高中化学教学平台对应教学活动过程,为以教师↘主导的教、以学生主体的学提供工具、环境、资源支撑。建立一个能够有效支撑教师开展高中化学教学的数字化支撑工具。
图1 高中化学教学平台架构图
文件
在文件中的操作,是教学平台的基础操作,包括新建、打开、保存、另存为、打印、导出等功能。其中,导出后的EXE文件,可以在任意未安装平台的电脑中进行播放。
编辑
为教师提供一个灵活、便捷的备课环境,帮助教师生成教学所需的课件。与office的操作Ψ方式相似,通过各种编辑工具生成∞能够分页显示的教学演示课件(类似PPT演示文稿)。
还针对高中化学教学中的实际需要提供结构示⊙意图、书写工具、物质转化关系图、化学符号、公式符号库、表格模板、示意图、仪器、药品、装置等的编辑功能。
仿真工具
化学仿真☆工具包括电化学、原子结构认Ψ知、三段式【计算,通过简单操作教师便能制作出生动、形象、交互效果强的教学软件,还能够用于网络环境下学生的自主学习或小组探究学习。
仿真模型
化学仿真模型工具包括原子轨道「、共价键、杂化轨道、价层电子对互斥模型、晶体模型、有机分子模型、化※学仪器等内容,能对模型任意旋转进行三维↓交互性操作。
同步实验
教师在平台上制作化学教学课件时,可直接调用软件自带的动画,其内容包括基础实验动画、知识※点动画、专题探究动画。
辅助工具
辅助工具是辅助课件编辑的小工具软件,能够方便地应用于多媒体环境以及白板教学中,主要包括周期表、安全知识、随机抽取、计时器、计算器、万年历等,并能支持多媒体环境下多鼠标操作或网络环境下多人互动操作。
高中化学教学平台软件主要由六个功能模块构成:文件操作工具、学科编辑工具、仿真工具、仿真模型、同步实验和辅助工具。
学科编辑工具
主要提供一些学科相关的结构示意图、仪器库、药品库、书写工具等输入模板。教师可以ω 快速、准确地输入各类公式、符号,调用实验仪器,组装各种实验装置。
(1) 结构示意图
可编辑元素周♂期表中105个元素的原子、离子结构示意图,还可自动生成每种元素的对应信息如核外◎电子排布式等。
(2) 书写工具
可自动识别★上下标,快速输〖入化学方程式;也满→足电子式、有机式、电子转移等』化学用语的快速编辑。
(3) 物质转化关系图
提供了高中阶段要求掌握的所☉有元素及其化合物,可选择元素或化合物查看其对应的理化性质、也可通过¤物质间连线构成物质间转化的关系图@ ,并能显示物质转化的方程式。
(4) 化学符号
快速输@入化学符号,无需大小写字母卐切换,无需标注上下标,直接点击即可插入文本∴中。
(5) 装置图
满足教师编辑、出题的需求。
(6) 示意图
提供帮助理解知识点的图片。
(7) 公式库
提供了高中要求掌握◥的所有的公式,可以直接︻调用,也可通过公式编辑器再次编辑。
(8) 模板
提供表格输入模♀板。
(1)原子结▓构认知
原子结构认知工具可快速查找卐元素的原子序数、核外电子数、质子数、中子数、质量数、电子层数、最外层电子数、周期序数、主族序数、结构示意图等信息;可查看核外电子的运动情况;可实现对同位素、核素概念的认识。
(2)三段』式计算
三段←式计算工具提供利用方程式计算的模板,并进行个性化设定,进行智能判断、并自动计算结果。
图5 三段式计算
(3)电化学
电化学工具可实现对原电池和电解池的设计、自行组⊙装装置、添加电极、更换溶液,并可以实现现象的宏观和微观模拟,查看反应的电极方程式。
提供原子轨道模型、共价键模型、杂化轨道模【型、VSEPR模型、三维分子模○型等仿真模型,教师可以直接使用、讲解相关的知识点。
(1)原子轨道模型
三维展示s、p、d、f四种原子轨道的形▲状,并能任意旋转⌒ 进行交互性操作。
(2) 共价键模型
三维展示共价键的键型σ、π键ω的形成过程,并能任意旋转▓进行交互性操作。
(3) 杂化轨道模型
三维展示sp、sp2、sp3三种杂化轨道的结合过程,并能任意旋转进行交互性操作。
(4) VSEPR模型
三维展示常见分子的价层电子对互斥模型和立体构』型,并能任意旋转进行交互性操作。
(5)三维分子模型
三维展示微观不可『见的3D分子结构模型,包括离子晶体、分子晶体、金属晶体、原子晶体及有机分子模型,培养学生的空间感。
同步实验
提供化︾学基础实验、知识∮点动画⌒和专题探究实验动画的快速链接,可以将实验动◆画方便地添加到文件中。
(1)基础实验
针对课标要求对〗实验进行设计及拓展,并与生活生产相联系,配以原理讲解,可以让学生在去实验室做实验前进行预习,也可做考试之前复习之用。
(2)知识点动画
针对学生不◤易理解的知识点,将∮知识可视化,变得形︾象生动,学生易于理解,教师讲起来也容易。
