淺談模擬實驗在化學(xué)教學(xué)中的優(yōu)勢

蔡明

在新課程教學(xué)中，老師利用實驗來培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神是一項重要的責(zé)任，但各學(xué)校的實驗條件是有限的，無法完全滿足學(xué)生做實驗的需求，因此，虛擬實驗的開展有著很重要的現(xiàn)實意義。事實上，虛擬實驗雖然沒有物質(zhì)實驗?zāi)菢诱嬲媲星?，但也有自身的?yōu)點，比如能反復(fù)進(jìn)行，也不擔(dān)心有毒與危險，符合綠色環(huán)保精神等等。筆者在此結(jié)合自身在教學(xué)中的體會，談?wù)勌摂M化學(xué)實驗在教學(xué)中的一些優(yōu)勢。

一、虛擬實驗改變了教學(xué)模式

在傳統(tǒng)的化學(xué)教學(xué)中，一旦遇到學(xué)習(xí)的實驗條件無法進(jìn)行的實驗，或者是有毒的、危險的實驗，老師是不會組織學(xué)生做的，通常采取黑板上講實驗、學(xué)生背主要步驟的方式進(jìn)行，說到底就是向?qū)W生進(jìn)行機(jī)械的灌輸。比如，濃H2SO4的稀釋，假如將水倒入弄H2SO4中，弄H2SO4會因為水的沸騰而飛濺出來，危險系數(shù)很大；再如，用試管加熱液體的時候，試管口是不能對著人的，否則，液體沸騰的時候也會傷及對著的人，危險的很！在化學(xué)教學(xué)中，類似這樣危險的實驗是比較多的，老師習(xí)慣于向?qū)W生反復(fù)的講解，沒有什么好的方法來解決。虛擬的實驗，可以有效的解決這個難題，我們可以將這樣的實驗做成課件，如果再配上聲音，就能繪聲繪色的放給學(xué)生觀看了，視覺效果十分的好，教學(xué)效率也會大大的提高，最重要的是，讓學(xué)生在輕松、愉快中掌握了化學(xué)實驗的步驟與注意點，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣被有效的提高了。

學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)，最為感興趣的就是實驗了，假如因為客觀原因或者因為擔(dān)心危險因素而進(jìn)行沒有實驗的教學(xué)，這堂化學(xué)課是沒有什么靈魂的，學(xué)生是不感興趣的，因此，虛擬實驗在這方面的優(yōu)勢是比較明顯的，可以讓學(xué)生更有興趣的學(xué)習(xí)化，而且一樣能培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力與分析問題、解決問題的能力。比如，在進(jìn)行化學(xué)總復(fù)習(xí)的時候，很多實驗在當(dāng)初授課的時候，學(xué)生是親手做過的，但由于時隔較長，記憶模糊了，但中考復(fù)習(xí)的時間比較緊張，而且內(nèi)容也很多，不是特別重要的實驗一般很難給機(jī)會于學(xué)生再次操作一篇了，為了解決這一問題，虛擬實驗就能大顯身手了！學(xué)生可以通過虛擬實驗的觀看，能迅速的回憶出曾經(jīng)的實踐經(jīng)歷，從而促進(jìn)了學(xué)習(xí)復(fù)習(xí)效率的提高。

二、綠色環(huán)保、節(jié)約成本

化學(xué)實驗必然消耗藥品，實驗結(jié)束后自然要產(chǎn)生廢棄物，廢棄物就有污染環(huán)境的危險，而虛擬實驗是不會產(chǎn)生任何廢棄物的，十分符合環(huán)保的理念。

