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信息技术与课堂教学融合之“宜”与“忌”

    更新时间:2018-04-12 15:01:16 

摘要:在中职化学学科课堂教学中,运用信息技术应实施“五宜”,做到“四忌”。化微观为宏观,化无形为有形,化繁杂为简单,扬长避短,趋利避害,从而提高课堂教学效率。

关键词:中职;化学;信息技术;课堂教学;融合

中图分类号:G712 文献标志码:A 文章编号:1673-9094-(2018)01C-0022-04

当今社会,现代信息技术以一种前所未有的态势影响着人们的生活,变革着人们的生活方式。教育也不例外,信息技术正凭借其特有的优势和魅力悄然进入教育教学的方方面面,改变着我们的教育教学方式。本文结合中职校化工专业有关课堂教学案例,谈谈信息技术与化学教学融合之“宜”与“忌”。

一、信息技术与课堂教学融合之“宜”

(一)“宜”于展示微观粒子空间结构

化学是从原子分子层面研究物质的组成、结构、性质和应用的一门科学。而原子、分子等微观粒子,看不见,摸不着,仅仅依靠教师讲解,挂图辅助,空间想象力差的学生很难理解,难以建立分子、原子的空间结构。原子结构、分子结构的教学,常常成为学生学习的“拦路虎”。如果利用现代信息技术,通过计算机三维动画,则可轻松解决原子、分子看不见摸不着,难于理解的问题,帮助学生建立起原子结构的概念。例如,在原子结构的教学中,我们借助Flash、 3Dmarx多媒体软件,制作了三维立体动画模型,将原子的组成、原子的空间以及电子的运动方式,以动态图像的方式,直观地展现在学生面前,学生就很容易理解。[1]再如,在晶体结构的学习中,金属晶体中面心立方最密堆积和六方最密堆积,如果仅看图片,学生很难想象出它们的晶胞结构。但是,利用3D动画却能够轻而易举地切割出它们的晶胞,很容易观察出配位数是多少。利用现代信息技术不但可以让传统枯燥抽象的分子、晶体结构的教学变得形象、生动、简单,易于理解,还有助于激发学生的学习兴趣,突破教学难点,克服学生的畏难情绪。

(二)“宜”于揭示化学反应的本质

化学反应,种类繁多,特别是有机物参加的化学反应。有机物分子结构复杂,原子数目繁多。面对复杂的有机化学反应,学生常常看得眼花缭乱,一头雾水,找不到特征,抓不住关键,找不到反应的本质,难以把握反应规律,学生极易产生畏难情绪而放弃学习。如果运用现代信息技术,制作多媒体动画,让反应中发生变化的官能团动态突出显示,学生不但可以很快抓住有机反应的关键,明白反应的本质和反应机理,而且很快可以举一反三,灵活运用。例如,在“乙醇的性质”的教学中,我们制作了三维动画,以不同颜色的圆球表示C、H、O三种原子,直观地展示乙醇与钠、乙醇催化氧化、乙醇與溴化氢以及乙醇的脱水等反应过程中,乙醇分子中C—H键、C—O键、O—H键等化学键断裂和形成的过程。让化学反应中微观粒子的变化情况,动态地展示在学生面前,学生不仅学得轻松,印象深刻,而且有助于提高学生的知识迁移能力。实践证明,学生通过乙醇性质的学习,能迅速理解甲醇、丙醇等其他醇类的性质。信息技术与化学课堂教学的融合,不但轻松突破了化学反应机理等教学难点,还让学生在学习的过程中获得了愉悦的享受。

(三)“宜”于展示易燃易爆有毒有害的化学实验

化学是一门以实验为基础的学科,教学中必须安排大量的化学实验。化学实验在培养学生观察能力和操作技能,提高学生的科学素养等方面具有重要作用。但是,化学实验具有一定的危险性,有些实验,一旦操作失误,会引起严重后果。例如,硫酸、硝酸、溴水等腐蚀性很强,一旦接触肌肤,很可能会给学生造成伤害;有些物质本身就具有毒性,有些物质混合在一起会发生爆炸。有些实验,在操作不当的情况下,会造成严重后果[2]。如果贸然让学生动手实验,很容易发生中毒或伤害事故。如果不让学生实验,学习又难以获得相关的知识和体验。为此,对于有毒有害或有一定危险的实验,我们采用数码相机采集实况视频,让学生观看的办法来进行教学,不但节省实验时间,避免了实验危险,而且有利于保护环境,提高学生的安全意识和环境保护意识。例如浓硫酸的溶解实验,在溶解浓硫酸的时候,应将浓硫酸缓缓注入水中,并不断搅拌,使溶解放出的热量迅速扩散,以防止溶液暴沸飞溅。如果将水加入硫酸中就会造成溶液飞溅而发生事故。如果采用传统的口头讲解,学生印象不深,将信将疑。为此,我们在特定的情况下,制作了将水加入硫酸的实验视频,溶液飞溅,现象震撼,学生印象深刻。利用信息技术,模拟错误操作的实验后果,不仅能形象地展示出错误操作的危害,还能使学生意识到错误操作的严重后果,提高学生的安全意识,规范学生的行为,使学生自觉地规范操作。此外,对于一些反应速度太快或太慢的化学反应,过程不易观察,我们还可在采用慢放或快进放映的方式,方便学生清晰地观察实验现象。例如,将金属钠在空气中的变化过程、硫酸铜晶体的形成过程的拍成视频,通过改变播放的速度,可让学生清晰地观察到物质变化的过程。对于一些不易观察的实验,还可以用实物投影的方式进行,以方便学生观察。信息技术的使用,不但可以为有毒有害易燃易爆的实验保驾护航,还可以制成“微课”作品,发放至学生移动客户端,供学生课前预习或课后复习使用,让不同层次的学生都学有所获。

