中国现代教育装备
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学科核心素养引领下信息技术与实验教学的融合创新
来源:《中国现代教育装备》杂志 时间:2023-8-28 10:07:26
  [导读]通过数字化实验探究生活中常见饮用水的电导率,体现了现代教育技术和化学实验教学深度融合的理念。数字化实验教学能丰富实验数据的测量手段,有助于学生形成宏观、微观、曲线“三重表征”的化学科学思维方式,培养学生的科学探究能力,直观形象地揭示微观本质,有效落实化学学科核心素养的培养。

  一、研究背景

  《普通高中化学课程标准(2017年版)》中指出:要注重发挥现代信息技术的作用,积极探索现代信息技术与化学实验的深度融合,合理运用计算机模拟实验[1]。2018年,教育部印发《教育信息化2.0行动计划》,指出要加强学生课内外一体化的信息技术知识、技能、应用能力以及信息意识、信息伦理等方面的培育,将学生信息素养纳入学生综合素质评价。2019年,教育部印发《关于加强和改进中小学实验教学的意见》,提出要鼓励学校向学生开放实验室,方便学生利用课余时间,以独立或小组合作方式开展实验探究。广泛利用校外资源积极开展科学实验活动,体现了落实学生“科学探究与创新意识”化学核心素养培养的具体要求。

  因此,将现代信息技术应用于实验教学是十分必要的,而数字化实验系统就是将现代技术应用于课堂教学的具体体现。数字化实验系统由计算机及相关配套软件、数据采集器、传感器构成,具有实验过程“可视化”、实验数据处理与呈现“现代化”等特点[2]。通过数字化实验系统采集信息、处理数据,可以提高实验的可操作性和精确度,使化学实验教学不断适应现代教育的发展需求。依托数字化实验系统直观、便捷的特点,聚焦生活素材设计探究实验,有利于激发学生学习和探究的兴趣,培养学生科学探究和自主学习的能力,促进学生学科核心素养的发展。

  电解质的电离是人教版《高中化学(必修1)》第二节《离子反应》第一课时的内容。该内容对离子反应的学习具有至关重要的作用,只有理解了电解质的电离过程,才能掌握离子反应的实质。但电解质的电离是比较抽象的概念,且电离的过程是微观的,因而学生难以理解。引导学生以生活中常见饮用水为素材,利用数字化实验进行探究,体现了信息技术与化学实验教学的有效融合与创新。

  二、数字化实验测定饮用水的电导率

  三、结语

  随着信息技术的迅速发展,化学实验教学也发生了较大变革,变革的主要特点是从描述性到推理性,从定性到定量,从宏观到微观[3]。数字化实验系统应用的是新兴的信息技术,本文利用数字化实验探究生活中常见饮用水的电导率,将微观的离子移动过程通过宏观曲线的形式呈现出来,有助于学生形成宏观、微观、曲线“三重表征”的化学科学思维方式,落实其“宏观辨识与微观探析”的化学核心素养。实验过程中通过查阅资料、设计实验方案并完成实验,延展了学生对教材内容的学习,提升了其知识水平,培养了其自主探究的能力,落实了“科学探究与创新意识”化学核心素养的培养。该实验是信息技术应用于化学实验教学的具体体现,有助于实现信息技术与化学实验教学的有效融合与创新的目标。

  参考文献

  [1] 教育部.普通高中化学课程标准(2017年版)[S].北京:人民教育出版社,2018.

  [2] 张婷,马洪佳.化学数字化实验影响学生概念改变的实证研究[J].化学教育,2017(9):39-43.

  [3] 钱扬义,王立新,林惠梅.手持技术数字化化学实验教学研究:理论构建与创新实践[M].北京:科学出版社,2021:238.

余新红 赵丽霞 甘肃省岷县第一中学


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