信息化教学改革下高中化学实验创新性研究
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【摘要】随着信息技术的日臻完善，信息化教学手段也正在为教育领域提供着强大的教学助力。高中化学课程是一门较为注重实验的科目，在信息化教学改革背景下，一线高中化学教师应创新实验教学模式，将信息技术引入化学实验教学中，使学生可以通过信息技术及动手实验，全面提升化学学习水平。
【关键词】信息化教学；改革背景；高中；化学实验；创新性研究
在信息化教学改革背景下，教师可利用信息技术创新教学情境，并利用信息技术引导学生观看化学实验，使学生体验实验情境，这对高中化学实验的创新性教学有重要的指导意义，也能为学生的创新性化学实验学习创造更加有利的条件。
一、信息技术创新情境，导入化学实验
在高中化学实验教学环节，为进一步推动创新性化学实验教学的开展，教师可以利用信息技术创新教学情境，利用有关化学实验的经典故事作为导课，以此引入本节课的化学实验教学。接下来，应进一步列出创新性化学实验目标，并利用信息技术展示化学实验的具体过程，学生通过视频对化学实验进行系统、完整的观察，并可以从中总结出化学实验的现象及规律，这种教学模式便于学生对化学实验的观察，可使其更好地掌握化学理论知识。而且，由于信息化技术具有反复播放的功能，因此，可以对实验重难点问题进行重复播放，这种信息技术支持下的创新性实验教学，能够强化学生对化学重点问题的认知和记忆。学生在熟练掌握了某种化学实验的规律后，可以有效将重点知识进行迁移，以此达到触类旁通的学习目的。同时，广大一线高中化学教师应注意的是，信息化教学并非用几张图片或几段视频对学生进行教学引导，而是要求教师在教学过程中，不断创新化学实验方法，并结合信息技术，设计富有创意，同时易于学生接受的化学实验，进而为学生认知物质的更多化学性质做出更大贡献。
二、结合信息技术，创新生生互动讨论环节
在信息化教学改革背景下，高中化学实验创新教学也可采取分组模式对学生进行教学引导。学生可以在组内，结合信息技术所展示的化学实验过程，进行互动性探讨。
以“水生火现象”为例，教师在播放实验视频之前，应将教学气氛烘托起来，可利用反问的方式，对学生提出问题。相信这样的题目一旦抛出，势必会强烈激发出学生的探究兴趣。接下来，教师就可以将学生分组，然后利用信息技术播放本实验。
师：想必同学们都知道水火不相容的道理，但今天老师将为大家带来一个魔术，用水来点燃火。
视频播放内容：用滴管在一团棉花上滴了一滴水，奇怪的事情发生了，棉花迅速起火，这一现象极大地突破了学生的认知限度，水竟然点燃了火？教师顺势引导学生在组内对此现象进行讨论，这种创新性的化学实验认知过程，不仅会激发学生的学习兴趣，还会培养学生的探究意识，增强学生学习的主体意识。
视频播放后分组讨论：教师将学生分成4个组别，分别为A、B、C、D组，引导学生在小组内进行交流探讨。最后，A组学生结合金属钠的化学原理得出了结论。
A组组长发言：通过对视频的观看，并结合金属钠的化学性质，推断棉花团里应该放有一块金属钠。
师：A组的答案是正确的，下面就将金属钠的化学性质做一下介绍。同学们猜想，如果将金属钠放入水中，会产生什么样的现象呢？
为了提高学生的动手操作能力，教师可事先准备好实验用品，进行分组实验。当然，在此过程中还应考虑到实验的安全性，金属钠的用量应小，以确保实验安全。然后引导每个小组根据视频中的实验方式，亲身体验下“水生火”的实验。引人入胜的实验方式不仅增强了学生对化学实验的兴趣，同时也增加了师生、生生之间的互动，强化了学生的学习效果。
三、观看视频，体验情境，助力创新实验
在信息化教学改革的大背景下，在高中化学实验教学中，教师可引导学生观看视频，并从视频中找出实验的特点及规律，使学生在视频中得到一定启发，然后自行动手，并结合视频中的经验，进行自主实验。
例如，在“电解饱和食盐水”的实验改进与创新中，教师可以结合视频对学生进行实验引导，尤其在学生不懂得如何操作一些实验步骤的情况下，教师可通过播放视频，引导其进行具体操作，此方式要比传统的教师理论讲授的方式效果好很多。在本次实验中，可根据实验原理对实验装置进行改进和创新，并设计出一套集成功率高且更具实验趣味性、绿色环保，并用数字化传感器从微粒层面认识化学反应的实验装置，此举可进一步调动学生的学习熱情。
