摘要結(jié)合初中化學(xué)實驗課特點，在對初中學(xué)生進行學(xué)情分析的基礎(chǔ)上，對初中化學(xué)實驗教學(xué)現(xiàn)狀進行分析，指出信息技術(shù)應(yīng)用的必要性，并結(jié)合具體的實驗內(nèi)容，對信息技術(shù)的應(yīng)用進行探究，以期為初中一線教學(xué)提供借鑒和參考。

關(guān)鍵詞初中化學(xué)；信息技術(shù)；實驗教學(xué)；核心素養(yǎng)；信息化教學(xué)

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1初中化學(xué)實驗教學(xué)現(xiàn)狀分析

初中化學(xué)注重實驗教學(xué)，教師在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生準備實驗藥品，觀察實驗現(xiàn)象，記錄實驗數(shù)據(jù)，總結(jié)實驗規(guī)律，并整理好實驗報告，通過化學(xué)實驗幫助學(xué)生掌握物質(zhì)的變化規(guī)律，理解物質(zhì)從微觀到宏觀的變化內(nèi)涵[1]。教學(xué)實踐表明：初中化學(xué)實驗教學(xué)可以培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新思維能力、歸納總結(jié)能力等。目前，根據(jù)實驗內(nèi)容和實驗?zāi)康牡牟煌?，初中化學(xué)實驗大體可以分為探究性實驗、驗證性實驗和操作性實驗：探究性實驗在做實驗之前，學(xué)生不知道實驗結(jié)論，在實驗過程中透過實驗現(xiàn)象總結(jié)實驗結(jié)論；驗證性實驗在實驗之前，學(xué)生已經(jīng)知道實驗結(jié)論，也知道會發(fā)生什么樣的實驗現(xiàn)象，但是需要自己動手再做一次實驗，看看實驗現(xiàn)象和結(jié)論是否符合；操作性實驗需要學(xué)生在實驗過程中嚴格按照實驗步驟和儀器的使用方法進行操作。目前，初中化學(xué)實驗教學(xué)存在下面幾個問題。1）教師在實驗臺演示實驗（比如金屬鈉溶于水），部分學(xué)生看不到，或者因為化學(xué)反應(yīng)劇烈且快速而導(dǎo)致學(xué)生看不清楚，也聽不到實驗中發(fā)出的聲音。2）因為學(xué)校實驗條件有限，部分驗證性實驗只讓學(xué)生背記實驗現(xiàn)象和實驗結(jié)論，并不讓學(xué)生實際操作，導(dǎo)致學(xué)生的動手能力得不到提高。3）因為學(xué)校實驗臺有限，分組過程中每個小組中成員比較多，分工不明確，每次都是幾個固定的學(xué)生做實驗，其他學(xué)生只是看客，導(dǎo)致部分學(xué)生實驗學(xué)習(xí)興趣不高。4）部分化學(xué)實驗因為試劑有毒，或者會生成有毒性的產(chǎn)物，不適合初中學(xué)生動手操作，教師會選擇講實驗并讓學(xué)生背實驗的方式來解決。

2信息技術(shù)與初中化學(xué)實驗教學(xué)整合的意義

信息技術(shù)與傳統(tǒng)初中化學(xué)實驗教學(xué)相結(jié)合，各自發(fā)揮優(yōu)勢，可以大大促進實驗教學(xué)改革。

2.1信息技術(shù)應(yīng)用在初中化學(xué)實驗教學(xué)中可以降低實驗難度

初中學(xué)生實驗?zāi)芰τ邢?，對于一些化學(xué)實驗，一個步驟錯誤就會導(dǎo)致整個化學(xué)實驗難以進行。比如食鹽的溶解實驗，需要學(xué)生將稱量好的食鹽分批次加入水中，并且邊加邊用玻璃棒攪拌，保證食鹽完全溶解。但是個別學(xué)生一下子把10克食鹽全部加入水中，導(dǎo)致食鹽沉底發(fā)生過飽和不溶解，而實驗課時間有限，學(xué)生也不可能重新再做。這時可以讓做錯的學(xué)生進入化學(xué)仿真實驗室，熟記操作步驟，大概不到十分鐘就可以完成。

2.2信息技術(shù)應(yīng)用在初中化學(xué)實驗教學(xué)中可以促進學(xué)生對知識的應(yīng)用

有些化學(xué)實驗的實驗原理很難理解，學(xué)生即使看清楚了實驗現(xiàn)象，掌握了實驗結(jié)論，還是不明白實驗原理。教師可以借助化學(xué)仿真軟件對化學(xué)反應(yīng)的微觀過程進行動態(tài)模擬，例如：水分子可以分解為氫氣分子和氧氣分子，但是氯化鈉在熔融狀態(tài)下卻分解成鈉離子和氯離子，這就導(dǎo)致分子結(jié)構(gòu)和離子結(jié)構(gòu)化合物的性質(zhì)差異比較大。

