信息技术与有机化学教学整合的实践与研究

摘要：教育在不断改革，现已发展到以推进素质教育为目标，以实现教育信息化为特征的阶段。而教育信息化的目标就是要努力推进信息技术与其他学科的整合。在高中化学的教学过程中，与信息技术的整合是必不可少的，其中以有机化学最为明显。而将信息技术与有机化学进行整合，优化有机化学课堂教学，也具有传统化学教学手段无法比拟的优点。本文就信息技术与高中有机化学教学整合的必要性，信息技术与高中有机化学教学整合的具体实践及有关事例试做论述。

关键词：信息技术；有机化学；必要性；结构；实验

信息技术与课程的整合就是通过课程把信息技术与学科教学有机地结合起来，从根本上改变传统教与学的概念以及相应的学习目标、方法和评价手段。而这种整合对学科教学来说也是必要的。随着教学要求的进一步提高，教学目标的不断提升和深化，信息技术进入学科课堂教学已是必然。

对化学学科教学来说，合理适当地运用信息技术不仅能够大幅度提高学生的学习兴趣，更重要的是能够将学科知识呈现得更加直观、形象，甚至能将一部分传统教学手段无法呈现的内容以精彩的形式展示出来，使得学生容易理解接受，大大增强了教学效果。对有机化学课程教学来说，笔者认为主要表现为以下几个方面。

直观地展示有机物结构

有机物分子的空间结构比较复杂，也很抽象，如果学生对有机物的空间结构缺乏想象力，那么仅凭教师的讲解，是很难想象出有机化合物的空间结构的。比较简单的有机物如甲烷、乙烯、乙炔、苯等小分子可以借助模型来展示其结构。但是那些结构复杂的有机物就不适合于使用模型了，当有机物中原子个数较多、连接方式较复杂时，模型难以真实再现其空间结构。并且有的模型制作较困难，如多元醇、醛类、羧酸、氨基酸、卤代烃等原子种类和个数较多的分子模型，在保存、使用过程中都会受到一定程度的限制。

若是利用信息技术中的三维图形功能，则可以轻易解决化学模型的不足。在教学中可以借助一些优秀的软件来达到应有的效果，如Flash，在绘制化学分子结构模型时可以将二维平面结构转化为三维立体结构。例如，卤代烃分子、葡萄糖分子的球棍模型和比例模型，可制作出任意旋转的三维分子结构，从不同角度清楚观察有机物三维立体结构的外观，并将结构中的不同原子赋予其不同的颜色，这样不仅将有机物的结构直观地呈现在学生面前，还给学生以美的享受，枯燥的分子立即变得活灵活现，能大大激发学生的学习兴趣。这些是传统的教学手段所无法达到的。

形象地演示有机反应原理

学生在学习有机化学时，感受最深刻的就是有机化学反应方程式难书写、有机反应历程过于复杂抽象。大多数有机化学反应历程都涉及原子的断键及重新成键的过程，如碳碳双键的断键加成反应，苯的加成反应和取代反应，乙醇的消去反应和氧化反应，乙醛的氧化反应和还原反应，乙酸的酯化反应，酯和油脂的水解反应，葡萄糖的各种反应，其中都有比较复杂的断键成键过程，比较抽象，要将其变化过程表述清楚需要教师做大量的讲解和板书。

若运用信息技术将这些过程制作成动画，向学生展示其微观演变过程，通过形象化的手段进行直观性模拟展现，学生会真实地“看到”原子的变化过程，利于学生更清晰地掌握反应机理。此外，加成、加聚、消去、酯化、水解、催化氧化等典型有机反应类型，做成动画演示其反应机理，让学生直观看到反应时物质内部所发生的变化，从而更好掌握典型有机反应的原理，而且可以节省大量的板书设计。

例如，乙烯发生加聚反应生成聚乙烯。这个过程应用了乙烯的加成反应原理，但是要想把生成聚乙烯的过程完整地展现给学生，在有限的黑板板面上是不容易的。此时我们可以借助信息技术，制作一个关于加聚反应的动画视频。若干个乙烯分子一字排开，动画演示每一个乙烯分子的断键过程，慢慢地过渡到断开的化学键重新结合成新的化学键，这样，多个乙烯分子最后相互之间“手拉手”，形成了一条长长的直链——聚乙烯。由聚乙烯的结构进一步分析其结构特点，得出聚乙烯的结构简式，从而顺利书写其化学方程式。这段动画的播放，比起教师的板书和讲解效果要好得多。

生动地模拟有机物性质实验

化学是一门以实验为基础的自然科学，以实验促教学是提高化学教学质量的关键。课堂演示实验是化学课堂教学中最常用的教学辅助手段，所以演示实验的成功与否对课堂教学质量有着至关重要的影响。但是，很多实验因为各种条件的限制往往达不到理想效果。譬如，有些演示实验，教师只能在讲台上演示，这就导致只有前面几排的学生才看得清楚实验现象，后面很多学生都看不清楚，这样的演示实验就不能很好地发挥其应有的作用；而且现在教材中的某些演示实验，由于种种原因存在一定的缺陷，如现象不明显、不安全、药品用量大、污染严重、操作复杂费时等。教材上有些实验的可操作性差，实验中产生一些有毒气体，而目前大多数学校班级不具备通风的条件。例如，制取乙炔的实验中因副反应产生的H2S、PH3等气体，制乙烯时副反应产生的SO2气体，溴苯的制取试验中会发出的液溴和苯的蒸气，这些有毒物质都会直接影响学生的身体健康和课堂教学。

而利用多媒体可展示课堂演示实验无法演示的有毒的、微观的、极慢的或极快的化学过程。例如，有机化学中甲烷与氧气的爆炸性实验，演示起来具有一定危险性。若这些爆炸性实验做成动画，配上爆炸响声进行模拟播放，既可以避免在实验过程中可能造成的危险，确保了师生的安全，又因为有视频和音频的呈现，生动活泼、惟妙惟肖，教学效果极好，很大程度地调动了学生的学习兴趣和积极性。

当然，多媒体实验是对课堂演示实验的一种补充。信息技术的应用不能完全代替化学实验操作，只能作为化学实验的补充和延伸。因为通过化学实验可以来培养学生的动手能力、观察能力、分析问题和解决问题的能力，即使是失败的实验，也可以从中学到不少相关的知识。

如何在有机化学课堂中对信息技术进行整合，使之最大程度地发挥优势，是每一位化学教师需要认真思考的问题。在教学中只有深入研究和实践如何充分而恰当地设计、开发、运用信息技术，使之与其他手段有机结合，优化课堂教学，力求最大限度地提高效率，才能体现出信息技术辅助教学的真正价值。

总之，信息技术与有机化学教学的整合，不仅仅是一种教学方法的更新，更重要的是把信息资源引入化学教学活动中，合理、机动地运用信息技术的辅助功能，给学生提供视觉和听觉感受，有效地培养学生自主学习、主动发展的意识和能力，把学习空间还给学生，充分挖掘学生的创造潜能和对信息的获取、分析、加工、创新、应用能力。

信息技术与学科课程整合不是一朝一夕能完成的，但只要持之以恒，大胆把信息技术当成工具用于教学中，一定能取得不错的教学效果。

参考文献：

[1]田文涛.试论高中化学多媒体教学的辅助作用[J].高等函授学报（哲学社会科学版），2005（8）.

[2]余文森，吴刚平.新课程的深化与反思[M].北京：首都师范大学出版社，2004.

[3]何克抗.关于信息技术与课程整合的理论思考[J].中小学电教，2001（10）.