关键字 信息技术 学科的教学 整合 优化教学过程 学生主体地位 创新能力

    随着网络技术的不断完善和网络资源的不断丰富，人们从网络上可以获取传统的课堂和教科书所不能比拟的大量信息，并且，这些信息往往紧跟科学发展的步伐，可以很好地弥补传统教学知识内容相对陈旧的缺陷。因此，利用网络进行教学也是现代教育发展的必然。国家教育部陈至立部长在全国中小学信息技术教育工作会议上指出：“进一步探索信息技术教育与其他课程的整合，要从传统的课件制作，转移到在各个学科的学习中应用信息技术和学习信息技术，积极探索应用信息技术培养学生创新精神和实践能力的方法和途径。”可见，整合的目的，是将学科和信息技术有机结合，引导学生在学习中学会运用信息技术，从而增强其自主学习的能力，培养其创新精神和实践能力。
笔者根据教学实践认识到，信息技术和化学学科的整合有具体以下几点可以肯定的方面：
    一、结合化学学科特点进行整合，优化教学过程
        1、化学是一门实验学科，实验演示和学生实验是培养学生观察能力和动手能力的重要途径。但实际上，很多耗时的、危险的实验无法向学生展示。传统教学只好变“做实验”为“讲实验”。但如果使用信息技术，这份尴尬就可以化解了。我们可以将完整的实验录像剪辑，在相对较短的时间里演示，或者制作动画，辅助演示，或者利用网络现有资源，指导学生自行学习实验内容。例如，在《氮气》一节中，氮气和氧气化合生成一氧化氮的实验需耗时40分钟，且气体颜色变化十分缓慢，现象不明显。实验剪辑浓缩成一分钟，效果则很理想。
        2、化学学科的教学注重宏观和微观两个方面，其中化学概念、原理抽象，微观世界无法观察，反应历程很难用语言阐述。在信息技术与化学学科教学整合时，如果把这些内容制成形象直观的课件，可以化虚为实，化抽象为直观。例如，传统的有机化学、晶体结构的教和学往往让老师和学生十分头疼，因为所谓”观察”结构，除了几个有限的球棍模型之外就是在纸上画了。学生的空间现象能力有限，很难真正理解纷繁复杂的结构，而且这也不利于学生空间思维的发展。鉴于此，我们制作了一系列空间结构的课件《甲烷》、《烃》、《晶体》等，将各种立体的模型在空间旋转起来，使烃的分子自己变换成同分异构体，用于教学和学生自学，教学的难点也就不攻自破了。
        3、在这个信息爆炸的时代，中学课本上的内容往往满足不了学生的求知欲望，而且，有些知识显得相对陈旧。利用信息技术、网络资源，能够有效地拓宽课本知识体系，拓宽教学的时间和空间，拓宽和加深课堂学习的内涵和外延。在学习《石油和煤》一节时，我们就和学生一起到网络上去寻找有关的知识和最新的信息；在学习每一个和环境有关的知识点时，学生就到网络上去搜寻、学习。这也培养了他们继续学习和自主学习的良好习惯。