(3)专题探究
一是针对高三复习之用,将以前学◆习的分散的知识整合到一块,使知识系统化,进卐行专题复习,易■于理解和记忆。二是由于缺乏学生自主探究的环境。
辅助工具
提供化学常用的公式计算器、化学元素周期╳表、溶解性表、安全知识等,及应用于课堂活动的各种辅助工具,如计时器、万年历、随机抽取ㄨ等,教师〓和学生可以根据学习需要选择相应工具进行学习。
1.编辑
编辑工具能够针对高中化学教学中的实际需要提供结构示意图、书写工具、物质转化关系图、化学符号、公式符号库、表格模板、示意图、、仪器、药品、装置等的编辑功能。
名称 | 内容 |
结构示意图 | 可编辑元素周期表中105个元素的原子、离子结构示意图,还可自动生成每种元素的对应信息如核外电子排布式等。 |
书写工具 | 可自动〗识别上下标,快速输入化学方程式;也满足电子式、有机式、电子转移等化学用语的快速编辑。 |
物质转化关系图 | 提供了高中阶段要求掌握的所有元素及其化合物,可选择元素或化合物查看其对应的理化性质、也可通过物质间连线构成物质间转化的关系图,并能显示物质转化的方程式。 |
化学符号 | 快速输入化学符号,无需大小写字母切换,无需标注上下标,直接点击即可插入文本中。 |
编辑—仪器、药品 | 提供高中阶段的仪器和药品的矢量图,可对其进行大小调∴节、旋转操作,也可对仪器进行组々装、连接,并向其中加入药▽品,并能根据药品的不同设置不同的反应现象。 |
装置图 | 满足教师编辑、出题的需求。 |
示意图 | 提供帮助理解知识点的图片。 |
公式库 | 提供了高中要求掌握的所有的公式,可以直接调用,也可通过公式编辑器再次编辑。 |
模板 | 提供表格输入模板。 |
表情动画 | 提供黄色调和蓝色调两种色调的表情动画40个。 |
2.仿真工具
仿真工具包含电化学、原子结构认知、三段式计算,通过简单操作教师便能制作出生动、形象、交互效果强的教学软件,还能够用于网络环境下学生的自主学习或小组探究学习。
名称 | 内容 |
原子结构认知 | 该软件是对原子结构的知识进行学习,模拟了原子结构内部微观运动状态,并能根据图示分析相应的数量关系。 |
三段式计算 | 可以▂选择方程式模板,设定任意量,智能判断其余变化量,根据所求物理量选择所给公式进行计算。 |
电化学 | 可以任意选择电极、电解质溶液,连接为原电池或电▲解池,该软件能自动判断能否构成原电池,并且№显示对应的实验现象、还可用动画展示微观反应原理。 |
3.仿真模型
仿真模型包括原子轨道、共价键、杂化轨道、价层电子对互斥模型、晶体模型、有机分子模型、仪器等内容,能对模型任意旋转进行三维交互性操作,教师可用来讲解◥微观、抽象、不可见的物质结构。
名称 | 内容 |
原子轨道 | 三维展示s、p、d、f四种原子轨道的形状,并能任意旋转进行交互性操作。 |
共价键 | 三维展示共价键的键型σ、π键的形成过↓程,并能任意旋转进行交互性操作。 |
VSEPR模型 | 提供常见分子的价层电子对互斥模型和立体构型,并能任意旋转进行交互性操作。 |
杂化轨道模型 | 三维展示sp、sp2、sp3三种杂化轨道的结合过程,并能任意旋转进行交互性操作。 |
分子模型 | 提供分子的微观结构,并能任意旋转进行交互性操作。 |
三维仪器 | 提供常见的仪器,并能任意旋转进行交互性操作。 |
4.同步实验
同步实验包▓括基础实验、知识点动画、专题探究,教师在平台上制作化学教学课件时,可直接调用软件自带的动画。
名称 | 内容 |
基础实验 | 提供教材中较难理解、不易成功、危∮险大的实验动画。 |
知识点动画 | 提供帮助理解教材中较难的知识点的动画。 |
专题探究 | 提供专题复习内容,并用于自主探究。 |
5.辅助工具
辅助工具是指辅助课件编辑的小工具软件,能够用于多媒体环境,也可以方便地应用于白板教学中,为课堂各种活动的开展提供支撑,如◢元素周期表、安全知识、计时器、万年历和随机抽取等,教师和学生可以根据学习需要选择相应工具进行探究学习。
名称 | 内容 |
公式计算器 | 按照提供的应用公式快速的实现计算。 |
元素周期表 | 提供元素周期表。 |
溶解性表 | 提供部分酸、碱和盐的溶解性。 |
安全知识 | 提供化学实验室中操作规范的快速查询电子书。 |
计时器 | 提供电子计时器,可根据实际情况,设置不同的计▂时模式。 |
随机抽取 | 提供以闪♂烁、幸运球、转盘形式进行的随机抽取工具。 |
万年历 | 提供万年历查询功能。 |
计算器 | 提供电子计算器。 |