(四)“宜”于模拟现代化工生产的流程

学习的价值在于应用,在化学课本中有许多关于化工生产的知识,例如硫酸的工业制法、钢铁的冶炼等。对于化工产品生产内容的教学,当然最好是去化工厂实地考察,了解化工生产设备、化工生产过程和化工生产的管理情况。但是,由于条件的限制,教师不可能每次都将学生带到现场实地考察。再者,化工企业作为高危企业,学生是不能进入生产现场的。即使学生可以进入生产现场,面对大型的生产设备,学生也无法观察设备中物质的反应情况。借助信息技术,我们就可以利用视频实录与多媒体动态模拟,直观展示化工设备的内部结构和化工生产的工作流程了。例如,在硫酸的工业生产的教学中,我们利用现代信息技术制成三维动态的多媒体动画,模拟硫酸化工生产的全过程,向学生展示硫酸工业生产中沸腾炉、接触室、吸收塔等主要设备结构,以及沸腾炉等设备中物质的反应情况。学生在观看化工产品生产的过程中,不但可以直观地了解硫酸工业生产过程,还可以认识沸腾炉等设备的工作情况。信息技术在课堂教学中的应用,突破了学生学习的时空限制,让传统教学的“不可能”变成了“可能”,有效地提高了教学质量。

(五)“宜”于展示复杂图表辅助学生总结规律

化学课程中图表较多,而图表的目的一般是为了说明某些观点或提示某种规律。面对图表中大量的数据,职业学校的学生常常不知道怎么看相关数据,如何从数据中寻找规律。但是,如果用现代信息技术将表格做成多媒体课件,我们就可以通过涂色、高亮等方式,引导学生观察和分析,学生很容易找到规律,收到良好的教學效果。例如在“元素周期表结构”的教学中,利用信息技术,很容易把前18号元素的电子层结构按原子序数排序,然后再按电子层数,分别排成3行,再按最外层电子数对齐,就可以轻松得到元素周期表(短周期部分)的结构。在元素周期律的教学中,不同主族的元素如果用不同的颜色显示,可以方便学生认识不同主族元素在周期表中的位置及结构特点。对于重难点内容,对于规律性数据,我们可以通过改变字体颜色的方法,引导学生观察,帮助学生总结规律,获得知识。

二、信息技术与课堂教学融合之“忌”

(一)“忌”炫于华丽之表而忘却融合之实

近年来,国家、省、市信息化教学设计大赛和“微课”设计大赛的深入进行,对信息技术与课堂教学的深度融合起到了重要的推动作用。信息技术与课堂教学高度融合的优秀作品不断涌现。但是,有一个现象我们不能忽视:有的选手为了能在比赛中获奖,花费大量的人力物力,高薪聘请专业的软件公司制作课件,有些参赛作品堪比影视大片。这些作品,技术先进,声势夺人,外观令人震感,非常吸人眼球。但恰恰因为太过精致、完美,这些作品往往华而不实,教学效果却极其有限,课堂教学的实用性很差。

运用现代信息技术整合多媒体资源,是为了提高课堂教学效果,是手段,不是目的。如果一味地追求课件的华丽外表,贪多求满,反而会喧宾夺主,分散学生的注意力,最终适得其反。因此,我们在运用现代信息技术时,不能为技术而技术,不能只图外表亮丽,而忘记信息技术为教育教学服务之实。

(二)“忌”滥用模拟仿真替代化学实验

技术层面,利用现有的信息技术手段,我们可以把化学实验用模拟仿真的方式展现出来。可以把一些平时难于观察的、微观的、抽象的、危险的化学过程运用信息技术手段模拟出来,在机房里就可以观察化学实验过程和现象。但是,不能忘记,计算机模拟的是人脑活动过程,而实验是物质性质的外在表现。两者不是一回事,“仿真”虽然可以解决一部分我们在实验中出现的问题,但它永远无法全盘代替化学实验。

其一,在科学性上,模拟仿真无法替代科学实验。计算机模拟仿真是根据设计者根据自己对物质性质的理解设计出来的。模拟“仿真”的现象与实验事实是否相符?这取决于设计者对实验的理解和设计者的课件制作水平。再逼真的实验现象,都难以完整再现化学实验的全部细节。粗糙的仿真,有时还可能掩盖实验事实真相,甚至会误导学生产生错误认知,产生严重后果,抑制学生的创新思维。

