高中化学智慧课堂的构建与效果探究

［摘 要］近些年来，随着现代信息技术的不断发展，构建智慧课堂、推进素质教育改革已经成为一线教师的共识。智慧课堂是信息技术与课堂教学深入融合的结果，同时也是高中化学教学改革的重要方向。作为高中化学教师，应该充分认识到当前化学教学存在的不足，利用信息技术拓展化学教学资源，为学生构建智慧型课堂，全面激发学生学习化学知识的积极性和主动性，培养学生的化学学科核心素养。文章分析了高中化学教育面临的挑战，阐述了高中化学智慧课堂的构建与设计思路，探索有效的化学教学策略。

［关键词］高中化学；智慧课堂；构建；效果

［中图分类号］    G633.8            ［文献标识码］    A          ［文章编号］    1674-6058（2024）21-0010-03

智慧课堂是以建构主义学习理论为依据，以现代信息技术为基础的智能化、高效化课堂。通过创建智慧课堂，教师能够分析学生的动态学习数据，对“云、网、端”进行综合运用，提高教学决策的科学性，使课堂上的互动交流立体化，教学资源推送智能化。在高中化学教学中，抽象概念的理解、数学运算的运用是重点和难点。然而，在传统的化学教学中，教师采用的教学手段比较落后，学生的学习较为被动，对新知识一知半解，难以将新知识和旧知识连接起来，形成完整的知识架构。为此，教师可引入智慧课堂，在化学教学中应用“互联网+”思维，创建协作交流的课堂，确保课堂教学符合学生的认知规律。

一、智慧课堂概述

智慧课堂是指利用先进的信息技术和教育教学手段，将传统教学和现代科技相融合的课堂教学模式，能够为学生打造智能化、个性化、互动性强的教学环境。在高中教学中，智慧课堂的优势主要体现在三个方面：一是教学资源丰富；二是学习工具多样；三是师生互动高效。首先，在智慧课堂教学模式下，教师可以充分运用互联网渠道的教学资源，将理论知识讲解与视频教学等整合起来，使之形成课堂教学的辅助资料，帮助学生理解抽象的概念。其次，智慧课堂能够为学生提供多样化的学习工具。通过这些工具，学生可以查看自己的学习数据，完成教师布置的线上学习任务，与他人开展互动学习，完成线上测试。最后，在师生互动方面，智慧课堂能够转变以往“一问一答”的互动模式，设置随机点名、抢答、随堂测试等互动环节，提高互动效率，进而优化后续的教学内容。总而言之，智慧课堂是对现代信息技术的充分运用，教师可以在智慧课堂中灵活组织教学活动，丰富学生的体验和感受，提高课堂教学质量。

二、高中化学智慧课堂的优势

（一）直观展现化学知识

在高中化学教学中构建智慧课堂，能够直观展现化学知识，提高学生对知识点的记忆效果。当前，部分学生对化学知识的学习兴趣不足，学习方法落后，这与化学知识本身的特点有关，与教师采用的教学方法有关。高中阶段的化学知识体系庞杂，知识点抽象且密集，学生需要掌握很多抽象的概念，如原子结构、化学键、化学反应机制等，这些概念不够直观，学生理解的难度较大。通过构建智慧课堂，教师可以通过多种方式呈现知识，比如动画、模型、视频等，以提高教学的直观性，增强学生对抽象、复杂知识点的理解。

（二）多角度引导学生

在高中化学教学中构建智慧课堂，能够帮助教师多角度引导学生，开阔学生的思维，提高学生的学习效果。在以往的教学中，教师常用的教学方法有演示法、实验法、启发法、讲授法、练习法、案例法、情境法等。在智慧课堂中，教师能够将这些方法和现代信息技术结合起来，如通过人工智能技术、多媒体技术、虚拟现实技术，构建云端教室、在线学习平台、智能教学系统等，突出课堂教学的重点，从多个角度引导学生。智慧课堂不仅能够辅助学生随时随地开展学习，提高学生学习质量，还能在情感态度、价值观念等方面对学生进行深层次的引导，促进学生全面发展。

（三）激发学生探究热情

在高中化学教学中构建智慧课堂，有助于激发学生的探究热情，提高学生对化学知识的学习欲望。在以往的化学教学中，部分教师不注重教学方法的更新，通常局限于理论知识讲解、实验演示等方法进行教学，教学过程缺乏学生参与，从而直接影响教学效果。通过智慧课堂，教师可以将化学知识和现实生活联系起来，利用信息技术手段为学生提供充足的教学资源，创建学习任务，引导学生通过自主学习、合作探究的方式学习新知识，进而提高学生的学习效果。此外，智慧课堂还能有效改善实验教学的条件，突破实验器材、实验环境的限制，激发学生的实验探索欲望，帮助学生理解实验原理，掌握实验操作流程。

