在新课改下高中化学实验教学融入信息技术的创新教学研究

【摘要】化学知识与环境、材料以及能源等众多领域息息相关，为此化学学科教学的人才培养对于人类社会的发展至关重要。而在新课改下，化学学科的教学需要培养学生的学科核心素养，让学生在掌握化学知识的基础上拥有社会实践能力以及正确的价值观。化学学科核心素养的养成离不开化学实验教学，化学实验教学作为化学学科教学的重要组成部分，需要化学教师带领学生通过实验操作，直观性地感受化学知识和现象，而信息技术有便捷性和直观性的方式特点，受到化学学科教师的青睐，也给化学学科的教学带来了诸多的便利和高效性。为此，本文以高中化学为探讨对象，分析信息技术应用于高中化学实验教学的意义，从而探讨在新课改下高中化学实验教学融入信息技术的创新教学方式，希望给予化学教学工作者以教学工作建议和参考。

【关键词】化学学科  新课改  核心素养  实验教学  信息技术  教学方式

【中图分类号】G633.8   【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2024）11-0124-03

一、引言

高中化学知识更加复杂且难以理解，需要化学教师借助化学实验，对于化学现象和知识给予解释和呈现，但是很多化学实验受到教学客观条件的限制，有的实验需要考虑安全性以及时效性，有的实验缺乏完整的实验教材等等，诸如此类的条件限制使得教师不能顺利地带领学生开展实际的化学实验操作。为此，利用信息技术丰富化学实验教学方式的多样性，能够帮助化学教师进行微课视频的录制，建立虚拟实验室，以及远程实验教学平台等等，让学生在化学知识实验操作的过程中获得更加丰富的听觉以及视觉资料，激发高中学生对于化学知识学习的主动性，同时也能够锻炼高中学生的动手实践能力，让学生在动手实践过程中获得知识技能，培养学生的学科核心素养。

二、在高中化学实验教学中应用信息技术的意义

（一）融入信息技术手段创建有趣的教学情境，激发学生对化学知识研究以及探讨的主观能动性

在以往的化学实验教学中，有的化学教师只是对课本上的化学实验进行理论上的讲解以及分析，有的化学教师会将学生分成若干小组进行实验操作，不管是讲解式的教学方式还是小组式的实验操作方式，虽然能将化学知识以及化学现象进行正确的描述和呈现，但是此种化学实验教学方式忽略了对学生学科学习兴趣的培养，此种教学现象不利于发展学生的化学学科核心素养。而将信息技术手段融入到化学实验教学当中，给学生创建生动有趣的化学实验教学情景和实验操作方式，能更好地激发学生积极主动地参与到化学实验操作中，让高中学生能够积极主动地开展化学知识以及现象的分析探讨，使得高中学生对化学知识能做到全面的理解[1]。

（二）借助信息技术手段弥补化学实验实际操作的不可控性，强化师生化学实验教学的高效性

高中化学知识较为复杂且难懂，为此，化学知识的学习离不开化学实验，通过化学实验能够将艰涩难懂的化学知识通过观察化学现象来理解，使得学生能将化学知识以及实际生活相联系，但是有的化学实验所需要的时间较长，受到化学教学时间的限制，化学教师不能带领高中生全程参与到化学实验操作中；有的化学实验危险性较高，化学教师担心高中学生的生命安全，导致实验操作不能够顺利开展。而借助信息技术手段则能极大地缩短实验周期，高效率地给予学生呈现实验操作，并且通过建立虚拟实验室，使得学生能够亲身参与到虚拟实验教学当中，不仅锻炼了学生的动手实践能力，同时也极大地保障了学生的生命安全，这种通过学生亲身参与的实验教学方式，最大限度地激发学生的化学知识探索热情[2]。

三、在新课改下高中化学实验教学融入信息技术的创新教学方式

在新课改的要求下，高中化学教师要创新教学方式，激发学生对化学知识以及实验操作的积极性和兴趣，从而实现对高中学生化学学科核心素养的培养。

（一）利用信息技术提前录制化学实验预习微视频，引导高中学生树立严谨的化学实验态度

与高中复杂且难懂的化学知识相对应的是较为复杂的化学实验，为此，高中化学实验对实验操作技术的要求较高，需要高中学生在开展实验操作之前能了解以及掌握即将开始的化学实验所需要的器材和器材操作规范，利用微视频的方式引导学生提前对化学实验内容进行了解，提前掌握化学实验步骤，如此才能避免在开始化学实验教学时进行长时间的实验讲解以及准备，也有利于学生养成化学实验预习以及预判的良好实践习惯，为后续化学实验的顺利开展以及完成奠定基础[3]。

