潘海瀾

摘 要：由信息技術(shù)與化學(xué)探究能力的關(guān)系、學(xué)生目前探究能力現(xiàn)狀的提出，分別從如何運(yùn)用信息技術(shù)提高提問(wèn)能力、猜想與假設(shè)能力、設(shè)計(jì)與制作能力、實(shí)施實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、表達(dá)與交流能力、合作與探究能力、解釋與結(jié)論能力等進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：信息技術(shù)；促進(jìn)；探究能力；提高

現(xiàn)代社會(huì)信息萬(wàn)變，知識(shí)更新迅猛，挑戰(zhàn)與機(jī)遇并存，人的素質(zhì)要求面臨著嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。作為一名中學(xué)化學(xué)教師理應(yīng)順應(yīng)時(shí)代潮流，在教好書(shū)、育好人的基礎(chǔ)上，更多地運(yùn)用信息技術(shù)促進(jìn)學(xué)生掌握科學(xué)探究的方法，促進(jìn)探究能力的提高，以適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展。

本文就如何運(yùn)用信息技術(shù)促進(jìn)學(xué)生化學(xué)探究能力的提高談幾點(diǎn)看法。

一、信息技術(shù)與化學(xué)探究能力

1.什么是探究能力

探究是教學(xué)的一種手段，不是目的，目的是掌握科學(xué)內(nèi)容、科學(xué)方法和科研能力。課程標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)，科學(xué)探究是中學(xué)化學(xué)重要的學(xué)習(xí)方式、學(xué)習(xí)內(nèi)容和目標(biāo)。而探究能力是探尋研究未知或者已知事物的能力，在化學(xué)中探究能力包括提出問(wèn)題能力、猜想與假設(shè)能力、制訂計(jì)劃能力、實(shí)施實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、表達(dá)交流能力、解釋結(jié)論能

力等。

2.信息技術(shù)與化學(xué)探究能力

教育部印發(fā)的《基礎(chǔ)教育課程改革綱要（試行）》中明確提出：“大力推進(jìn)信息技術(shù)在教學(xué)過(guò)程中的普遍應(yīng)用，促進(jìn)信息技術(shù)與學(xué)科課程的整合，逐步實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)方式、學(xué)生的學(xué)習(xí)方式、教師的教學(xué)方式和師生互動(dòng)方式的變革，充分發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，為學(xué)生的學(xué)習(xí)和發(fā)展提供豐富多彩的教育環(huán)境和有力的學(xué)習(xí)工具?！毙畔⒓夹g(shù)重要性尤為突顯。與此同時(shí)也要求“教師在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)與學(xué)生積極互動(dòng)、共同發(fā)展，要處理好傳授知識(shí)與培養(yǎng)能力的關(guān)系，注重培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立性和自主性，引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑、調(diào)查、探究”。如何通過(guò)學(xué)科滲透，運(yùn)用信息技術(shù)促進(jìn)探究學(xué)習(xí)，提高學(xué)生探究能力，以不可避免地?cái)[在我們面前。

運(yùn)用信息技術(shù)，可在一定程度上突破學(xué)生認(rèn)識(shí)的時(shí)空限制，拓寬學(xué)生獲取信息的渠道，使學(xué)生的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)等多種感覺(jué)系統(tǒng)參與信息的收集過(guò)程，形成教與學(xué)的雙向互動(dòng)，更好地發(fā)揮學(xué)生思維的想象力和創(chuàng)造性，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，極大地提高學(xué)生探究

能力。

3.目前學(xué)生化學(xué)探究能力的現(xiàn)狀

（1）“問(wèn)題少”

相當(dāng)多的高中生羞于開(kāi)口提問(wèn)題，沒(méi)問(wèn)題可問(wèn)。而對(duì)老師的引導(dǎo)、提問(wèn)也無(wú)言以對(duì)。要求學(xué)生提出問(wèn)題，但也是敷衍地提些基本題或翻開(kāi)練習(xí)本隨意指一題目，最多的是問(wèn)：“老師這題怎么做？”根本毫無(wú)針對(duì)性。

（2）“想法少”

