县域高中化学教学中短视频的设计应用研究

摘要：县域高中化学教学长期面临资源短缺、教学模式单一等现实困境，严重制约学生核心素养的发展。短视频以其直观性、灵活性和低成本优势，为破解县域化学教学难题提供了新路径。文章针对县域高中化学教学中短视频的设计应用展开深入研究，以期为县域化学教学注入新动能，推动教育公平与质量提升。

关键词：高中；化学；短视频；教学策略

引言：县域高中作为基础教育体系的重要组成部分，承载着乡村振兴战略中人才培养的核心使命。化学学科作为自然科学的重要分支，其教学实践对培养学生的科学思维与创新能力具有不可替代的价值。然而，受限于资源配置失衡、教学模式僵化与师资力量薄弱等结构性矛盾，县域化学教学质量提升面临严峻挑战。城乡教育鸿沟的持续扩大，进一步加剧了县域学生学科素养与创新能力的边缘化。信息技术的快速发展为教育变革提供了新的契机，短视频以其高效的传播效能与直观的视觉呈现，成为弥合资源差距、优化教学效能的重要媒介。探讨短视频在县域化学教学中的创新应用，既是教育数字化转型的必然要求，也是实现教育公平与质量并重的战略选择。

一、当前县域高中化学教学教学现状需求

县域高中化学教学作为基础教育的重要环节，其发展水平直接关系到乡村振兴战略中人才储备的质量[1]。然而，当前县域高中化学教学面临多重现实困境：其一，资源分配失衡问题显著，城乡教育差距导致县域学校在实验设备、信息化教学工具及优质师资等方面存在结构性短缺，部分学校甚至难以满足基本实验教学需求。例如，部分县域高中实验室设备陈旧，药品储备不足，难以开展新课程要求的探究性实验，学生仅能通过教材文字或教师口述理解抽象概念，削弱了化学学科实践性与直观性的本质特征。其二，教学模式传统化倾向突出，教师多依赖单向知识灌输，学生被动接受碎片化知识点，难以形成系统性认知结构。新课程改革虽强调“以学生为中心”的教学理念，但在县域高中实践中，仍存在教学设计固化、课堂互动不足等问题，导致学生创新思维与问题解决能力培养受限。其三，生源与师资“双流失”现象加剧，优质教师向城市流动、学生因追求升学率转学至城区高中，进一步削弱了县域高中的教学活力。此外，县域教研支撑体系薄弱，教研员数量不足且专业能力参差不齐，难以针对化学学科特点提供有效的教学指导与资源整合。在此背景下，亟需探索低成本、易推广且契合县域实际的教学改革路径，而短视频技术因其灵活性、直观性与资源可及性，成为破解上述困境的重要突破口。通过短视频的引入，可弥补实验条件不足的短板，重构课堂互动模式，并依托数字化资源缩小城乡教育鸿沟，为县域高中化学教学注入新动能。

二、短视频之于高中化学的教学价值

短视频在高中化学教学中的应用，体现了信息技术与学科深度融合的教育创新价值。首先，其通过动态视觉呈现重构了化学知识的表征方式[2]。化学学科中微观粒子运动、化学反应机理等抽象内容，传统教学依赖静态图示或语言描述，而短视频可通过三维动画、慢放/快进等技术手段将不可见过程可视化，例如电解水过程中分子解离的动态模拟，能帮助学生建立宏观现象与微观本质的联结，深化“宏微结合”学科思维。其次，短视频优化了实验教学的安全性与可重复性。对于危险性高（如浓硫酸稀释）、反应速率过快（如金属钠与水反应）或耗时较长（如铁钉锈蚀）的实验，短视频既能规避操作风险与资源浪费，又能通过多角度拍摄与细节放大增强观察效果，使学生突破时空限制反复研习实验细节，强化科学探究能力。再者，短视频赋能课堂教学模式转型，助力构建“双主”课堂。教师可依托短视频创设生活化情境，激发学生主动探究；亦可设计问题链嵌入视频节点，引导学生边观看边思考，推动学习从被动接受到主动建构的转变。此外，短视频的碎片化特征与县域高中学生的认知负荷特征相契合，通过将复杂知识点分解为逻辑连贯的微主题，可降低学习焦虑，提升自主学习效率。从教育生态视角看，短视频还能促进县域资源均衡，依托区域教研平台共享优质视频资源，缓解师资差异导致的教学质量波动，为落实“教育公平”提供技术支撑。可见，短视频不仅是教学工具的创新，更是推动化学学科核心素养落地、重构县域高中教育生态的关键媒介。