三、高中化学智慧课堂的构建策略

（一）“智慧课堂+微课”，助力先学后教

在高中化学智慧课堂教学中，教师可以灵活调整教学方案，将传统的“先教后学”转变为“先学后教”，让学生拥有更多自主学习机会，提高学生的学习效果。在“智慧课堂+微课”的教学模式中，学生能够拥有更多合作、参与的机会。教师可以提前将化学知识录制成5～8分钟的微课视频，通过网络搭建学生自主学习平台，引导学生通过平台观看微课视频，提前完成预习案，并鼓励学生将预习过程中遇到的学习问题记录下来，待课堂上进行讨论，形成“先学后教”的翻转课堂。

例如，在人教版高中化学选择性必修1“盐类的水解”教学中，教师可以将盐类水解的定义、水解发生的条件、水解的规律等内容融合到微课视频中，引导学生课前了解相关知识，为课堂教学奠定基础。教师还可以通过信息技术手段收集学生的观看记录，了解学生观看微课视频的时长及完成练习题的情况并进行统计，从而为学生制订科学的教学方案。在高中化学教学中，很多知识点比较零散，需要学生记忆和应用。然而，学生在课堂上的学习时间是有限的，他们难以在有限的时间里牢记全部内容。为此，教师需要结合教材制作微课视频，在课前布置教学任务，帮助学生突破传统教学时间与空间的局限，拓展学习内容，提高学生的学习效率。

（二）“智慧课堂+模拟实验”，创建化学模型

在高中化学教学中，化“抽象”为“形象”是教学改革的重要方向，教师可以通过“智慧课堂+模拟实验”的教学模式，为学生创建化学实验模型，帮助学生深入理解教学内容，直观感受化学知识点。众所周知，模拟实验是一种和真实实验相仿的实验教学方法，其通过模仿真实实验中的某些条件，制作实验对象模型，以达到真实的实验效果。在高中化学教学中，有一些实验具有一定的危险性或受到实验条件的限制无法完成，这种情况下就可以采用模拟实验。

例如，人教版高中化学必修2中的“搭建球棍模型认识有机化合物分子结构的特点”实验活动。学生需要应用工具搭建模型，可以使用橡皮泥、泡沫、塑料、牙签、黏土等材料进行代替，搭建甲烷、乙烷、乙烯、乙炔等分子的球棍模型，归纳碳原子的成键特征和各类烃分子中的化学键类型。在该实验活动当中，教师可以提出问题：“分子中含有4个碳原子的烃可能有多少种结构？”引导学生用球棍模型进行验证，让学生在探究当中找到问题的答案。通过开展模拟实验，学生能够对各类有机化合物的分子结构进行总结，深入体会结构式与分子空间结构之间的关系，全面提高学习效果。在化学教学中，模拟实验和真实实验互为补充。除了引导学生完成教材当中的模拟实验，教师还需要借助互联网教学素材，利用现代信息技术，组织学生完成更多复杂的模拟实验，以提高课堂教学的直观性，加强学生对知识的理解。

（三）“智慧课堂+虚拟仿真实验”，直观展现内容

虚拟仿真实验是高中化学智慧课堂教学的重要辅助工具，它需要用到虚拟现实技术、人机交互技术、人工智能技术、传感技术等，这些技术可以模拟现实世界的事物，让学生获得“身临其境”的感觉，同时还可以亲自操作，体验实验过程。在虚拟仿真实验中，实验者可以完成各种各样的实验项目，所取得的实验效果与真实环境当中的效果一致，甚至能够得出比真实实验更加精准的实验数据。在高中化学教学中，教师不但可以运用多媒体设备为学生呈现直观的知识内容，比如，利用动画、视频、图片、思维导图等辅助学生思考，增强学生对知识的理解，还可以借助现代信息技术，开展虚拟仿真实验，为学生营造虚拟的实验操作环境，以达到更加全面的实验教学效果。