化學(xué)知識(shí)多是由實(shí)驗(yàn)探索、提煉出來(lái)的結(jié)論，不可能逐一驗(yàn)證。也有一些是先提出猜想，再加以論證而得出的。追隨著先人的腳步，引導(dǎo)學(xué)生提出假設(shè)、猜想，可是大部分學(xué)生思想仍打不開(kāi)，腦筋打結(jié)或是有點(diǎn)“朽”或是有點(diǎn)“懶”，沒(méi)了想法，無(wú)假設(shè)意識(shí)，有些可能在老師的提示下才被動(dòng)地想，主動(dòng)性差。

（3）“動(dòng)手少”

化學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，重在動(dòng)手操作。而現(xiàn)在學(xué)生動(dòng)手能力參差不齊，原因諸多。課程設(shè)置因素——高中化學(xué)課程中，沒(méi)有學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)的安排；社會(huì)因素——對(duì)化學(xué)不夠重視，只在高二進(jìn)行會(huì)考實(shí)驗(yàn)考查，對(duì)實(shí)驗(yàn)要求低；個(gè)體因素——片面認(rèn)為化學(xué)反應(yīng)會(huì)有危險(xiǎn)，常與毒、險(xiǎn)聯(lián)系在一起，往往是“眼觀手不動(dòng)”。

（4）“交流少”

化學(xué)課上因理科性質(zhì)特點(diǎn)，學(xué)生習(xí)慣于“喂、填”的方式學(xué)習(xí)，交流、溝通少，也有些學(xué)生若發(fā)現(xiàn)問(wèn)題就馬上叫老師，想從老師那里直接得到解釋與答案。這樣缺乏同伴的互助、交流、討論，歸納總結(jié)能力更是弱之又弱。

二、運(yùn)用信息技術(shù)促進(jìn)化學(xué)探究能力提高

1.信息技術(shù)是促進(jìn)化學(xué)探究能力提高的“催化劑”

學(xué)生對(duì)信息技術(shù)的喜愛(ài)遠(yuǎn)勝過(guò)在課堂上讀書(shū)學(xué)習(xí)，若教師能掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)心理，通過(guò)“愛(ài)屋及烏”的方法，以信息技術(shù)為“催化劑”，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)習(xí)的興趣，促進(jìn)他們化學(xué)探究能力的進(jìn)一步提高。

（1）化“被動(dòng)”為“主動(dòng)”，提高提出問(wèn)題的能力

學(xué)生對(duì)“信息技術(shù)”略知一二，并有著極其濃厚的興趣。而對(duì)于化學(xué)，從初三才學(xué)起，初中淺薄、高中深難，學(xué)生多數(shù)是“想愛(ài)化學(xué)卻力不從心”。高中生已有一定的思維方式，也具備一定的思維能力。若能利用信息技術(shù)的新、奇作為化學(xué)學(xué)習(xí)的輔助手段，會(huì)大大提高學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，有助于提高學(xué)生的創(chuàng)新能力、探究能力。在教學(xué)過(guò)程中，教師有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注社會(huì)有關(guān)化學(xué)的熱點(diǎn)問(wèn)題，如，食品添加劑、水質(zhì)污染、汽車(chē)內(nèi)飾等，指導(dǎo)他們通過(guò)網(wǎng)絡(luò)查找相關(guān)資料，從中發(fā)現(xiàn)與課堂學(xué)習(xí)有關(guān)的內(nèi)容進(jìn)行探究。例如，學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)上看到有關(guān)“甘肅平?jīng)雠Ｄ虂喯跛猁}中毒事件”時(shí)，會(huì)在學(xué)習(xí)硝酸相關(guān)性質(zhì)時(shí)提出有關(guān)問(wèn)題，尤其是硝酸鹽與亞硝酸鹽化學(xué)成分區(qū)別、化學(xué)性質(zhì)差異，從而產(chǎn)生探究的欲望，提高發(fā)現(xiàn)問(wèn)題能力。

