内容提要
随着教育技术信息化不断发展，如何实现交互式信息技术与初中化学课堂教学的有效融合已经成为教育者们不断探索的重要课题之一。本文分析了初中化学教学中希沃的应用现状及原因，希沃等信息技术具有丰富的课件库、在线资源、学科工具和交互功能等优势，但是也指出目前我国在初中化学教学中充分运用信息技术还存在很大差距。然后，以《二氧化碳制取的研究》的课题教学为案例探讨了希沃在初中化学教学中的具体应用以及所发挥出的巨大应用潜力。应用信息技术于初中化学教学的优点很多，并指出了其存在的问题，探讨了下一步的发展趋势，旨在为促进信息技术与化学教学的有效融合以及教学实践提供借鉴和参考，丰富初中化学信息化教学理论和实践。
关键词
希沃;初中化学;课堂教学;信息技术
1 引言
随着信息技术的快速发展以及在各个领域的广泛应用，逐步对教育产生了明显影响，尤其是对于中小学教育，信息技术的引入大大提高了教学水平和教学效果。我国历来重视教育，在信息化的大背景下提出了一系列教育技术信息化的理念，并通过制定相关政策进行支持[1-4]，因此近十来年取得了快速发展，集中体现在互联网教学进入全国多所中小学，并摸索出了多种多样的信息化教学手段，比如将传统黑板、计算机和投影仪等多功能的集成、在线课程教育、希沃软件以及其他一些具有交互功能的平台。上述这些信息化的教学手段对于教学效果的提升是突破性的，因此越来越受到中小学教育工作者的青睐。同时，为顺应教育信息化发展的大环境，越来越多的交互式数字化教学产品被设计并投入应用。
在信息化的时代背景下，对于初中化学教师的能力素质也提出了新的要求，传统的教学手段显然已经无法完全满足当下的课堂[5]。“满堂灌”的教学方式存在诸多诟病，如何引导学生自主学习、加强师生互动已经成为初中化学教师营造良好课堂分为的必备能力。如果教师能熟练运用信息化教学手段并将其运用于课题之上，比如视频展台、希沃授课助手、动画、希沃交互智能手机、游戏等，这将有利于改善师生之间的互动并大大改善课堂氛围，对于初中教师适应信息化教学、提升专业发展大有裨益[6]。信息化教学的方式多种多样，希沃技术是其中的佼佼者。希沃技术是最近几年才发展起来并应用于教学的一种信息化技术，这种技术将多媒体教学、在线资源、互联网整合起来，发挥各种教学方式的优势，已经悄然走进中小学学校、走进专业课课堂[7,8]，其中比较实用的教育信息化应用工具包括希沃白板5、班级优化大师、希沃易课堂、希沃传屏、投影、希沃授课助手等，这些工具不仅展现出了良好的教学效果，而且易于操作。通过采用信息化手段对教学方式进行改革，改变了传统教学形式的教师单向输出，实现了“以学生为中心”的师生互动教学模式，大大提高了课堂的教学效率。本文分析了在化学教学中希沃的应用现状及原因，指出了目前希沃在实际应用中存在的一些不足。然后，以《二氧化碳制取的研究》的课题教学为案例探讨了希沃在初中化学教学中的具体应用以及所发挥出的巨大应用潜力。在分析信息化教学方式优点的基础上，指出了其存在的问题，并探讨了下一步的发展趋势。
2 在化学教学中希沃的应用现状及原因分析
**中学在**年引入希沃交互一体机，在全校推广使用。刚引进该技术的时候教师积极性特别高，学生也特别期待上这样的课堂。但是，随着时间的延长，并未及时更新希沃一体机的丰富网络课程资源，在日常化学教学中也只是将该一体机作为播放PPT的工具，并没有从实质上对传统的多媒体教学方式做出改变。长此以往，学生的热情受到了极大的影响，教师也习惯了这种教学模式，懒得进行创新。而这种信息化设备对于比较年长的教师更是形同虚设，他们接受这种全新的教学手段比较困难，甚至在他们的潜意识中还看不上这些信息化设备，还不如传统的黑板板书效率高。而对于年轻教师，他们接受新鲜事物的能力强，也乐于做出改变，但是往往没有进行深入研究希沃一体机，仅仅使用了其中简单的常用功能，而对于其他功能基本没有涉及。而且，由于研究不够透彻，导致使用过程中问题频出，影响了正常的教学进度。总的来说，希沃一体机在当下的课堂中有一些应用，但是没有明显改变传统的灌输式教学模式，教师和学生之间的互动还是局限于“一问一答”，即使是应用了希沃一体机等信息化教学设备，但是教学效果依然较差。
希沃软件在初中化学教学具有诸多优势，但是实际应用中却效果甚微，分析其原因，还是在于教师信息化技术的水平尚未跟上时代发展的节奏。尤其是年龄稍长的教师，接触信息化技术的时间短，接受能力较弱，教学仍停留在传统的PPT应用，对于信息技术缺乏深入的研究学习，导致教学水平长期处于同一水平。此外，从中小学校的层面来讲，尚未对教师信息化培训给予足够的重视，甚至没有进行统一筹划，而是仅凭教师自身的兴趣和教学压力，这就导致很多教师对希沃等设备只有大概的了解，无法在教学中熟练应用，耽误了教学进度。最后，从学生层面分析，中小学生年龄偏小，尚未形成足够坚定的自制力和意志力，对于一堂45分钟的课，他们仅凭自觉难以全程集中精力，当出现开小差的情况时缺乏相应的督导机制，及时将学生的注意力转移到上课听讲。因此，很多教师为了确保学生玩手机，只能将学生的手机进行统一保管，导致课堂互动性大打折扣。