    二、突出学生主体地位，培养学生创新能力
     1、培养学习化学的兴趣，鼓励自主学习。
        切实提高学生学习化学的兴趣，才能确保学生在教学过程中的主体地位，充分发展学生的个性，全面提高学生的素质。传统的化学教学是运用语言的描述、文字说明和实验的演示来完成的。然而，对自然科学进行描述说明的语言要做到科学性，就难以做到生动性；实验演示固然能够引起学生的兴趣，但实验的原理难以表现，还是会让学生困惑。信息技术与化学整合教学相对传统教学在处理这些问题时就有着很大的优势。我们可以采用多种截然不同的方法，利用多媒体的声音、颜色、图像、动画，利用丰富的网上资源，培养学生自主学习的能力和积极性。例如，在学习晶体结构时，学生对晶体的外型和为什么有各种不同的构型产生了兴趣，所以我们引导学生登陆相应的专业网站自主学习。很多学生由此牢固地掌握了有关晶体的更多的知识。
    2、运用整合手段，实施分层次探究教学。
        设计交互性良好的教学课件或者利用网络，使学生能按照自己的思路和需要去学习，同时，可以及时反馈教学信息，实现层次教学，真正体现了因材施教的教学原则。例如，《氮的氧化物》一节中，笔者针对不同的问题情境，设计了一系列不同深度的问题，让学生在自己的能力基础上自主学习，教师进行相应的指导和帮助。如，演示NO、NO2的水溶性实验后，课件上有交互性层次探究问题如下：
    一、NO为无色气体，能否用排空气法收集？如用排空气法收集时，气体显什么颜色，为什么？NO2气体能否用排水法收集？
    二、NO2气体溶解与水，气体红棕色消失，变成无色，无色气体遇到空气又变红棕色，那么，生成的气体是什么气体？生成的水溶液滴加紫色石蕊变红，说明生成了什么溶液？试着写出反应的化学方程式。
    三、在这个反应中，NO2的作用是什么？有多少NO2被氧化，多少被还原？试着估计NO2的氧化性如何。
    四、课后练习三、4。用大试管收集一试管NO2气体，倒扣在盛水的水槽里，不久看到试管里红棕色气体消失，试管里水面上升至容积的大约2/3出，再往试管里通入适量氧气，又出现红棕色，接着红棕色消失，液面又上升。试解释上述现象发生的原因。
    五、如果想要将NO2气体完全溶于水生成硝酸而没有NO气体生成，可能吗？如何处理？（方程式加和法或电子守恒法）
    六、如果想要将NO气体和O2混合完全溶于水，可能吗？如何处理？
    七、老百姓有句话叫“一场雷雨一场肥”，如何理解？写出相应的化学方程式？
    八、NO2和溴蒸气都是红棕色、有刺激性气味的强氧化性气体，怎样用的实验加以区别？设计实验并验证，找出最简便的方法。
    九、请登陆网站：www.chinatech.com.cn 和www.k12.com.cn/student/science/explore/
或其它相关网站查阅有关光化学烟雾的材料，讨论治理方法，写成小论文。
再如，高二化学《石油和煤》这一节内容颇为繁杂，笔者根据选修和必修教材共同设计了一堂网络教学课。在给文科班上课时，着重引导他们通过网上资源在掌握原理的基础上扩充知识面；而在给理科班上课时，则引导他们在知识的内部联系和深度上进行思考和挖掘；同时，还能提供他们当中学有余力的同学在更广阔的学习空间。
按这种思路设计出来的课，容量远大于传统的设计，而且不会再出现以往的“部分学生吃不了，部分学生吃不饱”的现象，每个人都可以在自己的能力基础上尽可能地学得更深入。总之，信息技术和化学学科的整合有利于培养学生的自学能力，也为培养学生的创新精神和实践能力奠定了坚实的基础。
    3、扩大视野，联系生活、联系实际，学以致用。比如：学习《氮气》后指导学生到网络上去查取资料，进行研究性学习，并撰写小论文《氮气的新用途》、《现代的生物固氮》、《光化学烟雾的防治之我所见》等。再比如，化学和环境息息相关，指导学生常常登陆相应网站了解有关环境保护的知识，使得学习不再是一种绞尽脑汁的苦差事，让学生在不知不觉中学到了更多的知识，也更为培养学生的创新精神和实践能力做好了准备。

    三、 促进教师自身素质不断提高
    教师在信息技术和学科教学的整合的实践中逐渐完成由讲授者到引导者、合作者的角色转换，从而突出学生在教学中的主体地位。教师主要是通过现代信息技术与学科教学整合的手段指导、引导学生，让学生学会学习，自主学习。从这个角度来说，教师的角色更多地转变成了导师；另外，对于日新月异的科技的发展，教师站在和学生同样的立场上，参与到学习当中，也是一个学习者；获取了一定的资料，教师们要和学生们共同进行分析、研究，教师又成了“同志”。从传统的“教”到信息技术和学科整合中的多重角色，对教师本身的要求也在不断提高着，教师自身素质也在不停地发展着，教师的教育观念也在转变着，教师需要掌握现代信息技术并使之与学科教学整合，这种转变有利于促进教学方式和学习方式的变革。
    当然，信息技术与化学学科的整合依然在研究当中，实践中自然会遇到过一些问题。例如，教材中有些内容不适合利用信息技术教学；中学化学的很多些实验是一定要教师和学生亲自动手的，否则，无法提高学生的观察、实际能力。换言之，在发展信息技术和化学教学整合中也要注意协调好二者的关系，从而切实提高学生的创新能力和实践能力。