三、化学教学类短视频的制作原则、要点

（一）制作原则

化学教学类短视频的制作需遵循四大核心原则。其一为科学性原则，要求视频内容严格契合化学学科逻辑与课程标准，确保知识表述的准确性、实验操作的规范性以及现象描述的客观性。例如，涉及实验操作的短视频需还原真实实验条件，避免因剪辑简化导致关键步骤缺失（比如浓硫酸稀释顺序），防止学生形成错误认知。其二为适配性原则，即视频设计需适配县域高中教学实际，包括学情基础、设备条件与教师技术能力[3]。例如，针对县域学校多媒体设备分辨率较低的特点，视频画面应避免复杂动态元素，采用高对比度色彩与清晰字幕，确保后排学生亦可辨识细节。其三为问题导向原则，强调视频内容需直击教学重难点，围绕学生认知障碍点（如化学平衡的动态性、原电池电子流向）展开设计，通过可视化解析降低抽象概念的认知负荷。其四为简洁性原则，短视频时长宜控制在3-5分钟内，内容聚焦单一主题，避免信息冗余。例如，“盐类水解影响因素”可拆分为“浓度变化的影响”与“温度变化的影响”两个独立视频，便于学生按需调用。

（二）制作要点

内容设计上，注意靶向性与生活化结合。短视频选题需以课标为纲，优先覆盖教材中抽象性强、实验风险高或现象不显著的知识点。同时，应挖掘县域学生熟悉的生活案例作为情境载体，增强知识迁移的实效性。内容编排需遵循“现象观察—原理剖析—结论归纳”的认知逻辑，例如铁钉生锈实验短视频可分解为“锈蚀现象对比—氧气与水作用的微观动画—防腐措施总结”三阶段，逐层深化理解。技术处理上，注意低成本与高实效的平衡。县域环境下，视频制作无需依赖专业影视设备，可依托智能手机拍摄、免费剪辑软件（如剪映、CapCut）实现基础功能。实验类视频拍摄需注意三点：一是采用多机位固定拍摄，确保关键操作步骤特写清晰；二是运用动画软件模拟微观过程时，需标注粒子种类与运动方向，避免视觉误导；三是添加交互设计，比如在视频节点嵌入“暂停思考”提示语，“请推测下一步实验现象”，引导学生主动参与知识建构。此外，音频处理需突出教师讲解的连贯性，背景音乐音量控制在20%以下，防止干扰主干信息传递。

最后，在教学整合上，需要注意预设性与生成性统一。短视频并非孤立资源，需嵌入完整教学设计方能发挥价值。教师应在视频播放前明确学习任务（如“记录反应中颜色变化次数”），播放后设计阶梯式问题链（如“为何钠燃烧实验中需使用石棉网？”“若改用坩埚钳夹持结果如何？”），驱动学生从现象描述转向原理阐释。对于无法开展分组实验的学校，可实施“视频观摩—虚拟仿真操作—实作演练”三阶训练，逐步提升实验技能。此外，建议县域教研组共建视频资源库，依据使用反馈动态优化内容，例如通过学生错题反推视频难点，增补针对性讲解片段，形成“教学—评价—改进”闭环。

四、县域高中化学教学中短视频的设计应用方法

（一）情境驱动，虚实融合，激活化学认知的具象转化

短视频在县域化学教学中的应用需以情境驱动为核心，通过虚实融合技术实现抽象知识的具象转化。该方法基于建构主义学习理论，强调通过真实情境的创设与虚拟动态演示的结合，构建“现象观察—原理探究—知识内化”的认知闭环[4]。其设计依据在于化学学科的抽象性与县域教学资源的有限性之间的矛盾，需遵循“生活化情境导入、动态化过程拆解、交互化认知强化”三原则。例如，钠与水反应的剧烈性常因实验过快导致观察盲区，短视频可通过慢放、多角度特写及粒子运动动画叠加，清晰呈现钠熔化成小球、游动及气体生成的微观机制，同时标注电子转移路径，强化氧化还原反应本质的理解。

以人教版必修1“钠及其化合物”教学为例，教师可设计三段式短视频：第一段以钠在生活中的应用（如钠灯照明）导入，结合钠原子结构动画解释其强还原性；第二段采用实验室实拍与三维动画结合的方式，慢放钠与水反应过程，同步显示反应方程式与水分子断裂的动态模型；第三段嵌入互动问题“若将钠投入硫酸铜溶液，现象与水中反应有何差异？”引导学生对比预测与实际现象（钠与水剧烈反应而未置换出铜），进而剖析金属活动性顺序的应用逻辑。视频结尾可插入县域化案例，比如本地化工厂金属钠储存防潮措施等，深化知识迁移。通过虚实结合的视觉呈现，学生得以突破传统实验的时空限制，在安全环境下完成对钠性质的深度探究。

（二）问题导向，分层解析，适配县域学情的认知进阶

教学实践中，教师可以以问题链为驱动，针对县域高中生源差异显著的特点，通过短视频内嵌阶梯式问题链，实现教学内容的弹性适配。其理论基础为最近发展区理论，设计需遵循“认知梯度分层化、问题导向情境化、反馈机制即时化”原则，通过视频节点设置互动问题，引导不同水平学生自主选择学习路径。例如，在“铁及其化合物”教学中，基础层问题可聚焦Fe²⁺与Fe³⁺的颜色鉴别，进阶层则需分析Fe(OH)₂制备中氧气干扰的解决策略，挑战层可延伸至工业炼铁中还原剂的选择依据，形成“现象观察—性质归纳—应用拓展”的认知闭环。

