用是摆在我们广大一线化学教师面前最实际的问题,本文着重从化学探究性学习中的提出问题、探究活动、表达交流三个环节以及需注意的问题浅谈一些笔者的见解。
【关键词】信息技术应用化学探究
化学是21世纪的核心科学,它是生物、医药、材料、能源、环保等学科的研究的基础,并越来越多地与人类的社会活动发生关联。传统的化学课程资源是相对封闭、陈旧的,缺少与学生实际生活和社会生产的联系,缺少与化学发展史和现代高科技发展的联系。信息技术包括信息网络、多媒体教学系统以及各种各样的设计工具,极大地丰富了学习资源,优化了化学知识的呈现方式。信息技术使建构主义理想中的自主、合作、探究的学习成为现实,使师生之间或学生与学生之间都能平等交流,互相激励,共同发展。
1.应用信息技术优化提出问题环节
提出问题是探究性学习中的首要环节,对于诱发学生探究动机、引导学生进入主动探究状态具有重要作用。这就要求要探究的问题具有一定的挑战性,且尽量贴近学生实际。教师创设的问题情境应直观、生动、富有启发性,能够唤起学生发现问题的欲望和解决问题的热情,利用信息技术可在一定程度上优化提出问题的环节。
1.1应用网络技术发现探究问题。在平素的学习中,化学教师应有意识地指导学生通过互联网搜索和了解关于化学科学的社会问题,从中发现与课堂学习有关的内容进行探究。如学生在科普网站上看到酸雨的资料时,会在学习SO2性质、硫酸工业制法、氯碱工业和硝酸性质等化学课上时提出有关问题,尤其是酸雨的成因、化学成分及化学反应原理等问题,从而产生探究的欲望。
1.2应用多媒体技术创设问题情境。在“碘与人体健康——氧化还原知识的复习”的教学中,教师先给学生播放碘与人体健康关系的录像片段,生动的画面、真实的场景和形象的模拟给学生以强烈的直观视觉感受,让学生体会到研究有关碘元素化学知识的趣味性和必要性。信息技术可以方便地将视频、图片、动画、声音等媒体整合在一起,从而优化问题情境的呈现方式。
2.在探究活动环节中应用信息技术
探究活动是探究性学习进行的核心环节,是学生利用各种探究手段和工具获取相关资料和数据研究解决问题的过程。在化学探究活动中,除了化学实验外,信息技术可以帮助学生更方便、快捷、高质量地完成某些探究任务。
2.1网上查询有助于获取大量相关资料。学生从互联网中搜索、查找、评价和收集相关信息,研究相关问题;学生从科普类网站搜集化学史、生活中的化学常识、最新的化学科学研究进展等资料,以帮助学生分析和研究相关化学问题。
例如在讲“元素周期表”时,可以让学生在网上查找关于元素周期表被人类发现的故事,然后让同学们在课堂上将搜索到的故事进行交流,并且互相补充,这样同学们不知不觉的就已经学习了元素同期表的一些规律,因为故事中会提及门捷列夫是根据何种规律发现并组织成元素周期表的,还会提及到其他科学家关于元素周期表的一些规律的补充。这样,既创造了一个很好的主体性课堂的氛围与开端,又让学生尝到探究性学习的乐趣,因为书中所讲的一些规律已经被他们在搜索故事的过程中发现并理解,能给他们一种收获感。
2.2动画模拟软件有助于解决微观物质结构问题。现代信息技术对图形处理能力高超,利用这一特有功能可以降低学习难度,使教学难点得以顺利突破;学生也为其形式之新颖、声画之精彩而耳目一新,产生乐学情绪。
例如在“化学键”一节中,利用动画模拟核外电子运动和化学键的形成就很成功。计算机的二维和三维图像与动画模拟达到了其它教学手段无法或很难达到的效果。它把形成离子键时的电子转移、阴阳离子的形成、离子间引力与斥力的平衡都表示得清清楚楚,使学生有了直观的感受,能较科学准确地理解化学键的实质和特征。再如应用动画软件模拟模型金刚石晶体与石墨晶体、冰与干冰的结构特点等问题,可以帮助学生从多角度、更细致地观察晶体的结构。
2.3数据处理软件有助于分析化学实验数据。利用数据处理技术分析实验数据、绘制图表解决pH计测定中和反应过程中溶液pH的变化问题。利用饼图分析酸雨成因使同学对酸雨的主要成分一目了然。