2.3信息技術(shù)應(yīng)用在初中化學(xué)實驗教學(xué)中可以保證實驗的安全

部分實驗存在一定的危險性，不適合學(xué)生操作，比如濃硫酸的稀釋，濃硫酸具有強腐蝕性，稍有不慎就會發(fā)生危險。教師可以利用多媒體演示實驗，讓每個學(xué)生都清晰地看到，既保證了實驗安全，又讓學(xué)生學(xué)習(xí)了實驗。2.4信息技術(shù)應(yīng)用在初中化學(xué)實驗教學(xué)中可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，提高教師的信息化教學(xué)水平[4]教師可以利用各種教學(xué)平臺、軟件等輔助初中化學(xué)實驗教學(xué)，不斷更新教學(xué)理念，創(chuàng)新教學(xué)手段，使自己的信息化教學(xué)能力得到提高。線上操作不同于實際操作。學(xué)生通過各種軟件或者平臺進行實驗操作，需要熟記實驗步驟，嚴格按照操作步驟進行，否則稍微一點兒疏忽就會導(dǎo)致實驗停止。因此，信息技術(shù)融入初中化學(xué)實驗有利于學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)[5]。

3信息技術(shù)在初中化學(xué)實驗教學(xué)中的應(yīng)用

3.1演示實驗，形象具體

初中化學(xué)實驗中有些實驗反應(yīng)比較劇烈，學(xué)生操作起來比較危險。教師可以借助教學(xué)平臺演示實驗，錄制實驗過程并對視頻加上配音。學(xué)生在觀看過程中有任何問題，教師可以隨時暫停，和學(xué)生進行交流，和學(xué)生自己在實驗室做實驗一樣，直觀形象。如“金屬鈉的性質(zhì)”，這個化學(xué)反應(yīng)非常迅速、劇烈，學(xué)生操作有危險性。在傳統(tǒng)教學(xué)中，教師在講臺做，學(xué)生觀看實驗，但是坐在角落的學(xué)生看不清楚實驗變化，教室后面的學(xué)生聽不到實驗中發(fā)出的聲音。借助信息化技術(shù)，教師在平臺播放視頻，學(xué)生可清晰地看到金屬鈉溶于水中，金屬鈉小球浮在水面上，劇烈地轉(zhuǎn)動，并發(fā)出“嘶嘶嘶”的聲響，還有可能發(fā)生爆炸；在燒杯中加入酚酞指示劑后，溶液顏色變紅，說明生成堿性物質(zhì)。再如“鐵的腐蝕”，觀察金屬鐵在空氣中、食鹽水中和真空中，哪一種情況下腐蝕得比較快，這個化學(xué)實驗時間太長，需要10天左右，顯然學(xué)生不可能一直在實驗室待著觀看實驗現(xiàn)象。教師可以借助多媒體播放視頻：選取三根打磨干凈的鐵釘分別放置在空氣中、食鹽水和真空中，展示三個實驗場景中不同實驗條件下，鐵釘在第五天、第10天和第15天的變化。學(xué)生可以清晰地看到：鐵釘在食鹽水中生銹最快，在空氣中第二，在真空中不發(fā)生氧化。最終總結(jié)出鐵釘氧化需要接觸到空氣和水。

3.2自主探究，創(chuàng)新思維

在信息技術(shù)與初中化學(xué)實驗整合教學(xué)中，學(xué)生可以利用化學(xué)實驗仿真軟件，結(jié)合化學(xué)反應(yīng)的實驗原理，自行設(shè)計實驗。學(xué)生可以選擇試劑庫和藥品庫中的藥品進行多次實驗，記錄好實驗數(shù)據(jù)。選擇實驗的最佳配比方式，這樣不但可以為實驗室中的真正操作提供參考，而且可以培養(yǎng)學(xué)生的自主探究能力和創(chuàng)新思維能力。如“實驗室制備氫氣”，方法很多：鋅片溶于稀硫酸中生成氫氣，化學(xué)方程式：Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑鋅片溶于稀鹽酸中生成氫氣，化學(xué)方程式：Zn+2HCl==ZnCl2+H2↑鋁片溶于氫氧化鈉溶液中生成氫氣，化學(xué)方程式：2Al+2NaOH+2H2O==2NaAlO2+3H2↑電解水生成氫氣，化學(xué)方程式：2H2O==O2+2H2↑學(xué)生可以借助虛擬仿真軟件對這四個制備氫氣的實驗分別進行操作，總結(jié)哪種方式實驗成本比較小，哪種實驗操作起來比較明顯?！半娊馑笔浅踔谢瘜W(xué)中一個比較重要的實驗。電解水生成氧氣和氫氣，因為實驗條件比較特殊，并且實驗結(jié)束后對氧氣和氫氣生成的量很難進行衡量，這個驗證性實驗一般需要學(xué)生熟記口訣“陽極氧氣陰極氫氣，氫氣體積二氧氣體積一”。學(xué)生在仿真實驗時會發(fā)現(xiàn)真實實驗過程中收集的氣體并不是氫氣體積二氧氣體積一，而且在電解時需要在純水中加入少量的硫酸鈉，因為純水不導(dǎo)電。