以必修1“铁及其化合物”为例，教师可制作包含三个学习模块的短视频：第一模块以“补铁剂成分探究”为情境，展示Fe²⁺与Fe³⁺的显色反应实验，视频中设置暂停点提示学生记录颜色变化；第二模块通过动画模拟Fe(OH)₂白色沉淀迅速氧化为红褐色的过程，同步弹出选择题“如何延长白色沉淀存在时间？”，选项对应不同实验改进方案，如煮沸蒸馏水、油封液面；第三模块结合县域钢铁厂生产视频，分析高炉中CO还原Fe₂O₃的工艺流程，并嵌入拖拽式交互任务，要求学生匹配反应条件与产物。教师可根据学情推送差异化的视频组合，学困生侧重基础实验现象辨析，优等生侧重工业流程优化探究。通过分层问题链设计，短视频既保障了知识传递的系统性，又实现了个性化学习支持。

（三）生活化项目式任务设计，贯通知识与社会责任的双向联结

此方法依托STS（科学-技术-社会）教育理念，通过短视频构建真实生活情境下的项目式学习框架，促进学生从知识理解向实践创新的跃迁。设计需遵循“情境真实性、任务驱动性、评价多元化”原则，选取县域学生熟悉的农业、环保等场景作为载体，将化学原理嵌入问题解决过程。

以必修2“化学品的合理使用”教学为例，教师可设计跨课时项目式短视频系列。在短视频制作阶段，教师需立足县域资源特色，采用“实景拍摄+虚拟仿真+任务驱动”的复合模式。第一课时聚焦波尔多液配制实践，教师可组织学生前往本地农田实地拍摄农户配制过程：使用智能手机横屏拍摄石灰乳与硫酸铜溶液的混合反应，通过剪映软件调整播放速率至0.5倍速，突出溶液颜色从乳白到天蓝的渐变过程；同步插入三维动画展示反应离子方程式，

Ca²⁺ + SO₄²⁻ → CaSO₄↓ 

并在视频中叠加有机农药（拟除虫菊酯）与无机农药（波尔多液）的对比图表，标注两者在毒性残留、作用时效及成本差异等维度数据。第二课时围绕农药残留检测展开，教师利用Canva软件制作虚拟实验动画：模拟取水样、加入显色剂、比色卡对照等操作步骤，重点放大显色反应的微观机理（如有机磷农药与胆碱酯酶的结合过程）。视频中嵌入交互式导学单：当播放至检测关键步骤时，自动弹出文本框供学生记录显色时间与色阶数值。第三课时深化化学品使用伦理认知，教师联合县域环保局制作专题访谈视频，采访农业技术员分析过量使用化肥导致的土壤板结案例，穿插实验室实测土壤pH值、有机质含量的操作片段。视频设计“断点续思”功能，当播放至“除草剂滥用对蚯蚓种群影响”时，自动暂停并弹出讨论议题——“如何在粮食增产与生态保护间寻求平衡？”，学生需通过钉钉群组开展小组辩论，将观点整理成思维导图提交。为强化实践联结，教师可将本地近三年农药使用量统计数据制成动态折线图插入视频，要求学生结合曲线趋势与课程知识，撰写《县域农药减量增效可行性报告》。  

通过三段式短视频的递进式应用，教师构建了“田间实践—虚拟检测—社会反思”的学习链条。首课时通过慢放与动画拆解基础原理，次课时借助虚拟实验训练科学探究能力，末课时立足真实数据引导社会责任培育。短视频制作全程仅需智能手机、免费剪辑软件及县域公共数据，符合县域高中技术条件。

结束语：县域高中化学教学中短视频的应用研究，为化解资源短缺与教学需求之间的矛盾提供了切实可行的解决方案。短视频通过动态化、情境化与交互化的设计策略，将抽象化学知识转化为直观认知体验，有效提升了学生的学科素养与实践能力。其应用不仅重构了课堂教学模式，也为县域教育资源的均衡配置开辟了新路径。

参考文献：

[1]刘群. 短视频在高中化学教学中的应用 [J]. 河南教育(教师教育), 2025, (02): 76-77.

[2]雷浩, 张珠宝, 肖湘, 朱光远, 杨芳. 抖音短视频辅助无机化学实验教学的探索与实践 [J]. 云南化工, 2023, 50 (10): 172-174.

[3]李雪, 李秀华, 胡志刚. 浅谈短视频在中学化学教学中的应用 [J]. 中学化学, 2022, (08): 12-15.

[4]周晋国. 微课导学模式在高中化学教学中的运用方式研究 [J]. 考试周刊, 2022, (30): 110-113.