3 希沃在初中化学教学中的案例分析
为了阐述希沃在初中化学教学中的具体应用，选取《二氧化碳制取的研究》进行案例分析。该教学内容属于鲁教版九年级化学(上册)，具有理论和实践相结合的特点，是对学生前期知识的综合考察，在培养学生思考问题、解决问题以及实践动手能力中具有重要的作用。
在课前引入的时候，可以采用希沃的视频播放功能，教师提前将收集到的相关抖音资料、热门话题等视频资料嵌入到希沃软件中，学生通过观看视频，对本堂课的教学内容有初步的了解。然后，在课程导入的时候可以采用实验的方式，比如，将可乐用力摇晃后打开可乐瓶盖，根据常识学生可以看到瓶中将冒出很多气泡，但是大部分学生可能并不知道这到底是什么气体。此处，教师可以通过希沃的图片展示功能直观的将二氧化碳的理化性质以及在实际生活中的应用呈现给学生，由此导入如何在实验室里获得二氧化碳。同时，教师在演示操作实验时，通过放大观看功能，通过手机与一体机连接，可以实现屏幕观看功能，使后排和前排的学生看到效果相同的演示实验，激发学生继续学习的兴趣，同时加深学生对二氧化碳的印象。
对学生提问哪些化学反应可以生成二氧化碳以及在实验室制取二氧化碳中是否确实容易实现，传统的教学方式是直接板书，让学生印象并没有那么深刻，而运用希沃的遮罩功能实现知识的随机生成，如图1所示，可以激发学生思考，培养学生分析问题、解决问题的能力。
图1 希沃展示制取二氧化碳的方法
教师在展示实验内容的过程中，首先进行理论讲解，可以通过动画展示的方式将制取二氧化碳涉及的方程式以及模拟实验步骤呈现在学生面前，让学生有更直观的印象。然后，教师可以将提前导入希沃软件的实验用品和仪器(图2)提供给学生，让学生在规定的时间内利用现有实验条件自主设计实验，并完成实验现象的记录。此处，应用了希沃的计时工具控制学生设计实验和完成实验的总时间，一方面是把握课堂时间，避免出现拖堂的情况，另一方面，也是更重要的一点，就是在日常的教学中培养学生的时间观念，在有限的时间内完成规定的任务。其次，将学生在制取二氧化碳操作过程中的一些常见问题进行拍照并上传至希沃软件，利用希沃的移动功能，让全班学生观看相关照片并进行点评，一方面让学生避免实验操作过程中的易见问题，另一方面可以培养学生发现问题、解决问题的能力。
图2 希沃在展示制取二氧化碳反应原理中的计时功能
学生经过上述理论讲解和实验演示后，教师可以请同学们利用希沃白板自主设计制备和收集二氧化碳的一体化装置(图3)，从制备和收集两个方面思考该装置的优缺点。此处，利用希沃的拖拽功能和克隆功能实现二氧化碳制取装置的组装，主要是培养学生自主动手能力，并对实验过程中遇到的问题进行解决，通过这种方式使学生对二氧化碳的相关知识有更深的理解。
图3 利用希沃自主组装装置
然后，教师可以利用希沃的移动授课功能现场直播演示实验，演示实验室制取二氧化碳和检验二氧化碳的具体操作，并讲解相关的注意事项，让学生总结出相应的实验步骤。通过信息化手段帮助学生更清晰地观察到演示实验操作细节和现象。而在当堂练习阶段，利用希沃将学生的作业情况投屏大屏幕，教师适当利用标注功能对学生的答题情况进行圈注，让学生加深印象。其次，在教学片段结束后也可依靠希沃平台的遮罩功能进行一些课堂活动，比如现问现答、抢答等，达到巩固学生所学知识、活跃课堂氛围的目的。
最后，在课堂小结中，教师可以运用希沃展示思维导图(图4)，梳理本节课的知识点，运用遮罩功能实现知识的随机生成。该部分运用思维导图帮助学生从整体上把握知识框架。此外，对于整个课堂的文字板书，可以在希沃软件中对重点文字采用不同的颜色进行标注，目的是展示知识的层次感，让学生更清晰的了解本堂课的重点、难点问题。
图4 运用希沃展示思维导图
4 信息技术应用于初中化学教学存在的问题与发展趋势
4.1 信息技术应用于初中化学教学存在的问题
