李涯紅

摘 要：化學(xué)是高中階段的一門基礎(chǔ)性課程，化學(xué)不僅作為一門學(xué)科存在，更是時刻存在于我們?nèi)粘Ｉ钪?，并且對社會發(fā)展也起到至關(guān)重要的作用?；瘜W(xué)教師應(yīng)充分重視化學(xué)教學(xué)工作，并用專業(yè)的教學(xué)方式引導(dǎo)學(xué)生明白化學(xué)作為高中階段重要學(xué)科的意義，理解學(xué)好化學(xué)對個人核心素養(yǎng)提升有何作用，進一步消化教師所傳授的化學(xué)知識，并且做到將知識和實驗操作相結(jié)合，能夠熟練應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù);高中化學(xué);實驗教學(xué)

大數(shù)據(jù)的出現(xiàn)為化學(xué)這門學(xué)科的發(fā)展以及化學(xué)教師進行知識的傳授提供了極大便利，也為打造質(zhì)量優(yōu)秀化學(xué)課堂奠定了堅實的基礎(chǔ)，課程理論內(nèi)容不再局限于教師的大腦以及書本，而是可以擴展到大數(shù)據(jù)背景下的無盡優(yōu)質(zhì)知識海洋中。這對學(xué)生拓展實驗?zāi)芰τ邢喈?dāng)大益處。大數(shù)據(jù)正在逐漸深入到各門課程的教學(xué)互動開展中，毋庸置疑，實驗這一環(huán)節(jié)是高中化學(xué)課程教學(xué)過程中不能缺少并且至關(guān)重要的。實驗不僅是鍛煉學(xué)生的實際應(yīng)用能力，而是在應(yīng)用這個過程中，學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)理論知識反復(fù)在腦海中回憶起。理論只有與實際操作相結(jié)合，才能真正發(fā)揮出作用，這不僅能夠為學(xué)生帶來知識的探索機會，還能夠極大程度加強學(xué)生自身綜合素質(zhì)的培育，除此以外，與大數(shù)據(jù)結(jié)合能夠幫助學(xué)生改變傳統(tǒng)思維模式。

一、當(dāng)前高中化學(xué)課堂教學(xué)現(xiàn)狀

目前，教師會發(fā)現(xiàn)高中階段的化學(xué)教學(xué)面臨瓶頸，化學(xué)實際的教學(xué)效果并不好，比如：學(xué)生無法正確認(rèn)識化學(xué)學(xué)科重要性，學(xué)生在化學(xué)學(xué)習(xí)上主觀能動性不足。傳統(tǒng)化學(xué)教學(xué)思維影響著老師和學(xué)生，因為主導(dǎo)化學(xué)課堂教學(xué)的還是理論知識的傳授，學(xué)生無法成為課堂的主體，依舊在被動做一個知識的接收者。學(xué)習(xí)多始于興趣，被動地接收知識，很難讓學(xué)生真切感受到化學(xué)知識的有趣。所以這種傳統(tǒng)的教學(xué)模式不能滿足網(wǎng)絡(luò)信息發(fā)達的當(dāng)下對教學(xué)的要求，社會的不斷發(fā)展也對教育模式的轉(zhuǎn)變提出了要求，高中化學(xué)教師在授課階段要引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)知識的奧秘，從而能夠發(fā)揮化學(xué)學(xué)科的實際作用。

二、大數(shù)據(jù)在高中化學(xué)實驗教學(xué)的應(yīng)用

隨著云計算、移動互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的普及，將大家迅速拉進了屬于大數(shù)據(jù)的時代，默默影響或者改變著我們的生活方式甚至思維模式，越來越多的行業(yè)希望利用大數(shù)據(jù)來增強效能。在學(xué)校，云課堂概念就十分普及，那么大數(shù)據(jù)對于高中階段化學(xué)學(xué)科的學(xué)習(xí)是否有幫助呢？大數(shù)據(jù)在高中化學(xué)階段的影響具體體現(xiàn)在能夠幫助教師更加了解學(xué)生，用科學(xué)的數(shù)據(jù)幫助教師在一定程度上對學(xué)生學(xué)習(xí)能力、理解能力、應(yīng)用能力做出客觀評價，有利于分層次、有針對性地幫助學(xué)生加強對化學(xué)學(xué)科的學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生更好地規(guī)劃學(xué)習(xí)路徑。