实验仪器和药品的选择：24V低压电源，用20cm的长铁丝替代铁钉，用10cm的铅笔芯替代碳棒，两边带支管的U型管，小烧杯，电线，蒸发皿，数据采集器，计算机，PH传感器，乳胶管，双孔橡皮塞，玻璃直角弯管，饱和食盐水，泡泡液，氢氧化钠溶液，淀粉碘化钾试纸，酒精灯，火柴，木条等。
实验步骤及现象：打开电源开关，当两极出现气泡时，打开电脑中数据采集器开始按钮，这里需要注意的是，在实验前应对PH传感器进行校对。打开电源开关1min，看到液面以下的铅笔芯和铁丝会产生大量气泡，大概过1min后，淀粉碘化钾试纸变蓝，这时可以看到泡泡液慢慢出现气泡，且气泡会由小逐渐变大。结合连接的白板可以看到电脑上的PH曲线逐渐上升，然后用燃着的木条点气泡，会听到很少的爆鸣声，说明铁丝电极产生的气体为氢气。
四、信息技术结合实验教学案例分析
化学是一门重视实验的学科。高中化学教学中涉及多种实验，有些可以进行课堂演示，有些需要在实验室进行分组实验，但也有些实验需要较长的时间，课堂内难以观察到实验现象或在现有条件下难以完成或不够安全、环保等。这时，教师可利用多媒体信息技术，通过实验视频、动画模拟、微观实验等手段进行补充，这样会提高学生的综合化学实验能力。 例如，学习人教版必修一的“电解质”概念时，学生并不知道哪些物质溶于水后可以导电，如果在课堂上演示，需要观察电流表指针偏转，只有前面学生可以看到，且趣味性不强，后面看不见的学生会失去兴趣。所以，此处可变成电脑模拟实验，学生选择提供的物質，进行溶于水或熔融状态下是否能导电的模拟，通过屏幕上的动画，清楚地观察到哪些物质的水溶液或熔融状态是可以导电的，从而理解电解质的概念，并总结出电解质所包括的物质类别，还能为后边深入学习电解质的导电条件奠定基础。
再如，学习人教版必修一“实验室制备氯气”时，教材通过“科学史话”介绍氯气的发现和制备，没有讲解实验原理和实验装置，也没有要求演示实验，因为氯气是有毒的，从安全角度考虑，确实无法在教室内做实验。但氯气的制备是学生进入高中第一次接触气体的制备，这是一个很重要、典型的问题，需要学生形成气体制备的认知模型。因此，教师可以在电脑模拟的方式下，逐步引导学生进行分析，使学生直观、清晰地看到气体的发生、净化除杂、收集和尾气处理装置，从而掌握气体制备实验的模型。最后播放实验室制氯气的视频。相信，在这种教学模式下，学生定会对氯气的制备产生深刻的印象。
又如，在“原电池”的学习中，通过学生分组实验（没条件的情况下可以进行演示实验），学生观察到电流表指针偏转等现象，觉得很神奇，利用化学反应得到了电能。但并不知道其中的原理，此时，教师可用动画模拟原电池装置，形象地呈现出微观粒子在溶液中的运动，两极得失电子情况及外电路中电子的流动方向。借助于动画，可以把肉眼难见的微观粒子展现出来，使化学过程更形象、具体，有助于学生对原电池工作原理的掌握。
再如，在“金属的腐蚀与防护”的学习中，金属在不同情况下发生腐蚀的对比实验中，因为腐蚀需要时间，课堂上难以完成，教师便可通过录制和截取视频的方式展示实验结果，清晰又节省时间。
五、结束语
在信息化教学改革的大背景下，教师应充分利用信息技术的便利优势，将其与传统的化学实验进行有机整合，使学生在信息技术的辅助下，对化学实验的理论和规律有一个更加清晰的认知。同时，这种方式也有助于学生在掌握化学实验的基本规律后，更好地进行实验操作。
【参考文献】
[1]黄碧妹.高中化学多媒体协作探究教学法创新研究[J].中学理科园地，2016（6）
[2]卢林元.信息化条件下高中化学实验教学方式的变革[J].甘肃教育，2018（13）
[3]李俊喜.试论高中化学微课教学的构建与实施策略[J].课程教育研究，2018（30）
（广东省珠海市实验中学，广东珠海519000）
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