2.4化学实验软件有助于某些化学实验的研究。学生可以通过计算机模拟的质谱仪,分析实验数据;通过模拟的扫描隧道显微镜,观察原子的存在,这使学生有可能像化学家那样进行科学研究,从而使学生获得进行科学研究活动的体验,有助于激发学生实地探究的动机和愿望。因为它并不能代替实际科研中的仪器分析和实验观察。
3.表达交流环节中应用信息技术
表达交流是探究性学习中学生形成正确概念、共享研究成果、得出科学结论、彼此相互提高的阶段。信息技术有助于学生提高化学学习效率并提高学生表达探究成果的质量。信息技术使交流具有更快速、灵活等特点,可以丰富和补充传统师生交往和互动方式,使之更广泛、更深入及更开放。
3.1信息技术作为学生表达探究成果的工具。使用Office-2003组件完成文字处理,尤其是一些特殊符号,可以方便地书写化学方程式,绘制原子结构示意图等。如“维生素C”的教学中,教师让学生总结已学的有机化学知识,并鼓励使用信息技术进行展示。有的同学用Powerpoint制作成幻灯片投影,巧妙地应用了其超链接的功能,将有机化合物之间的官能团的转化关系立体、网状地表现出来;有的同学用CW3软件书写有机方程式并介绍该软件的下载地址。
3.2信息技术作为师生、生生交流的工具。利用网络技术的BBS论坛、班级校友录论坛、网上聊天室、QQ和电子邮件甚至可以用上通讯工具如电话、手机短信等,交流学习心得和体会,开展研究性学习,同时可以把网上学到的知识输入电脑,与全班同学共享等通过网上交流开展合作学习。在这样的学习环境中,学生学习有了动力,发挥了创造精神,实现了学习的自我反馈。 4.应用信息技术促进探究性学习应注意的问题
4.1选定适宜的探究性学习内容。应用信息技术进行探究性学习是属于自主性、高知识密度的学习方式,对于仍以传递间接经验为主的学校课堂教学而言只是众多教学模式的一种,选定适宜的学习内容是教学设计的首要工作。探究性学习内容首先必须是基于探究的、能自然地整合各种探究工具,其中包括利用信息技术。
例如在“乙醇”一节中,在课程设计中我们将学生可能提出的问题按照乙醇的结构、性质、制备和用途、醇类的分类、醇类的性质、酒文化六个方面进行分类,搜集了许多相关图片、文字资料和教学课件,整理了部分网址供学生在学习过程中使用和参考。同时借用了一间多媒体教室,每位同学一台微机,所有老师和同学的电脑都与Internet连接。然后教师在投影仪上列出当天的课题“大话乙醇”。同学们对此课题觉得很新奇,产生一种想知道和探究其中究竟的感觉。
4.2保证合理的探究性学习过程。探究性学习过程的合理性要求教师精心的组织与指导学生开展工作,而绝不越俎代庖、粗暴地干预学生自主探索的探究过程,不片面地追求所谓“唯一结果”的结果而抹杀“求真”的科学精神。
在实际教学中如果盲目地依赖于信息技术而把所有的教学环节全部使用多媒体手段再现出来,用课件代替板书、用Flash代替学生实验,那么教师就会成为信息技术的奴隶,只起到了播音员和解说员的作用而起不到教师应有的主导作用。
在探究性学习过程中,把知识的传授过程设计成一个斜坡,让不同层次的学生都能“顺竿爬”。随着教学手段的丰富,还要考虑各手段应用空间的分配问题。怎样把学生从兴趣引入思考是整个课堂教学的重要一环,不要让学生只停留在事物的表面上,让他们怎样深入探究下去是教师应时刻注意的。
在信息技术处理方面,教师要指导学生如何识别和选择有效的网络信息,介绍优秀网站,帮助学生学会使用Google、Baidu等优秀网络搜索工具;鼓励学生采用数据采集软件、数据处理软件、图像处理软件、文字处理软件等收集、分析和解释数据之间的联系,为最终的探究结果提供真实、可靠的依据。
5.结束语
高中化学新课程力求改变教师教学行为和学生学习方式,把倡导探究性学习放在突出地位。现代信息技术的应用必将加速这一变革目标的实现,在提升学生科学素养、培养创新精神和实践能力的同时提高学生的信息素养。
参考文献
[1]崔静.《中学化学实验的计算机模拟》,《中学化学教学参考》,2004(7):27
[2]费金忠.《多媒体在中学化学教学中的应用》,武进教育网
[3]余胜泉.《基于Internet的学习模式》,《中国电化教育》,1998.4
[4]李美强.《用信息技术打造学生主体性课堂》,《中学化学教学参考》,2004.3