（一）主動走進網(wǎng)絡(luò)世界，擴充知識儲備

如何應(yīng)用好大數(shù)據(jù)，利用大數(shù)據(jù)的功能幫助化學(xué)教師實現(xiàn)教學(xué)的創(chuàng)新，提升學(xué)生學(xué)科綜合素質(zhì)，對教師提出了嚴(yán)格的要求。教師需要了解和熟悉與互聯(lián)網(wǎng)有關(guān)的內(nèi)容，只有教師能夠熟練運用網(wǎng)絡(luò)，將互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合教學(xué)方式，才能給學(xué)生帶來更出色的課程體驗。但就目前而言，化學(xué)教師這支龐大的隊伍中依舊存在大量對信息化教學(xué)感到陌生的教師，甚至對網(wǎng)絡(luò)環(huán)境都較不熟悉。雖然教學(xué)環(huán)境中已經(jīng)配備了全面的多媒體設(shè)備，但部分教師還不能熟練對其進行操作，這樣一定程度缺少教學(xué)輔助工具的課堂會令學(xué)生缺失部分上課的趣味性，不能從環(huán)境中激發(fā)起學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望。年齡偏大的教師他們的授課方式也比較傳統(tǒng)以及單一。由此，教師應(yīng)當(dāng)積極探尋教學(xué)方式的改變，轉(zhuǎn)變教學(xué)思維，順應(yīng)時代潮流，融入互聯(lián)網(wǎng)，真正了解云課堂的概念，將大數(shù)據(jù)與自己獨有的教學(xué)模式進行結(jié)合，將輔助教學(xué)技能融入課堂，這能夠在一定程度上提高課堂教學(xué)效率，解決傳統(tǒng)課堂容易出現(xiàn)的問題。除此以外，現(xiàn)在學(xué)生獲取知識的渠道不僅局限于傳統(tǒng)課堂以及紙質(zhì)書籍，在基于大數(shù)據(jù)的發(fā)展下，網(wǎng)絡(luò)成為學(xué)生獲取知識來源的第二大環(huán)境，是應(yīng)該被積極有效正確利用的自主學(xué)習(xí)環(huán)境。學(xué)生在大數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，能夠得到有關(guān)于化學(xué)的各方面理論知識，這樣有利于學(xué)生提前感知學(xué)科重難點，在化學(xué)實驗操作方面，利用大數(shù)據(jù)，能夠更好地推進實驗過程，視頻的講解能夠幫助學(xué)生更好理解、認(rèn)識到實驗操作的重要性。

例如：在高中化學(xué)實驗課對有關(guān)“物質(zhì)的分離與提純”內(nèi)容開展教學(xué)活動時，教師就可以基于大數(shù)據(jù)，讓學(xué)生感受“互聯(lián)網(wǎng)+教育”，利用互聯(lián)網(wǎng)來使學(xué)生加強自主學(xué)習(xí)能力。首先讓學(xué)生自行組織對相應(yīng)實驗內(nèi)容進行預(yù)習(xí)準(zhǔn)備?？稍诨ヂ?lián)網(wǎng)端搜索與“物質(zhì)的分離與提純”實驗相關(guān)的課程內(nèi)容。其次，學(xué)生能夠根據(jù)互聯(lián)網(wǎng)端所展示的學(xué)習(xí)內(nèi)容，按照自己的理解，積極動手制作與實驗相關(guān)的流程展示圖。最后化學(xué)教師對學(xué)生作業(yè)成果進行查收，可利用移動端。學(xué)生在自行準(zhǔn)備以及完成教師所布置的作業(yè)過程中，通過與網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)銜接，了解物質(zhì)分離的含義、物質(zhì)提純的含義以及實驗過程需要注意的事項，使學(xué)生的整體學(xué)習(xí)印象加深，從而更好地掌握實驗原理與操作方式，在探索實驗原理的過程中也更多給予學(xué)生獨立發(fā)現(xiàn)化學(xué)奧秘的機會，利用“大數(shù)據(jù)+教育”教師可以充分了解學(xué)生的自主學(xué)習(xí)情況，認(rèn)識到不同學(xué)生的相應(yīng)學(xué)習(xí)情況，能夠?qū)⒕唧w強化措施細化。

