高中化学新教材中的信息技术教育|高中化学必修一
摘要：人教版选修3《物质结构与性质》教材中充分体现了信息技术教育特色，本文在分析信息技术内容在该册化学教材中具体分布的基础上。提出相关运用策略。 关键词：物质结构与性质；信息技术教育；网络
新课标下信息技术与课程整合的理念，在不断深入的教改中逐渐付诸实践。人教版高中化学选修教材《物质结构与性质》在一些章节的习题、活动中特别设置了多处与计算机软件、网络相关的开放式作业，尝试性地引导教材的使用者从因特网上获取知识，通过各种信息媒体获得不断更新知识的渠道，一定程度上体现了编写者提倡在物质结构教与学中渗透信息技术教育的意图。
一、《物质结构与性质》中信息技术教育内容分布
分析《物质结构与性质》教科书，利用计算机信息技术开展知识复习、实践活动的内容共出现了九处，总结归类如下：
二、《物质结构与性质》教材中的信息技术教育形式及运用策略分析
在人教版的各册化学教材中，都不同程度地安排了上网查找资料的作业，使学生在化学学习中，学会运用查阅资料手段获取信息，并运用比较、分类、归纳、概括等方法对信息进行加工。《物质结构与性质》更全面地体现了这一点。之所以选择这一模块作为教材信息化的典范，也是由于本册知识内容涉及诸多微观概念，具有抽象难懂的特点，需要数字化信息资源环境的支持。选修3教材不仅对授课教师，更对使用教材的学生也提出了信息技术辅助化学学习的更高要求，可以归纳为下面三点：
(一)高效利用搜索引擎获取物质结构信息
《物质结构与性质》中的作业要求搜索分子结构、晶体结构图片。对教师来说，利用精美、科学的图片素材，制作课件展现微观结构丰富信息；对学生来说，则需要借助物质结构图片形象生动的特点帮助自己理解分析问题。对于具体的图片信息，如果不是平时大量的积累和对各大素材网站的内容非常熟悉，其实是很难快速寻找到所需素材，这时候就要利用各种通用的多媒体搜索引擎使用关键词进行检索了。随着检索技术的发展，目前的多媒体搜索已经基本上进入实用的阶段，百度、雅虎、Google和中国搜索等知名网站都支持图片搜索。
中学一线老师大都习惯使用百度图片搜索从3亿中文网页中提取各类图片，由于最大的特色在于可以帮助搜索实时的新闻图片，所以用于与生活实际紧密结合的化学新课程教学来说是非常适合的。但是发现除了C60、C70这些中学教材常见的分子结构图及一些典型晶体结构图外，百度的图片搜索功能就很难有用武之地，例如键入“P2O5”“P4”(见第二章复习题第11题，搜索时化学式中数字可以不以下标呈现)等关键词，根本得不到满意的结果。所以师生在获取物质结构的图片信息也需要一定的技巧。
1 增加关键词，缩小搜索范围，提高信息获取速度
比如以“C60”为关键词在百度的图片搜索中得到的结果有2460张图片，很多是手机、机械图片，大大干扰了图片获取；但是如果用“C60结构”为关键词，得到结果37张，以“C60化学”为关键词，得到结果58张，几乎都可以应用于化学的教与学。
2 不同的图片搜索引擎搜索侧重功能不同
以百度和Google为例：前者作为最大的中文搜索引擎，侧重中文关键词搜索，若以“白磷结构”为关键词，得到11张相关结构图片，但是若以其化学式“P4”搜索，得到50100张大多与白磷无关的图片；所以建议搜索化学式相关信息，需要使用英文搜索功能最强大的Google。比如以“P4O10”为关键词在百度中一无所获，而在G0ogle中很快得到22张图片，大部分都符合其分子结构的要求。“晶体结构与性质”复习题中布置的搜索晶体结构图片的任务，还提供了金刚石、闪锌矿等名词的英文单词形式，所以利用它们的英文单词在Google中可以迅速搜索到大量的结构信息。
3 收藏专门的分子结构、晶体结构图片集或数据库网站
如果平时在上网冲浪时，注意收藏、分类各种化学专业网站，那么就可以从物质结构图片集、数据库中快捷方便地获取信息。
(二)指定专题网站浏览
选修3教材还特别推荐了一些经典的国内外网站作为教与学参考，虽然这些网站不一定是化学专业网站，但也从不同的角度，为了解物质结构基础知识和科技前沿提供了一定的信息来源。我们该怎么利用这些网站呢?