同時(shí)，化學(xué)作為理科學(xué)科，與數(shù)字、模型、實(shí)驗(yàn)相伴，要求嚴(yán)謹(jǐn)、理性、有效。高中生還未從感性認(rèn)識(shí)向理性認(rèn)識(shí)轉(zhuǎn)變，但學(xué)習(xí)總離不開(kāi)學(xué)習(xí)樂(lè)趣，樂(lè)學(xué)才會(huì)好學(xué)。信息技術(shù)的應(yīng)用為學(xué)生創(chuàng)設(shè)生動(dòng)的學(xué)習(xí)情境，通過(guò)錄像、視頻，生動(dòng)的畫(huà)面、真實(shí)的場(chǎng)景和形象的模擬給學(xué)生以強(qiáng)烈的視覺(jué)沖擊、豐富的想象空間，讓學(xué)生從感性認(rèn)知到理性掌握。例如，高中《必修二》中有機(jī)化學(xué)乙醇的學(xué)習(xí)，雖然大家對(duì)于酒精有所知，但要與化學(xué)名稱乙醇聯(lián)系在一起，從分子結(jié)構(gòu)到化學(xué)性質(zhì)學(xué)習(xí)，學(xué)生感到太枯燥、太“理科化”?？梢峭ㄟ^(guò)視頻展示，從古詩(shī)詞入手，到酒駕酒精測(cè)試，激發(fā)學(xué)生對(duì)乙醇分子結(jié)構(gòu)型、化學(xué)鍵斷鍵位置的學(xué)習(xí)就感性的多，學(xué)生不自覺(jué)地從想知道，到提出問(wèn)題，從被動(dòng)地接受知識(shí)轉(zhuǎn)化為主動(dòng)地探索知識(shí)。

（2）化“抽象”為“具體”，提高猜想與假設(shè)能力

從宏觀世界看微觀變化，利用Flash、仿真化學(xué)實(shí)驗(yàn)室、分子模擬等把靜態(tài)圖示轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)態(tài)圖示，把微觀粒子宏觀呈現(xiàn)，把抽象的空間轉(zhuǎn)變?yōu)榫唧w化、立體化、形象化，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)事物的認(rèn)識(shí)。例如，高中《化學(xué)原理》原電池這一節(jié)，重點(diǎn)、難點(diǎn)是讓學(xué)生了解電子移動(dòng)、溶液中離子移動(dòng)方向，掌握原電池工作原理。這些內(nèi)容很抽象，電子、離子都是微觀粒子，光靠老師敘述，學(xué)生理解也很困難。即使學(xué)生具有較強(qiáng)的空間想象能力和抽象思維能力，可大多數(shù)學(xué)生理解起來(lái)感到吃力。學(xué)生會(huì)七嘴八舌地討論、假想電子如何移動(dòng)，銅片上生成的氣體是什么。為了化解這一難點(diǎn)，利用微機(jī)模擬原電池所形成的閉合回路，通過(guò)電子轉(zhuǎn)移的流動(dòng)過(guò)程和聲響，及兩極不同顏色的Zn2+離解，H+析出標(biāo)示出內(nèi)外電路所構(gòu)成的閉合回路，使學(xué)生認(rèn)識(shí)原電池本質(zhì)；最后利用錄像播放不同新型原電池的工作情況，使學(xué)生看到“微觀世界”和化學(xué)變化中氧化還原的過(guò)程。在一定程度上突破了空間的局限性，開(kāi)闊了學(xué)生的宏觀視野，強(qiáng)化了直觀效果，讓學(xué)生的猜想與假設(shè)得以論證，使學(xué)生最終形成對(duì)原電池比較深刻和全面的理解。這要比老師費(fèi)心口舌地講解強(qiáng)多了。

（3）讓“捕捉”激發(fā)“思維”，提高設(shè)計(jì)與制作能力

在化學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中，對(duì)物質(zhì)的性質(zhì)探究、物質(zhì)的鑒別等，要在學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)前進(jìn)行，這是很關(guān)鍵的。