[5]齐群.《浅谈多媒体辅助课堂教学中的一些误区》,《化学教学》,2003.6
【关键词】信息技术应用化学探究
化学是21世纪的核心科学,它是生物、医药、材料、能源、环保等学科的研究的基础,并越来越多地与人类的社会活动发生关联。传统的化学课程资源是相对封闭、陈旧的,缺少与学生实际生活和社会生产的联系,缺少与化学发展史和现代高科技发展的联系。信息技术包括信息网络、多媒体教学系统以及各种各样的设计工具,极大地丰富了学习资源,优化了化学知识的呈现方式。信息技术使建构主义理想中的自主、合作、探究的学习成为现实,使师生之间或学生与学生之间都能平等交流,互相激励,共同发展。
1.应用信息技术优化提出问题环节
提出问题是探究性学习中的首要环节,对于诱发学生探究动机、引导学生进入主动探究状态具有重要作用。这就要求要探究的问题具有一定的挑战性,且尽量贴近学生实际。教师创设的问题情境应直观、生动、富有启发性,能够唤起学生发现问题的欲望和解决问题的热情,利用信息技术可在一定程度上优化提出问题的环节。
1.1应用网络技术发现探究问题。在平素的学习中,化学教师应有意识地指导学生通过互联网搜索和了解关于化学科学的社会问题,从中发现与课堂学习有关的内容进行探究。如学生在科普网站上看到酸雨的资料时,会在学习SO2性质、硫酸工业制法、氯碱工业和硝酸性质等化学课上时提出有关问题,尤其是酸雨的成因、化学成分及化学反应原理等问题,从而产生探究的欲望。
1.2应用多媒体技术创设问题情境。在“碘与人体健康——氧化还原知识的复习”的教学中,教师先给学生播放碘与人体健康关系的录像片段,生动的画面、真实的场景和形象的模拟给学生以强烈的直观视觉感受,让学生体会到研究有关碘元素化学知识的趣味性和必要性。信息技术可以方便地将视频、图片、动画、声音等媒体整合在一起,从而优化问题情境的呈现方式。
2.在探究活动环节中应用信息技术
探究活动是探究性学习进行的核心环节,是学生利用各种探究手段和工具获取相关资料和数据研究解决问题的过程。在化学探究活动中,除了化学实验外,信息技术可以帮助学生更方便、快捷、高质量地完成某些探究任务。
2.1网上查询有助于获取大量相关资料。学生从互联网中搜索、查找、评价和收集相关信息,研究相关问题;学生从科普类网站搜集化学史、生活中的化学常识、最新的化学科学研究进展等资料,以帮助学生分析和研究相关化学问题。
例如在讲“元素周期表”时,可以让学生在网上查找关于元素周期表被人类发现的故事,然后让同学们在课堂上将搜索到的故事进行交流,并且互相补充,这样同学们不知不觉的就已经学习了元素同期表的一些规律,因为故事中会提及门捷列夫是根据何种规律发现并组织成元素周期表的,还会提及到其他科学家关于元素周期表的一些规律的补充。这样,既创造了一个很好的主体性课堂的氛围与开端,又让学生尝到探究性学习的乐趣,因为书中所讲的一些规律已经被他们在搜索故事的过程中发现并理解,能给他们一种收获感。
2.2动画模拟软件有助于解决微观物质结构问题。现代信息技术对图形处理能力高超,利用这一特有功能可以降低学习难度,使教学难点得以顺利突破;学生也为其形式之新颖、声画之精彩而耳目一新,产生乐学情绪。
例如在“化学键”一节中,利用动画模拟核外电子运动和化学键的形成就很成功。计算机的二维和三维图像与动画模拟达到了其它教学手段无法或很难达到的效果。它把形成离子键时的电子转移、阴阳离子的形成、离子间引力与斥力的平衡都表示得清清楚楚,使学生有了直观的感受,能较科学准确地理解化学键的实质和特征。再如应用动画软件模拟模型金刚石晶体与石墨晶体、冰与干冰的结构特点等问题,可以帮助学生从多角度、更细致地观察晶体的结构。
2.3数据处理软件有助于分析化学实验数据。利用数据处理技术分析实验数据、绘制图表解决pH计测定中和反应过程中溶液pH的变化问题。利用饼图分析酸雨成因使同学对酸雨的主要成分一目了然。
2.4化学实验软件有助于某些化学实验的研究。学生可以通过计算机模拟的质谱仪,分析实验数据;通过模拟的扫描隧道显微镜,观察原子的存在,这使学生有可能像化学家那样进行科学研究,从而使学生获得进行科学研究活动的体验,有助于激发学生实地探究的动机和愿望。因为它并不能代替实际科研中的仪器分析和实验观察。