例如，在选择性必修3有机化学基础第三章“有机合成及其应用  合成高分子化合物”的第2节“有机化合物结构的测定”中开展学生必做的实验题目“有机化合物中常见官能团的检验”，高中化学教师可以利用信息技术录制微视频，帮助学生提前预习即将开始的化学实验的相关内容，在微视频当中首先要表明该实验的教学目标，即实验原理是对于化合物进行区别鉴定利用化合物中官能团的不同反应；其次，让学生通过微视频提前了解此实验需要的实验器材和化学原料，该化学实验需要准备pH试纸、烧杯、酒精灯、试管、胶头滴管、滤纸、玻璃棒、试管夹以及需要鉴别的有机化合物溶液，需要鉴别的溶液为乙醇溶液、乙醛溶液、乙酸溶液、苯酚溶液，还需要准备 FeCl3 溶液、NaHCO3 溶液、10% NaOH溶液、2% CuSO4 溶液、酸性 KMnO4 溶液；再次，在微视频中给予学生呈现操作此项化学实验的具体步骤，让学生提前掌握即将开始的化学实验的正确步骤，使得学生能规范地操作实验器材以及化学材料；视频的最后给予学生设置实验操作悬念，让学生能够在明确实验目标的基础上，理解在后续的实验操作中需要重点关注的实验点，避免学生在实验操作中忽略了实验最终目的，同时自主设置悬念的微课视频录制方式，能够极大地激发学生对后续化学实验操作的主观能动性以及兴趣，为后续学生规范地开展实验操作奠定基础。

此种提前对于化学实验内容进行微视频预录制的教学方式，能帮助化学教师极大地节省即将开始的化学实验教学时间，使得学生能够提前对即将开始的化学实验做到基础的了解，有助于高中学生在开展化学实验教学时做到井然有序，不至于手忙脚乱，而忽略了对实验现象的观察，使得高中学生在后续明确实验目标的基础上开展高效化的实验教学。

（二）借助虚拟实验室引导学生加入虚拟实验操作，实现化学实验高效化开展

由于高考的压力，学生需要掌握复杂且繁多的化学知识，因此，如果每个化学实验都需要在实验室开展实验操作，那么势必需要占用高中学生更多的学习和休息时间，虽然化学实验实践操作能帮助学生更好地理解化学知识，但是借助信息技术来设置虚拟实验室则可以帮助学生节省更多的化学实验时间，有助于实现师生高效化地完成化学实验教学，而且对高中学生的人身安全也不会造成威胁[4]。

例如，在选择性必修3有机化学基础第一章“有机化合物的结构与性质  烃”第3节“烃”中的化学实验“乙炔与溴的四氯化碳溶液、酸性KMnO4溶液的反应”，由于此化学实验只是一个小实验，却需要先制备乙炔气体，如果教师带领学生开展实际的实验操作，则会浪费更多的时间，不利于化学实验教学高质量地开展，因此，化学教师可以通过建立虚拟实验室的方式开展此项化学实验，在虚拟实验室中，高中生按照实验要求准备虚拟实验器材和化学材料，按照实际的化学实验操作步骤开展虚拟实验，在此过程中，化学教师应该给予高中生以化学实验操作规范的指导，使得学生能在正规实验操作规范的引导下，真实地感受化学实验操作场景，此种构建虚拟实验场景的实验操作方式能降低化学实验操作成本以及操作时间，使得学生能更直观地感受到烃的化学反应变化。

此种通过建立虚拟实验室开展化学实验的教学方式，不仅能体现学生化学实验主体地位，同时借助信息化技术手段的虚拟实验室方式能极大地激发学生开展化学实验的积极性和兴趣，在保证化学实验教学高质量完成的前提下，节省了化学实验教学时间，更加使得高中学生的人身安全得到了保证，让高中学生在愉悦的实验教学氛围中完成实验教学内容的学习。