例如，在学习人教版高中化学必修1中“海水中的重要元素——钠和氯”这章内容时，学生需要了解氯和钠的性质，还要通过实验配制一定物质的量浓度的溶液。在智慧课堂上，教师可以指导学生通过虚拟现实技术完成虚拟实验，探索氯和钠的性质，同时完成溶液的配制。在虚拟实验当中，学生可以在数字化平台上操作，获得直观的实验体验。虚拟仿真实验通过高分辨率的图像和音频技术，呈现逼真的实验效果，为学生提供生动的实验场景，让学生感受到化学实验的真实性。另外，虚拟仿真实验还具有安全性和便捷性的特点，它能有效规避实验当中的一些危险因素，减少药品的浪费，并且不会受到时间和地点的限制。在虚拟仿真实验中，学生可以开展互动操作，自主选择实验的步骤，提高学习的主动性。在高中化学实验教学中，虚拟仿真实验能够为学生提供更加多样化的实验场景，丰富他们的实验体验，使学生获得更多参与实验的机会，对学生实验能力的发展有较大帮助。

（四）“智慧课堂+线上游戏”，增强教学趣味

智慧课堂是一种全方位、立体化的课堂教学模式。现代信息技术能够渗透到智慧课堂的各个方面，从根本上提高课堂的个性化教学水平，提升课堂教学效率。在创建智慧课堂时，教师可以充分发挥现代信息技术的功能，将信息技术、教学内容、课堂互动联系起来，借助信息技术开发多样化的课堂任务，设计课堂游戏，增强师生之间的互动。通过智慧课堂，教师可以为学生提供个性化的学习平台，将教学资源整合到平台当中，使学生在参与游戏的过程中学习知识，丰富学生的学习活动。

例如，在教学人教版高中化学选择性必修1中“水的电离和溶液的pH”这节内容时，教师可以引入游戏化的教学方法，在信息化教学平台中创建本章节的游戏内容，将化学知识和学生的学习任务融合到游戏当中，引导学生层层递进掌握知识，提高学生在课堂上的参与感和体验感。对于这一节的知识，教师可以设计五道关卡，分别是“整理知识背包”“完成每日学习计划”“收获新技能”“修炼必杀技”“完成高阶任务”“共享经验值”等。在“整理知识背包”关卡中，学生需要通过学案复习本章的知识，同时预习新知识，将水的离子积常数、溶液酸碱性的判断方法等“知识碎片”装入背包当中。在“完成每日学习计划”的关卡中，学生需要通过做任务，了解生活当中常见物质的pH值，掌握人体健康与食物酸碱性之间的关系。在“收获新技能”的关卡中，学生需要阅读教材中的知识点，掌握公式的书写方法。在“修炼必杀技”关卡中，学生需要完成pH的基础运算，在学案当中进行练习，为后续的学习奠定基础。在“完成高阶任务”的关卡中，学生需要进行分组对比实验，用pH试纸测定生活当中常见饮料的酸碱性。在“共享经验值”关卡中，学生需要通过网上学习平台总结自己的学习经验，与其他同学进行交流讨论，对章节知识点进行归纳。在高中化学教学中，教师借助智慧课堂开展课堂游戏，能够有效激发学生的学习兴趣，将复杂、抽象的化学知识和趣味化的学习任务结合起来，从而促进教学方法的创新。

综上所述，在高中阶段的化学教学中，现代信息技术发挥着重要作用，教师应运用多样化的信息技术手段，提高化学知识的直观性，为学生创建智慧课堂，提高学生的学习效果，提升学生解决实际问题的能力，培养学生的化学学科核心素养。在具体的教学过程中，教师需要精心制订教学目标，规划课堂教学内容，完善教学计划和教学方案，将教学方法和教学技术整合起来，通过模拟实验、虚拟仿真实验、线上游戏等形式，提高学生的学习体验，促进学生全面发展。在未来的化学教学中，教师应不断引入新兴的信息技术，加强对智慧课堂的研究，通过智慧课堂展现抽象的化学知识，推动高中化学课堂教学改革。

［   参   考   文   献   ］

［1］  谢鸿雁，范赟杰，童洁，等.大概念统领下高中化学单元整体教学实践研究［J］.教育理论与实践，2023（26）：12-16.

［2］  陈玉梅.提升高中化学教学有效性［J］.人民教育，2023（9）：79.

［3］  沈正东.学科核心素养视角下高中化学教学的实践转向［J］.上海教育科研，2022（4）：65-69.

［4］  朱志江.高中化学概念教学的方法逻辑和目标达成［J］.课程·教材·教法，2022（4）：134-140.

［5］  刘雪琴，陈立伟.对高中化学课堂教学质量的管控［J］.教学与管理，2020（7）：71-74.

［6］  刘自庆，王光彦.信息技术背景下高中化学探究式教学策略研究［J］.教学与管理，2019（24）：108-110.

（责任编辑    罗    艳）