怎样实现信息技术与化学学科课程有效整合

怎样实现信息技术与化学学科课程有效整合

李明达

摘要：信息技术作为一项教学工具（Learn from IT），能够把各种技术手段完美地融合到课程之中.就像教师在上课时使用黑板和粉笔一样，计算机已成为真正的教学工具, 教师最主要的任务不再是开发软件，而是如何应用现有的软件把计算机的优势发挥出来，进行学科教学。教师在化学教学中应用多媒体可激发学生的学习兴趣，启发学生的想象力，增加课堂容量，满足学生不同的需求，完善课堂教学结构。多媒体技术与传统教学相结合，可以提高学生的观察效率，可以把一些抽象的、不易理解的知识转化为熟悉的、形象的知识，可以创设情景、拓展思维空间，激发学生的学习兴趣，使学生喜欢化学，爱学化学。作为教学手段之一的信息技术在学科中的整合，将会有助于推动课程改革、教学内容改革及教学方法改革的进程。

关键词: 信息技术化学教学整合

以网络技术和多媒体技术为核心的信息技术的广泛应用和不断发展，使世界由此进入了一个人机交互的多媒体化、网络化、信息化时代。将信息技术与学科教学的整合，已经成为我国教育教学改革的新视点。利用信息技术，把各种教学媒体、课程资源以及技术手段完美地融合到学科教学之中。为达到这一目标，众多的教师正在积极探索、实践信息技术与学科课程整合的模式和方法。

一、信息技术与化学学科课程整合的意义

信息技术与学科课程整合，即以信息技术为先导，以系统论和教育技术理论为指导，在教学过程中将现有课程的教学活动与信息技术有机结合，融为一体。其宗旨是实现教学内容的呈现方式、学生的学习方式、教师的教学方式和师生的互动方式的变革，使信息技术真正成为学生认知、探究和解决问题的工具，培养学生利用信息技术探究、解决问题的能力。就化学而言，学科的研究范围，大到宇宙，小到微观粒子。利用信息技术，可以变抽象为具体、变微观为可见、变静态为动态、变瞬间为缓慢等等，使学生能根据自己的兴趣去主动发现、主动探索。电子书籍、电子期刊、数据库、数字图书馆、化学教育网站、教师个人网站等网络化学教育信息资源的出现和丰富，为学生创设了基于网络下的自主学习环境，并使教学媒体从单一媒体向多种媒体转变；使教学活动从信息的单向传递向双向交换转变；使学生从单独的学习向合作学习转变。信息技术与化学学科课程整合，将实现化学教学内容的呈现方式、学生的学习方式、教师的教学方式和师生的互动方式的转变。信息技术与化学学科课程整合，能激发学生学习化学的兴趣，提高认知能力，克服化学学习中的障碍，培养探索科学的实践精神和创新精神，为使学生具有良好的科学素养和信息素养打下坚实的基础，促进学生的全面发展，达到整体协调，和谐发展。

二、电脑模拟，发挥演示实验、虚拟实验室的功能

化学是一门以实验为基础的学科，实验教学和演示实验是中学化学教学的重要一环。丰富多彩、生动有趣的实验是化学实验教学的特点，利用实验课不仅可以让学生记住某些相关结论、实验步骤，而更为重要的是能够使学生透彻理解并且完全掌握产生实验结论的过程。在普通化学课堂的演示实验中，由于受到常规实验仪器本身的限制，实验效果常不如人意。而通过多媒体技术模拟实验的辅助, 模拟一些重要的，但在现实实验环境下难以完成的一些化学实验，则可弥补常规

实验仪器的不足，提高化学实验的演示效果。

如本人在讲微观粒子的运动规律时，由于微观粒子看不见摸不着，和宏观物体的运动有不同的规律，难于想象，用宏观实物模型去形容和比喻都比较困难。可以借助各种软件制作图片、动画模拟微观，使微观现象宏观化，从宏观现象出发帮助学生理解微观粒子的变化实质，以便树立概念，掌握知识。又如，刚接触原电池时，对于形成电流比较抽象，它涉及微观电极之间电子移动以及溶液中离子的移动，需要学生具有丰富的想象力，因此也是难点,学生难以理解，可以借助软件如flash设计原电池工作原理动画，让电路中的电子、溶液中的离子动起来，可以形象、直观地向学生展示原电池工作时的电子、离子运动的动态模型，使整个过程生动形象，加深理解，更加清晰地从本质上把握原电池的原理，弥补了化学实验难以展现的微观世界的动态变化。再如计算机可以对有毒害物质出现的实验或实验中的一些错误操作进行模拟，可以避免毒害物质对师生身体的损害，减少实验消耗：在课堂教学中有很多实验有毒,或具有一定的危险性, 如果操作不当, 就有可能发生意外事故。传统的教学中, 对化学实验中的一些错误操作, 只能靠教师口述其错误的原因以及错误操作可能带来的危害, 不能为了加深学生印象, 如果用实验证明, 则会造成危险。用计算机动画模拟这些错误操作创设教学情景, 可以把错误的原因演示清楚,而且可以渲染气氛, 学生看后印象深刻。下列错误操作都可用动画来模拟: 稀释浓硫酸时将水倒入浓硫酸中, 液体沸腾飞溅；点燃没有检验纯度的氢气导致发生装置的爆炸；用排水法收集氧气时先停止加热,后将导管移出水面, 水倒吸试管炸裂；加热装有液体超过容积1/3 的试管时, 液体冲出管外；制备氯气时没有尾气吸收装置造成人员中毒等。学生看了错误操作的动画演示, 对错误操作的原因及危害有了更深刻的理解, 取得了很好的效果。

这种虚拟实验室为学生提供了全方位的开放性的操作环境，使学生在课堂上实现了在虚拟世界的真实体验。信息技术与化学实验教学整合，能够培养学生自主模拟实验、观察实验，并归纳、总结，抽象成所需知识的能力，从而学会学习，使学生主动地获取化学知识，发展能力，并促使他们建立科学的世界观

三、利用软件进行数据计算。

利用Excell强大的数据处理功能，可在化学数据处理时，发挥其作用。如在讲解化学平衡常数时，课本用HI的分解数据，通过计算发现规律，如果通过笔算，不仅费时，而且准确率低。为提高运算效率，可借助Excell，编辑各种计算公式，下拉可迅速得出计算结果，这样现场演示，增加研究过程的真实感。在酸碱中和滴定中，将数据输入Excell中，利用其中作图功能，纵坐标以pH，横坐标以滴定体积做出酸碱中和滴定曲线，从图中可明显看出突跃范围。

四、利用软件，构建知识网络图。

采用概念图使基本概念和基本理论横向、纵向之间产生联系，形成良好的知识网络，从而达到提纲挈领、纲举目张之效果，就比较容易记忆和提取了。如采用MindManager软件制作知识网络图，每一层级概念可以用不同的字体、颜色等，还可以在字的周围插入花边、图片等，增加了制作概念图的趣味性，学生可以根据自己的爱好制作有个性的概念图。由于这种学习方式充分发挥了学生的自主性，可以提高学习积极性。

五、运用积件思想，实施信息技术与化学学科课程整合

以往的CAI课件总是有承启、转收，有头有尾，自成一体，断了哪一个环节都不行，这种看似完美的课件，制作者投入了大量的心血和时间，一节课后便