3.3凸顯現(xiàn)象，總結(jié)規(guī)律

教師在實驗教學(xué)時充分利用信息技術(shù)可以放大化學(xué)反應(yīng)的實驗現(xiàn)象、優(yōu)化實驗過程，引導(dǎo)學(xué)生認真地觀察實驗現(xiàn)象，并總結(jié)化學(xué)反應(yīng)規(guī)律。以探究性實驗“金屬活動性順序”為例，本次實驗主要探究金屬銅、鋁和銀的活動性順序，實驗中需要學(xué)生準備硫酸銅溶液、硝酸銀溶液、硫酸鋁溶液和鋁絲與銅絲。教師利用多媒體投屏技術(shù)，分別放大第一組學(xué)生把潔凈的鋁絲加入硫酸銅溶液中的現(xiàn)象、第二組學(xué)生把潔凈的銅絲加入硝酸銀溶液中的現(xiàn)象、第三組學(xué)生把潔凈的銅絲放入硫酸鋁溶液中的現(xiàn)象，讓學(xué)生通過投影儀上三組學(xué)生的操作，總結(jié)鋁、銅、銀三種金屬的活動性順序，并且可以對每一組學(xué)生的操作進行評價，達到互相監(jiān)督和互相學(xué)習(xí)的效果。

3.4處理數(shù)據(jù)，快捷方便

初中化學(xué)實驗中有些實驗數(shù)據(jù)比較多，需要學(xué)生在搜集大量實驗數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上總結(jié)實驗原理。初中學(xué)生已經(jīng)開始學(xué)習(xí)計算機課程，對于計算機軟件有一定的基礎(chǔ)，所以可以利用一些比較簡單、容易操作的軟件對實驗數(shù)據(jù)進行記錄和處理，如Excel、Origin等。以“二氧化碳通入澄清石灰水中溶液導(dǎo)電性的變化規(guī)律”為例，學(xué)生需要記錄開始通入二氧化碳時、二氧化碳不足時、二氧化碳恰好完全反應(yīng)時、二氧化碳有少量剩余時、二氧化碳過量時等不同情況下，溶液的電導(dǎo)率數(shù)值，整理好實驗數(shù)值后再繪制曲線。借助Excel、Origin，學(xué)生可把電導(dǎo)率數(shù)值設(shè)置為曲線的縱坐標，把通入的二氧化碳量設(shè)置為橫坐標，直接繪制。這樣比較簡單，可以節(jié)約大量時間，而且軟件制圖比用直尺畫圖更準確。

3.5視頻回顧，梳理知識

化學(xué)實驗也需要進行復(fù)習(xí)。在傳統(tǒng)教學(xué)中，學(xué)生一般通過復(fù)習(xí)實驗報告或者看書的方式來復(fù)習(xí)，不可能再去實驗室重新做實驗，效果并不好。信息技術(shù)與初中化學(xué)實驗整合后，教師可以借助實驗視頻回放，幫助學(xué)生重溫實驗過程，加深對實驗現(xiàn)象的記憶，梳理實驗過程中需要注意的事項，總結(jié)實驗結(jié)論。如在學(xué)生觀看視頻過程中，教師可以鼓勵他們?nèi)フ页鲋皩嶒炦^程中不規(guī)范的操作，既擴展學(xué)生的知識面，又加深學(xué)生對知識的掌握。

4結(jié)語

信息技術(shù)在初中化學(xué)實驗教學(xué)中的應(yīng)用，需要結(jié)合具體的實驗內(nèi)容，在傳統(tǒng)實驗教學(xué)優(yōu)點的基礎(chǔ)上發(fā)揮信息化教學(xué)的優(yōu)勢。這樣的整合舉措不僅可以豐富初中化學(xué)實驗教學(xué)形式，培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)，而且可以使教師的信息化教學(xué)水平得到提高。

參考文獻

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作者:閆祥文 李正剛