（三）利用信息技术录制学生实验操作过程，方便后续对于学生的实验操作过程进行评价和反思

教学评价是化学实验教学必不可少的环节，由于班级人数较多，因此，化学教师在带领学生开展实验实际操作时不可能兼顾到每一位学生的操作规范，而如果不对每一位学生的化学实验操作情况进行全面的了解，则会影响化学实验的教学质量，因此，化学教师可以利用信息技术对学生的化学实验操作情况进行全方位的录制，之后将录制的相关视频为全班学生播放，让全班学生对于录制的视频内容进行认真的观察以及评价，形成师生关于化学实验的有效互动交流，最终帮助高中学生更加深刻地理解化学知识原理，掌握化学实验操作技能。

例如，“1- 溴丙烷的取代反应”该项化学实验，教师在带领学生开展此项化学实验时，在实验室装置摄像头，对学生在开展此项实验过程中的操作步骤进行全方位的视频记录，实验结束之后，开展教学评价环节；利用多媒体教学设备对在实验室记录的视频影像进行播放，让全体学生在观看视频的过程当中观察每一位学生的实验操作是否规范，以此来引导学生回顾实验操作步骤，进一步帮助学生巩固实验操作步骤，并且对学生在实验操作过程当中的问题进行有效分析，帮助学生直观性地认识到在实验操作过程中的不规范之处，如有的学生在1- 溴丙烷试管中加入1mL 5% NaOH 溶液之后，是否对于试管中的液体进行了充分的震荡，学生液体滴加方法是否正确等。

利用信息技术开展教学评价工作，能够帮助学生更加直观性地意识到在化学实验操作过程中表现的不足之处，也有利于教师及时地了解学生的化学实验学习情况，为后续化学教学工作高质量地开展提供参考。

（四）借助信息技术开展多媒体化学实验教学资源的搜索，拓展高中生的化学知识视野

受到教学时间的限制，高中化学实验教材内容有限，而在新课改的要求下，发展学生的化学学科核心素养就需要学生拥有正确的学习态度以及终身的学习能力，为此，高中化学教师可以引导高中生在学习了化学教材中的实验内容基础上，能够利用信息技术拓展多媒体实验教学资源，让学生利用信息技术搜索与教材相关的化学家相关事迹以及化学知识等等，让高中生对于化学知识产生情感认同的基础上，更加认真地对待化学学科知识以及化学实验的教学，如此也有利于高中生正确价值观的形成。

例如，学生在学习选择性必修3有机化学基础第二章第1节时，由于卤代烃能够在一定条件下发生化学反应产生消去化学现象，因此，卤代烃在有机合成的相关材料制作中发挥重要作用。随着社会的发展，人们的安全意识和环境意识增强，而卤代烃极易发生化学反应的特征对于人体身体健康和环境具有一定的危害，因此，化学教师可以引导学生利用多媒体资源搜索与卤代烃相关的材料以及应用的领域，并且研究该领域利用此项化学材料时，为了避免对于环境造成威胁和人类身体造成损害，是如何避免卤代烃发生化学反应的。

此种利用信息技术拓展学生化学知识视野的教学方式，有利于高中生积极地对化学知识进行探索，培养高中生化学知识的探索欲望和能力，强化高中生对于化学知识以及原理的认知以及理解，让高中生意识到化学知识在社会各个领域中的重要应用，有效地引导高中生更加重视对于化学学科知识的学习以及化学实验的操作，为我国培养全面性的人才奠定基础。

四、结语

随着科技在各行各业中的应用与发展，在教学领域应用信息技术则是时代的要求，借助信息技术实现高中化学实验教学是发展学生化学学科核心素养的必然趋势，因此，需要高中化学教师在新课改的要求下，明确化学实验教学目标，以培养学生的学科核心素养为教学任务，创建多样性的化学实验教学方式，有效地帮助学生掌握化学实验操作技能的基础上，对于化学现象和化学知识有更加深刻的认知以及理解，认知到化学学科在各行各业中的重要作用，为我国培养更加全面型的人才提供科学的学科教学引导。

参考文献：

[1] 颜少明.信息技术整合高中化学实验教学的有效路径探寻[J].高考，2022（4）：123-125.

[2]余新红.“互联网+”背景下虚拟实验在高中化学教学中的应用研究[J].新课程，2022（25）：64-65.

[3]魏凤.手持技术：中学化学实验中的实践新应用[J].基础教育论坛，2022（21）：95-96.