化學(xué)實驗需要用到藥品，對于經(jīng)費充足的學(xué)校，也是一項不小的支出，假如學(xué)校的經(jīng)濟(jì)能力欠缺，這項支出常常被壓縮，很多農(nóng)村學(xué)校存在著無力購買化學(xué)實驗藥品、用品的問題，而虛擬的化學(xué)實驗不存在藥品的消耗，可以為學(xué)校節(jié)約很多的教學(xué)成本。虛擬的化學(xué)實驗，只要利用鼠標(biāo)點點就可以讓學(xué)生看到逼真的實驗“現(xiàn)象”了，使學(xué)生具有身臨其境的感覺，將學(xué)習(xí)與娛樂融為一體，增加了學(xué)習(xí)的興趣，節(jié)省了教學(xué)成本，這是虛擬實驗的一大優(yōu)勢。比如，在利用KnMnO4加熱制取氧氣的時候，需要注意很多操作規(guī)范，如，加熱時要先預(yù)熱，否則試管因為受熱不均勻而容易炸裂；用排水法收集氧氣后，要先將導(dǎo)管從水槽里拔出來，再移去酒精燈，否則，水槽中的水被吸入熱的試管使它破裂等等，同樣在其他實驗中也存在著這樣那樣的操作錯所造成的實驗失敗的問題，用真實的實驗讓學(xué)感受錯誤的操作，會浪費很多藥品與器材，成本會很高。而且在實際的教學(xué)中，也不便于讓學(xué)生練習(xí)這些錯誤操作，因為危險性很大，因此，學(xué)生常常缺少這方面的感性認(rèn)識。如果只憑老師的講解，一時無法真正的解決學(xué)生對錯誤操作所產(chǎn)生的認(rèn)識問題，如果利用虛擬的實驗，可以反復(fù)的模擬錯誤操作所造成的“后果”，這樣就能使學(xué)生的認(rèn)識更為深刻，從而間接的提高了學(xué)生的動手實驗的能力。

三、變微觀為宏觀，提高感性認(rèn)識

人眼是無法看見微觀粒子的，而化學(xué)上有很多有關(guān)微觀粒子方面的內(nèi)容，如分子、原子、離子等等，這些粒子的結(jié)構(gòu)與運動規(guī)律可以借助多媒體向?qū)W生展現(xiàn)，從而實現(xiàn)變難為易。初中學(xué)生的抽象思維能力還處于發(fā)展階段，他們在認(rèn)識物質(zhì)規(guī)律的時候，善于形象思維，因此，在進(jìn)行微觀粒子方面的知識教學(xué)時，要充分利用感性材料，增加學(xué)生的感性認(rèn)識，比如，模型、掛圖等等，但這些感性材料無法展現(xiàn)動態(tài)，還不能足以說明微觀粒子的某些性質(zhì)，比如，分子的運動論、電子圍繞原子核進(jìn)行高速運動，如果用老師的口頭敘述，很難讓學(xué)生理解。比如：原子中的電子是帶負(fù)電的，繞著帶正電的原子核高速運動，學(xué)生聽的一頭霧水，難以理解。

假如利用制作好的課件，學(xué)生會方便的看到原子、分子以及它們的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。又如，化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)，在學(xué)習(xí)質(zhì)量守恒定律的時候，學(xué)生通過實驗探究知道了化學(xué)反應(yīng)前后的質(zhì)量是不變的，但難于理解其中的原因。假如利用虛擬實驗，讓學(xué)生觀看化學(xué)反應(yīng)的過程，學(xué)生會看到化學(xué)反應(yīng)的特征就是分子分為原子，而原子之間的組合發(fā)生了變化，原子重新組合成了別的分子，這就是新物質(zhì)，也說明了化學(xué)變化的本質(zhì)就是原子發(fā)生了重新的組合，而原子的種類與數(shù)目沒有變化，因此，反應(yīng)前后的質(zhì)量就應(yīng)該不變。

總之，作為新課程教學(xué)的化學(xué)老師，要善于運用虛擬實驗好，當(dāng)然，在具體的教學(xué)中也不能盲目的使用。畢竟，虛擬的實驗是不能真正的代替真實的化學(xué)實驗的，它畢竟是給學(xué)生予觀看，不能給學(xué)生予操作，無法真正的培養(yǎng)學(xué)生的實際能力。在大力提倡探究式教學(xué)的今天，虛擬實驗有很大的局限性，在培養(yǎng)學(xué)生的探究能力與創(chuàng)新精神方面是一個短板，與真實的化學(xué)實驗是無法相提并論的。

（作者單位：江蘇省寶應(yīng)縣小官莊中學(xué)）