3.表达交流环节中应用信息技术
表达交流是探究性学习中学生形成正确概念、共享研究成果、得出科学结论、彼此相互提高的阶段。信息技术有助于学生提高化学学习效率并提高学生表达探究成果的质量。信息技术使交流具有更快速、灵活等特点,可以丰富和补充传统师生交往和互动方式,使之更广泛、更深入及更开放。
3.1信息技术作为学生表达探究成果的工具。使用Office-2003组件完成文字处理,尤其是一些特殊符号,可以方便地书写化学方程式,绘制原子结构示意图等。如“维生素C”的教学中,教师让学生总结已学的有机化学知识,并鼓励使用信息技术进行展示。有的同学用Powerpoint制作成幻灯片投影,巧妙地应用了其超链接的功能,将有机化合物之间的官能团的转化关系立体、网状地表现出来;有的同学用CW3软件书写有机方程式并介绍该软件的下载地址。
3.2信息技术作为师生、生生交流的工具。利用网络技术的BBS论坛、班级校友录论坛、网上聊天室、QQ和电子邮件甚至可以用上通讯工具如电话、手机短信等,交流学习心得和体会,开展研究性学习,同时可以把网上学到的知识输入电脑,与全班同学共享等通过网上交流开展合作学习。在这样的学习环境中,学生学习有了动力,发挥了创造精神,实现了学习的自我反馈。 4.应用信息技术促进探究性学习应注意的问题
4.1选定适宜的探究性学习内容。应用信息技术进行探究性学习是属于自主性、高知识密度的学习方式,对于仍以传递间接经验为主的学校课堂教学而言只是众多教学模式的一种,选定适宜的学习内容是教学设计的首要工作。探究性学习内容首先必须是基于探究的、能自然地整合各种探究工具,其中包括利用信息技术。
例如在“乙醇”一节中,在课程设计中我们将学生可能提出的问题按照乙醇的结构、性质、制备和用途、醇类的分类、醇类的性质、酒文化六个方面进行分类,搜集了许多相关图片、文字资料和教学课件,整理了部分网址供学生在学习过程中使用和参考。同时借用了一间多媒体教室,每位同学一台微机,所有老师和同学的电脑都与Internet连接。然后教师在投影仪上列出当天的课题“大话乙醇”。同学们对此课题觉得很新奇,产生一种想知道和探究其中究竟的感觉。
4.2保证合理的探究性学习过程。探究性学习过程的合理性要求教师精心的组织与指导学生开展工作,而绝不越俎代庖、粗暴地干预学生自主探索的探究过程,不片面地追求所谓“唯一结果”的结果而抹杀“求真”的科学精神。
在实际教学中如果盲目地依赖于信息技术而把所有的教学环节全部使用多媒体手段再现出来,用课件代替板书、用Flash代替学生实验,那么教师就会成为信息技术的奴隶,只起到了播音员和解说员的作用而起不到教师应有的主导作用。
在探究性学习过程中,把知识的传授过程设计成一个斜坡,让不同层次的学生都能“顺竿爬”。随着教学手段的丰富,还要考虑各手段应用空间的分配问题。怎样把学生从兴趣引入思考是整个课堂教学的重要一环,不要让学生只停留在事物的表面上,让他们怎样深入探究下去是教师应时刻注意的。
在信息技术处理方面,教师要指导学生如何识别和选择有效的网络信息,介绍优秀网站,帮助学生学会使用Google、Baidu等优秀网络搜索工具;鼓励学生采用数据采集软件、数据处理软件、图像处理软件、文字处理软件等收集、分析和解释数据之间的联系,为最终的探究结果提供真实、可靠的依据。
5.结束语
高中化学新课程力求改变教师教学行为和学生学习方式,把倡导探究性学习放在突出地位。现代信息技术的应用必将加速这一变革目标的实现,在提升学生科学素养、培养创新精神和实践能力的同时提高学生的信息素养。
参考文献
[1]崔静.《中学化学实验的计算机模拟》,《中学化学教学参考》,2004(7):27
[2]费金忠.《多媒体在中学化学教学中的应用》,武进教育网
[3]余胜泉.《基于Internet的学习模式》,《中国电化教育》,1998.4
[4]李美强.《用信息技术打造学生主体性课堂》,《中学化学教学参考》,2004.3
[5]齐群.《浅谈多媒体辅助课堂教学中的一些误区》,《化学教学》,2003.6