尽管希沃等信息技术在初中化学教学中应用时展现出了丰富的功能，但仍存在一些局限性，主要表现以下三个方面。第一，资源库建设较差。希沃一体机具有很强大的功能，可以联接互联网，利用互联网丰富的资源库提高教学效果。但是，现有的很多资源可能都是比较基础的，难以满足多元交互的教学要求。另一方面，很多教师在备课和上课过程中费时费力设计资源库并不愿意拿出来共享，各个学校之间就更少进行交流和资源共享了。而一体机自身带的资源并不完善，导致资源库不能及时更新最新资源，这样使希沃软件的资源库建设局限性很大。第二，操作希沃不熟练。对上述《二氧化碳制取的研究》的案例教学进行分析，发现在实际教学中涉及到的希沃软件功能多，在自主设计实验装置的过程中应用到的器材过于繁杂，对于中小学生来说，需要经过长期的训练才能熟练操作软件，费时费力，影响了教学效果，一定程度上打击了学生的积极性。第三，缺乏系统的管理。本校引进希沃一体机等信息技术资源才3年，就存在多台一体机故障。学生在课余时间用一体机播放音乐、视频，下载与教学无关的资料，导致一体机在使用过程中反应慢或卡机。一体机发生故障时缺乏专业的维护，缺乏系统、有效的管理导致这些问题时常发生。
4.2 信息技术应用于化学教学的发展趋势
希沃等信息技术虽然为教师提供了较多的编辑功能、交互功能和在线资源，但是目前应用于初中化学科目的教学中还是存在一些问题和不足，因此国内外专家、一线教师人员以及教育信息化产品相关公司都正在进行技术攻关和资源库建设，旨在改进信息技术在中小学教学中的应用，进一步提高教学效果，具体来说，其发展趋势主要表现在以下三个方面。第一，开发丰富的教学资源。丰富的资源可以有效促进知识的传授，比如在《二氧化碳制取的研究》教学中，可以导入更多的器材以及仪器，以满足有高阶能力教学需求的教师。如此以来，既可以适用于基础较差的学生，也可以满足基础较好、需求较高的学生，实现差异化和个性化教学。此外，教师还可以利用希沃等信息技术的多种功能完成其他教学任务和游戏资源的开发。第二，组建信息技术教学专业团队。目前很多学校在使用希沃等信息设备进行教学时存在的很大问题就是操作不熟练、研究不透彻。为了解决这些问题，可以通过“先学带动后学”的方式，也就是首先将喜欢研究希沃交互一体机等信息技术设备的“发烧友”教师组建成一个团队，对信息设备进行摸索，研究透彻之后在全校进行展示，将这些优秀的经验做法普及到每名教师，达到提高教师整体专业素养的目的。第三，重视对教师信息化技术培训力度。除了教师自发自主学习信息技术的教学手段，更重要的是学校采用集中培训的方式提高教师运用信息设备的能力，必要的话还可以每年外派教师到相关单位进行学习深造。此外，学校可以采取一些激励措施鼓励教师改革课堂教学方式，实现课堂教学的创造力和创新性，以提高教师的专业能力和教学水平。
5 结语
总之，使用包含希沃在内的信息技术开展初中化学教学实践，丰富了课堂互动形式。相比传统化学课堂教学模式增添了师生之间的互动，将学生课堂练习、思维成果及实验操作再现，建立富有创造性，充满魅力的课堂。初中化学教师如果能将希沃的初中化学教学优势成功应用到日常信息化教学当中，并将传统教学方式与信息技术有机融合，可以弥补传统初中化学教学的不足，进一步帮助学生理解化学知识，同时培养学生自主学习的能力，达到优化初中化学课堂教学的目的，也为学生下一阶段的学习和发展奠定扎实的基础。
参考文献：
[1] 中华人民共和国教育部.国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020 年).http://old.moe.gov.cn/publicfiles/business/htmlfiles/moe/info_list/201407/xxgk_171904.html.
[2] 中华人民共和国教育部. 教育信息化十年发展规划(2011-2020 年).http://old.moe.gov.cn/publicfiles/business/htmlfiles/moe/s3342/201203/133322.html.
[3] 中华人民共和国教育部. 教育信息化“十三五”规划. http://www.moe.gov.cn/srcsite/A16/s3342/201606/t20160622_269367.html.
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