（二）豐富實驗教學(xué)資源，促進理解吸收

在高中階段的化學(xué)書本中，對于化學(xué)實驗部分內(nèi)容還停留在較簡單的幾項實驗中，總體知識框架偏簡易，出于對學(xué)生理解能力以及動手能力的考量，課本中對于化學(xué)實驗多只交代了總體內(nèi)容、實驗的目的、基本正確操作手段等基礎(chǔ)知識。這對于基礎(chǔ)較好，希望能夠在學(xué)科方面有更大突破的學(xué)生而言是遠遠不夠的。不僅如此，若只依靠課本知識的學(xué)習(xí)，學(xué)生對學(xué)科的認(rèn)知能力將會很大程度受到限制，若不及時與教師溝通，也會產(chǎn)生對知識的誤區(qū)。因此，大數(shù)據(jù)與教育的結(jié)合，能夠很好地彌補以上面臨的問題，教師應(yīng)當(dāng)鼓勵學(xué)生正確利用網(wǎng)絡(luò)，比如：遇到疑惑，能夠及時利用網(wǎng)絡(luò)瀏覽全面的實驗流程，以及更專業(yè)化的知識。這樣的自主學(xué)習(xí)方式，給學(xué)生開辟了新的開放性空間，學(xué)生可以自由地選擇所了解的知識，針對性利用網(wǎng)絡(luò)解答自己的疑惑，并對實驗原理和實驗知識進行更好的理解和吸收。

例如：在“鋁及其重要化合物的性質(zhì)”的實驗課上，大數(shù)據(jù)資源整合能力能夠有效幫助化學(xué)教師有針對性地組織、設(shè)計實驗過程。課堂的開始階段，教師可以利用PPT等教學(xué)工具牢牢抓住學(xué)生的眼球，引出鋁的重要化合物。會有學(xué)生疑惑道：“鋁和化合物之間有什么關(guān)系？”由于事先已經(jīng)布置下了相應(yīng)預(yù)習(xí)作業(yè)，可以讓學(xué)生自由表達根據(jù)預(yù)習(xí)所理解的知識，并找同學(xué)代表發(fā)言。比如：教師可以引導(dǎo)學(xué)生把與鋁有關(guān)的常在生活中聽到的物質(zhì)名稱都說出來。最后，教師再找不同的學(xué)生做一個總結(jié)性回答。由此，教師可以將自己的課堂中心思想引出，展示真正的實驗操作，叮囑學(xué)生能夠仔細地觀察實驗的過程，使學(xué)生從學(xué)科角度對鋁以及它的化合物有更深刻的認(rèn)識。在總體教學(xué)活動結(jié)束后，教師還可以準(zhǔn)備VCR，內(nèi)容與實驗有關(guān)，進行知識衍生。整個實驗教學(xué)能夠提高學(xué)生的體驗感、參與感，使學(xué)生可以快速建立對課程的整體認(rèn)識。

（三）進行數(shù)據(jù)收集分析，做好實驗準(zhǔn)備

知識的多元化，實際應(yīng)用的多角度化，無不在推動化學(xué)學(xué)科的文明發(fā)展。教師需要做好充分實驗教學(xué)準(zhǔn)備，有針對性地對實驗數(shù)據(jù)進行搜集，有效將數(shù)據(jù)分析能力應(yīng)用進實驗的課堂。如：在課堂實驗環(huán)節(jié)，教師需要及時做好課堂相應(yīng)的準(zhǔn)備工作，收集足夠數(shù)據(jù)，例如：類似實驗用到的數(shù)據(jù)量、學(xué)生會出現(xiàn)的誤差可能性、學(xué)生會出現(xiàn)的失誤可能性等。除此之外，教師在組織學(xué)生對于實驗進行相關(guān)的自主探究時，應(yīng)該有目的性地將學(xué)生帶領(lǐng)到正確實驗方向中去，這樣才能夠有效避免學(xué)生在獨立學(xué)習(xí)過程中走不必要的彎路，及時理解汲取正確的與學(xué)科相關(guān)的知識，了解正確原理，進而更好地完成自主實驗學(xué)習(xí)任務(wù)。要想在課堂上高效利用好每一分鐘，針對實驗的過程，教師要重點設(shè)計實驗內(nèi)容，預(yù)料實驗過程中會發(fā)生的風(fēng)險，以及實驗預(yù)期準(zhǔn)備達到的效果與實際有無差別，這樣才能實際擁有高質(zhì)量、高體驗的化學(xué)實驗課堂。