其二,在感官刺激上,模拟仿真无法替代科学实验。化学实验过程中往往伴随着状态变化、温度变化、颜色变化、气味变化等实验现象。学生在实验的过程中,可以观其形、听其声、闻其味、感其温,可以在实验观察的过程中,通过思考和判断,建构自己的知识体系。而依靠计算机模拟,除了可以通过视觉感觉物质形态的变化外,学生是无法感知实验过程中温度变化和气味变化的。许多学生爱上化学,往往始于对化学实验的热爱。如果简单地用模拟实验演示替代科学实验,学生的动手能力、科学品质、实事求是的科学态度的培养都将无从谈起。

其三,在能力培养上,模拟仿真无法替代化学实验。实验是培养学生熟练规范的动手能力、严谨认真的行事风格、实事求是的科学态度的重要手段。在实验的过程中,需要学生运用自己的多种感官去感知物质的变化过程,需要学生在亲身实践中形成熟练的动手能力,需要学生通过观察判断分析,建构自己的知识体系。学生的能力形成离不开实践,离不开化学实验。仅仅依靠鼠标点击培养出来的学生,是无法胜任未来化学分析岗位工作的。因此,热衷于计算机模拟而忽视实验本身的行为在教学中是不可取的。

(三)“忌”以电脑荧屏全盘取代传统板书

近年来,随着信息技术的推广运用,“四位一体机”已成为各职业学校教室的标配。很多老师已逐步开始以PPT、电脑荧屏代替传统黑板,有的老师课堂上已不再有板书。电脑荧屏、电子白板大有取代传统“黑板”之势。笔者认为,不宜用电脑荧屏全盘取代传统黑板。

首先,电脑荧屏不利于再现老师的思维过程。教学中的一步步板书,往往是教师思维过程的真实写照。看似不经意的圈圈点点、颜色变换,正是课堂教学之重点所在。课堂教学的要点,常常能直观地反映在教师板书的圈圈点点上,对学生的学习具有重要启迪作用。若这个过程完全用电脑屏幕来替代,学生的思维将难以跟上一闪而过的一幅幅电子板书,教师教学的思维过程将难以再现,教学的价值将大打折扣。

其次,电脑荧屏不利于课堂教学的生成。课堂教学是师生互动的过程,在这个过程中充满变数,需要教师的随机应变,需要教师的教学机智。当学生的思维方式、思维顺序与课堂设计不相符合时,就需要教师及时调整教学过程,因此,课堂教学板书也是随机生成的。[3]而利用信息技术制作的多媒体课件,难以及时修改,缺乏应变性,不利于师生对话和互动,这在一定程度上也影响着实际的教学效果。

(四)“忌”以人机对话替代情感交流

教学过程不仅是知识传授和能力培养的过程,也是师生情感交流和碰撞的过程。课堂上,教师的一言一语、一颦一笑、一个手势、一个眼神,无不在传递着丰富的教学的信息。[4]如果师生之间完全依赖计算机以人机对话的方式交流,师生之间的情感交流将荡然无存。而缺乏情感交流的教学,就像一片荒芜的沙漠,是无法培育出人格健康的学生来的。现代信息技术融合于课堂教学,不应成为人们情感交流的一种屏障。

总之,在中职化学课堂教学中,信息技术对于解决化学教学中的重点难点问题,突破中职学生抽象思维能力不足,提高教学质量方面,具有不可替代的作用。但是,我们在充分认识现代信息技术的优势的同时,也应清醒地看到它的不足,它不能解决所有的教学问题。信息技术的单路冒进是无助于教学问题的解决的。在教学中,我们应明确信息技术与课堂教学融合之“宜”与“忌”,努力化微观为宏观,化无形为有形,化繁杂为简单,扬长避短,趋利避害。只有这样,才能更好发挥信息技术对教育教学巨大的促进和推动作用。

參考文献:

[1]李智晔.论信息技术与课程整合的基本问题[J].教育研究,2015(11).

[2]何克抗.对美国信息技术与课程整合理论的分析思考和新整合理论的建构[J].中国电化教育,2008(7).

[3]邱国援.信息化背景下高中化学实验教学研究[J].中学化学教学参考,2017(2).

[4]李学喜.例谈化学教学中的多媒体整合[J].教育信息技术,2006(12).

The "Dos" and "Donts" in the Integration of Information Technology and Classroom Teaching—— A Case Study

LI Xue-xi

(Jiangsu Huaian Industrial Secondary Vocational School, Huaian 223200, Jiangsu Province)

Abstract: In the classroom teaching of secondary vocational Chemistry, the application of information technology should implement "five dos" and "four donts". To improve the efficiency of classroom teaching, we should change from the microcosmic to macroscopic aspects, from the immateriality?to?the?materiality and from complexity to simplicity, in order to highlight the advantages and avoid the disadvantages.

Key words: secondary vocational education; chemistry; information technology; classroom teaching; integration

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