【摘要】在数字化时代背景下，数字化教育与学科教学的融合是必然的教育改革趋势。本文首先分析了数字化教育与化学学科融合的背景，突出数字化教育的重要性。然后提出了具体的数字化教学应用策略，最后分析了开展数字化教育与化学学科融合教学的成果与反思。

【关键词】数字化教育；教育改革；化学

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一、背景

（一）时代背景

数字化时代赋予了教育更大的灵活性，学生获取知识的途径更加多元化，但同时也对教师提出了新挑战。如何在这一时代背景下充分结合数字化手段开展教育教学，是众多教师关注的话题。

党的二十大报告中首次把教育、科技、人才进行“三位一体”统筹安排、一体部署，并首次将“推进教育数字化”写入报告，赋予了教育在全面建设社会主义现代化国家中新的使命任务，明确了教育数字化未来发展的行动纲领，具有重大意义。作为新时代教师，应不断提升数字化信息素养，在教学中有机融合数字化技术，提升课堂效果，培养数字化人才。

二、学科背景

高中化学结合了理论与实验，其中理论知识较为抽象化，对于学生深度理解与抽象化能力要求较高，而传统化学实验教学中教师针对一些现象不明显、过程不明朗、耗时长、会产生有毒气体和有害物质的实验，只能用口头描述或播放视频的方式进行讲解，这样会严重减弱学生的学习兴趣。

如何将知识化抽象为具体，促进学生理解；如何让实验更直观精准，是化学教师值得深思的一大难题。因此，在化学教学中有效融合数字化技术，不但可以充分调动学生积极性，同时还促进了学生的深度学习，培养了学生的创新精神、实践能力和信息素养。

二、应用策略

（一）依托数字化技术，打造个性学习

数字化技术允许根据学生的个体需求和学习风格提供定制化的学习体验。通过智能学习系统和数据分析，教育者可以更好地了解每个学生的强项和弱项，为他们提供更具针对性的教学内容，从而提高学习效果。

在化学学科中，通过课前问卷测评可以洞悉每一位学生前认知水平，而课堂练习与考试测验等数据都可以导入学生的电子档案中进行分析。经过数字化的处理，可以直观获取学生的学习现状，高效进行学情分析。

（二）巧用数字化资源，激活课堂氛围

如何使课堂更加活跃，学生参与性更高，一直是教育界亘古不变的话题。而在数字化时代，想要抓住学生的眼球，吸引学生的兴趣难度系数则更高，简单的视频或是图片已经无法满足现在这群数字化时代的“产物”，所以需要更多元化的呈现方式。

1.借助信息技术平台开展课堂互动

从传统师问生答的互动到借助数字化资源进行深度互动是一重大突破。如通过希沃白板功能进行答题PK，生动的画面与音效，能够实现游戏化教学，既完成了知识的渗透又创新了教师-学生-技术三位一体的互动模式。同时，还可利用希沃白板中部分辅助工具完善课堂互动，如放大镜功能突出重点；擦除功能为课堂制造悬念。

2.利用信息化技术促进学生理解

在课堂中，可利用多种技术增添学生的体验性，激发学生的学习兴趣，促进知识内化。AI技术的语音和自然语言处理功能可以用于语音交互、智能语音助手，可利用AI创作微课教学视频，既能在课中播放调动课堂气氛又能在课后帮助学生复习。

而在化学学科中，重视对于学生模型认知的能力培养，所以还可以借助AR技术在课堂建模。AR技术在教学中可以提供更加沉浸式和交互式的学习体验，学生可以通过AR应用看到虚拟的三维模型，从而更深入地理解概念。比如在结构化学这一教学板块中设计大量物质的立体三维结构，依靠传统二维资源对于学生来说难度较大，所以可通过AR在课堂演示三维模型，促进学生理解。

同时，还可以建立AR虚拟实验室，对于不能在教室中进行的化学实验，学生可通过AR技术自主进行虚拟实验，提升了自主学习能力。

3.结合手持技术深化学科内涵

数字化手持技术指结合计算能力与移动性，通常以手持设备（如智能手机、平板电脑）形式出现的新型教学工具。这类技术整合传感器、软件应用与计算功能，能够采集化学实验数据，并以图表的形式呈现数据。

在化学学科中使用数字化手持技术，能够实时采集实验数据生成图像和图表，将实验结果以可视化的方式呈现。这种数图结合的方法有助于直观地理解和分析化学现象，提高对实验结果的理解。

同时，数字化实验能够实现从定性到定量的分析，通过实时记录和文档化实验步骤、条件和结果，研究者能够更好地追踪实验过程，提高实验的可重复性和准确性。

例如，在《氧化还原反应》这一课时教学时，传统教学只能依靠定性实验分析氧化性与还原性，但强弱的比较主要还是以理论分析为主，通过氧化还原传感器能够以电位数据表征氧化性强弱，促进学生理解学科本质。

（三）借助数字化设备，优化练习评价

通过数字化的软件实施教学评价，能够实现评价与反馈的及时性。传统纸币测验的评价方式虽然能够反映学生的学习现状，但是存在滞后性与枯燥性。在双减背景下，通过数字化评价能够多元化了解学生学习情况。

比如在课堂中设计智能填空环节，学生可以自主完成并通过信息技术自主核对评分，实现了学习的自主化，同时教师也可以实时监控班级情况。对于化学学科，教师还可以通过虚拟实验进行评价，从而培养了学生的实践能力、创新精神，学生在做中学、做中思、做中悟，学科核心素养有了很大的提升。

三、成果与反思

在数字化时代实行数字化教育是趋势也是教育改革的重要环节。从教师角度来看，数字化教育手段与化学学科教学的融合不仅有助于拓展教师的学科理解，还能提升其教学研究能力。在教学方面，数字化教学有助于激活课堂氛围，优化互动方式，实现数字化评价。

对于学生而言，数字化与化学教学的结合不仅能够帮助他们深刻理解化学的本质与规律，还能激发他们的批判性思维和创新精神，增强他们的证据意识、科学探究能力以及图像分析技能，培养学生的学科核心素养。

但在数字化教育与化学学科融合过程中还存在诸多问题。首先，通过调查显示当前教师数字化信息能力还没有完全覆盖，仍然需要不断学习。其次，学校数字化设备也没有完全普及，一定程度上阻碍了数字化教育的开展。因此，数字化教育仍需要全方位的投入与努力来持续推动其发展。

文末小贴士

1作者介绍

朱云杰，中共党员，毕业于华中师范大学，重庆市凤鸣山中学化学教师，沙坪坝区“凤鸣班主任工作室”成员；重庆市凤鸣山中学红岩先锋好党员。

撰写《基于学业要求及学业质量标准的教-学-评一体化设计与实践》教学案例曾获中国化学会新课程实施精品成果；在沙坪坝区化学”学本研修“教研活动中展示教学课例；获重庆市凤鸣山中学信息素养融合优质课比赛一等奖；华龙网“致温暖的中学时光”专访。

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