要培養(yǎng)、提高學(xué)生設(shè)計(jì)與制作能力，更多的是來(lái)自教學(xué)上的積累。然而，僅限于課程、課堂是不完整的。學(xué)生的各類創(chuàng)意、靈感更多的是來(lái)自科技類活動(dòng)、社團(tuán)活動(dòng)、綜合實(shí)踐活動(dòng)的激發(fā)，來(lái)自學(xué)生的社會(huì)活動(dòng)。如何及時(shí)捕捉、提升學(xué)生轉(zhuǎn)瞬即逝的創(chuàng)意靈感？構(gòu)建以信息技術(shù)為核心的網(wǎng)絡(luò)探究，校園學(xué)習(xí)—家庭探究—社會(huì)學(xué)習(xí)多方位的學(xué)習(xí)形式。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)這樣一個(gè)互動(dòng)交流的平臺(tái)，師生共同建立博客，將最新的信息、熱點(diǎn)問(wèn)題、前沿科技等及時(shí)在網(wǎng)上搜集整理、發(fā)布，實(shí)現(xiàn)信息的分享。這不僅激發(fā)學(xué)生的思維，還能及時(shí)解決學(xué)生的困惑，師生間碰撞出更多的智慧火花，使學(xué)生從設(shè)計(jì)思維拓展到制作實(shí)踐能力得到全方位的展現(xiàn)。

2.信息技術(shù)是促進(jìn)化學(xué)探究能力提高的“助燃劑”

信息技術(shù)有助于學(xué)生提高化學(xué)學(xué)習(xí)效率，同時(shí)也有助于提高學(xué)生表達(dá)化學(xué)探究成果的質(zhì)量。它讓交流變得便捷、靈活；讓表達(dá)變得更順暢、直接；讓探究變得更深入、開(kāi)放。

（1）“心動(dòng)”與“行動(dòng)”，提高實(shí)施實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?/p>

學(xué)生很喜歡化學(xué)實(shí)驗(yàn)，如夢(mèng)幻般的顏色變化、如魔幻般生成新的物質(zhì)，物質(zhì)的變化有趣，透著神秘。教師多以演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行講解、探究物質(zhì)的性質(zhì)，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足學(xué)生的需求，也無(wú)法讓學(xué)生清晰地觀察。在實(shí)際教學(xué)中，除了教師示范外，也讓學(xué)生實(shí)際行動(dòng)，上講臺(tái)來(lái)操作。還要顧及全班學(xué)生的學(xué)習(xí)，引燃學(xué)生探究能力進(jìn)一步提高，我發(fā)現(xiàn)應(yīng)用攝像技術(shù)會(huì)達(dá)到更好的效果。選用高清攝像頭，調(diào)整好焦距，選擇好視角，控制好周?chē)饩€的影響，可在投影幕上獲得相當(dāng)不錯(cuò)的視頻圖像，效果甚至好過(guò)網(wǎng)上下載的許多教學(xué)錄像片。學(xué)生看明白了，動(dòng)手過(guò)程在全程“直播”下，加上教師的講解，探究的積極性增強(qiáng)，無(wú)形中也提高了學(xué)生化學(xué)探究的能力。

（2）“傳統(tǒng)”與“現(xiàn)代”結(jié)合，提高表達(dá)與交流能力

高中教學(xué)中不少教師有這樣的體會(huì)：提出問(wèn)題，教室里鴉雀無(wú)聲；請(qǐng)學(xué)生站起來(lái)回答，要么不吭聲，要么無(wú)法準(zhǔn)確、簡(jiǎn)要表達(dá)清楚；讓學(xué)生進(jìn)行交流，多數(shù)學(xué)生只聽(tīng)，或是不吱聲、或是沒(méi)有自己的意見(jiàn)，只想聽(tīng)別人的觀點(diǎn)。學(xué)生學(xué)業(yè)交流大多局限于老師布置的課后作業(yè)，而對(duì)知識(shí)學(xué)習(xí)中的交流卻很少，如何提高表達(dá)交流能力？

我們可以用傳統(tǒng)的對(duì)話式表達(dá)，也可以用信息技術(shù)式表達(dá)，在教學(xué)中既要重視口頭的表達(dá)，又要重視書(shū)面的表達(dá)；既要重視傳統(tǒng)的表達(dá)，又要重視現(xiàn)代化的表達(dá)，讓學(xué)生在電子時(shí)代的交流方式更豐富。從學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)出發(fā)，把學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)交給學(xué)生，讓學(xué)生在自主探究中實(shí)現(xiàn)知識(shí)的建構(gòu)。因此，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作、學(xué)習(xí)知識(shí)過(guò)程中，利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、微信群、QQ群、電子郵件等開(kāi)展學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上表達(dá)、交流，讓面對(duì)面不敢說(shuō)的大膽說(shuō)出來(lái)，展示了學(xué)生在操作過(guò)程中的所思、所疑、所獲，還可以利用班里的計(jì)算機(jī)建立專屬文件夾或建立個(gè)人博客、班集體主頁(yè)，與其他師生就感興趣的探究問(wèn)題做更深入、廣泛的交流。