例如：在進行“銅與濃硫酸反應(yīng)”實驗活動時，濃硫酸具有十分強烈的腐蝕性，但從外觀與稀硫酸難以用肉眼區(qū)分，需要依靠器皿以及標(biāo)簽分辨。對此，教師需要針對濃硫酸的危險性讓學(xué)生著重預(yù)習(xí)，能夠提高實驗的嚴(yán)謹(jǐn)性。學(xué)生可以根據(jù)自行收集兩種硫酸組成成分，試想分別進行相同實驗時會有何不同實驗反應(yīng)，并且鼓勵學(xué)生積極討論關(guān)于兩種硫酸的具體不同之處。除了提醒學(xué)生實驗過程中謹(jǐn)慎，還能夠拓展學(xué)習(xí)，加深學(xué)習(xí)印象，強化學(xué)生學(xué)科核心素質(zhì)。

（四）營造開放實驗活動，培養(yǎng)化學(xué)素養(yǎng)

實驗活動需要鼓勵學(xué)生積極參與，切身感受，這就需要化學(xué)教師能夠為學(xué)生營造良好的體驗環(huán)境，引導(dǎo)學(xué)生不知不覺中進入學(xué)習(xí)氛圍中。大數(shù)據(jù)的加入能夠讓化學(xué)實驗課堂變得生動、有趣。教師利用大數(shù)據(jù)技術(shù)為學(xué)生營造開放性的學(xué)習(xí)氛圍，能夠高效提升學(xué)生對于學(xué)習(xí)的欲望，點燃對于學(xué)科的熱情。如果有一些要讓學(xué)生了解但是基于硬性條件無法在實際教學(xué)環(huán)節(jié)開展的實驗，教師應(yīng)利用多媒體等教學(xué)工具，讓學(xué)生從第三視角充分感受實驗的進行。為提高學(xué)習(xí)效率，教師可以根據(jù)自己的專業(yè)素養(yǎng)，篩選出適合學(xué)生學(xué)習(xí)的、具有一定代表性的實驗片段，在課堂上播放，并且全程和學(xué)生一同進行觀看，在觀看的過程中，遇到學(xué)生不理解的實驗操作，可以及時暫停，為學(xué)生答疑解惑，并且做出觀察與分析。開放性教學(xué)環(huán)境有利于學(xué)生加強對學(xué)科的理解，為打造高效、高質(zhì)教學(xué)環(huán)境打下扎實基礎(chǔ)。

例如：在學(xué)習(xí)“焰色反應(yīng)”實驗內(nèi)容時，該實驗具有一定的危險性，教師無法實際展示，但允許在確保安全的情況下，讓同學(xué)們實際穿插一下實驗所需材料，再利用網(wǎng)絡(luò)視頻，與同學(xué)們一同觀察實驗中所展現(xiàn)的不同特征火焰現(xiàn)象。教師可根據(jù)實驗進行的程度及時調(diào)整暫停，進行講解。例如：進行焰色反應(yīng)時應(yīng)使用鉑絲，把嵌在玻璃棒上的金屬絲在稀鹽酸里蘸洗后放在酒精燈的火焰中灼燒，最好是煤氣燈，因為火焰顏色淺、溫度高，直到跟原來的火焰的顏色一樣時，再用金屬絲蘸被檢驗溶液，然后放在火焰上，這時就可以看到被檢驗溶液里所含元素的特征顏色。

結(jié)束語

在高中化學(xué)實驗課堂上，合理利用大數(shù)據(jù)能夠為實驗教學(xué)帶來極大便利。學(xué)生獲取知識的途徑得以拓展，能夠有效得到知識積累，同時，化學(xué)實驗課堂通過結(jié)合大數(shù)據(jù)被賦予了更多可能性，實驗不再被硬件所束縛，學(xué)生學(xué)習(xí)效率得以提高，成績得以提升，極大地提升實驗教學(xué)的整體質(zhì)量和效率。

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