1 学术研究网站
物质结构与性质通常渗透在材料、能源等高新科技研究中，通过一定的学术研究专题网站，涉猎化学科学前沿，帮助学生更好的了解“结构”――“性质”――“用途”三者的关系。例如《物质结构与性质》在开放性作业中提供了一个论文选题。师生也不必拘泥于教科书提供的网站，在酝酿该主题论文选题时，亦可借题发挥，利用搜索引擎找到相关主题网站进行浏览、利用，比如中国科学院广州天然气水合物研究中心网站，在该网站可以找到天然气水合物的各笼形状、天然气水合物的类型和组成等等信息。各国化学会、科研院所网站都属于这种类型。
2 科普宣传类
此类网站尽量选择最基础的化学内容作为出发点和载体，不涉及过深的知识内容，意在拓宽教师和学生化学知识视野，以宣传化学在生活中的应用、化学在社会中的体现为主题。化学只有迈出化学家的门槛才能为广大民众所接受。选修3开放性作业中提供了著名的“中国科普博览”网站，让大家了解矿石的科学知识及结构原理应用。
3 教学模拟类
教学模拟是利用计算机建模和仿真技术来表现某些系统的结构和动态，为学生提供一种可供他们体验和观测的环境，产生各种与现实世界相类似的现象，供学生观察，帮助学生认识和理解这些规律与现象的本质。对于“物质结构与性质”的教学，对微观世界、实验现象的演示模拟显得尤为重要。
教材以登陆浏览著名的“Webelements”网络元素周期表为作业，让学生在操作这种交互式元素周期表时对周期性规律有更深刻的认识。类似于“Webelements”这样可以用于信息化教学的电子周期表的网站还很多，可以参见参考文献或者通过Coogle搜索引擎键入关键词“Perl―odic Table”查找。
Oregon大学物理系在网站中提供了多种基于Java应用小程序的网络模拟，包含天体物理、能量与环境、力学、热力学等几个专题。《物质结构与性质》选修教材第一章复习题推荐了该网站上的一个页面，以供学生在课外自主探究一些简单光谱知识，在其显示的周期表上点击任何一个元素在周期表上方会显示该元素的吸收光谱和发射光谱。
适用于“物质结构与性质”及其他化学新教材的网站类型多样，也不必拘泥于教科书中涉及的三种，因特网上丰富的化学信息资源有待于教材编写者在日后教材修订中不断充实、发展，更有赖于教材使用者的深度发掘和充分利用。
(三)使用化学专业软件
人教版教材中首次建议利用化学专业软件开展的实践活动，预示着信息技术与化学教材整合的新进程。“分子的立体结构”一节中的“实践活动”，推荐使用Chems-ketch制作分子立体模型并完成几个小练习。Chemsketeh是加拿大ACD公司专门开发的用于编辑化学分子式和结构式、化学仪器等化学图形的工具软件，该软件经历了多个版本的不断改进，以其强大的功能和简易方便的操作赢得了全世界广大化学工作者的青睐。
综上所述，人教版《物质结构与性质》选修教材所体现出来与信息技术教育的三个方面，不仅只是为了辅助化学知识本身的教与学，更加关注信息时代的学习方式。可以总结为以下三种：①利用搜索引擎开发化学学习信息――学会在数字化情境中进行自主发现的学习；②充分利用优质化学网站的信息转化为自己的资源――会利用资源进行学习；③掌握化学专业软件的使用开展探究活动-―――学会利用信息加工工具和创作平台，进行实践创造的学习。
责任编辑 张华伟