（3）在“做”中學(xué)，提高合作與探究能力

學(xué)習(xí)探究過(guò)程中，學(xué)生自主參與獲得新知。對(duì)知識(shí)的探究是要通過(guò)觀察、調(diào)查、制作、收集、實(shí)驗(yàn)等活動(dòng)，自己尋求答案。不同年級(jí)的探究能力不同，如，初中年級(jí)剛涉及化學(xué)的學(xué)習(xí)，要想提高探究能力，完成探究活動(dòng)，可通過(guò)報(bào)刊、網(wǎng)絡(luò)等收集資料進(jìn)行簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)說(shuō)明，不局限于教材；高中年級(jí)則可用探究實(shí)驗(yàn)室，在實(shí)驗(yàn)操作中，運(yùn)用信息技術(shù)，應(yīng)用軟件勾畫(huà)不同曲線、列表等進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。例如，高中學(xué)習(xí)溶液酸、堿性，要測(cè)溶液的pH，傳統(tǒng)教學(xué)只是簡(jiǎn)單用玻璃棒蘸取待測(cè)液于廣泛pH試紙上，與比色卡進(jìn)行對(duì)照，只能大致了解溶液的酸、堿性，而酸、堿性強(qiáng)弱卻區(qū)分不明顯。進(jìn)一步探究影響pH因素時(shí)，那傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)中的操作繁瑣、pH試紙消耗大、現(xiàn)象不清等，都不利于學(xué)生的探究。而借助探究室，六人一組，分工合作。通過(guò)電腦、軟件、感應(yīng)棒進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞、分析，不同溫度、濃度的改變，在電腦顯示屏中時(shí)時(shí)呈現(xiàn)pH變化曲線圖，學(xué)生一目了然，這是普通實(shí)驗(yàn)無(wú)法比擬的。而在探究過(guò)程中，教師的角色除了“導(dǎo)演”，也要善于當(dāng)配角，將自己融入每一個(gè)小組中，與學(xué)生共同完成探究任務(wù)，促使學(xué)生在做、學(xué)之中提高探究能力。

（4）合理應(yīng)用媒體，提高解釋與結(jié)論能力

解釋與結(jié)論是科學(xué)探究能力的重要組成部分，解釋與結(jié)論的得出，需要運(yùn)用比較分類、歸納概括等科學(xué)方法得出。通常，我們?cè)诮虒W(xué)中利用文字、圖表、反應(yīng)機(jī)理等進(jìn)行解釋，得出結(jié)論。這樣的過(guò)程，學(xué)生有參與，但涉及面不廣，不少學(xué)生是等著老師告訴結(jié)論，顯然無(wú)法提高學(xué)生的解釋與結(jié)論能力。若在此過(guò)程中，學(xué)生通過(guò)積極討論，再利用實(shí)物投影儀或多媒體展示探究過(guò)程及探究成果，也可以利用網(wǎng)絡(luò)資源、科學(xué)的檢索方法及時(shí)地找到相關(guān)的內(nèi)容支持自己的結(jié)論或解釋，既豐富了結(jié)論依據(jù)、增強(qiáng)了可視性，又體會(huì)數(shù)字化學(xué)習(xí)的魅力。在這一過(guò)程中，師生交流、生生合作還有利于形成融洽的教學(xué)氛圍。在探究過(guò)程中或探究后興趣的延續(xù)，師生可以利用QQ群、微信群、電子郵箱等進(jìn)行充分的交流表達(dá)自己的觀點(diǎn)，在開(kāi)放言論的環(huán)境中，學(xué)生更大膽地解釋，更自信地得出結(jié)論，能力提升也在情理之中。

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