初中化學(xué)虛擬實驗平臺的應(yīng)用形式與策略研究

字永清

【摘要】化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，而實驗教學(xué)是激發(fā)學(xué)生探索欲望、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力的重要途徑。近年來，隨著計算機和網(wǎng)絡(luò)等先進技術(shù)的迅速發(fā)展，實驗教學(xué)的領(lǐng)域也越來越多地出現(xiàn)了技術(shù)的影子，虛擬實驗平臺也應(yīng)運而生。本文分析了初中化學(xué)虛擬實驗平臺在教學(xué)中的有效應(yīng)用形式與策略。

【關(guān)鍵詞】虛擬實驗平臺;初中化學(xué)實驗;應(yīng)用形式與策略

引言

隨著計算機和網(wǎng)絡(luò)等先進技術(shù)的迅速發(fā)展，實驗教學(xué)的領(lǐng)域也越來越多地出現(xiàn)了技術(shù)的影子，虛擬實驗平臺也應(yīng)運而生。虛擬實驗平臺輔助教學(xué)作為一種較好的教學(xué)手段在中學(xué)化學(xué)實驗課程的教學(xué)中具有廣闊的應(yīng)用前景，利用虛擬實驗平臺可以打破時空界限、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和探索能力、因材施教、創(chuàng)設(shè)真實的情景、彌補教學(xué)器材的不足等。應(yīng)用虛擬實驗平臺，學(xué)習(xí)者可以反復(fù)訓(xùn)練，是對傳統(tǒng)化學(xué)實驗課教學(xué)進行的有效嘗試與創(chuàng)新。本文分析了初中化學(xué)虛擬實驗平臺在教學(xué)中的有效應(yīng)用形式與策略。

1 以課件的形式融入課堂教學(xué)

虛擬實驗平臺在化學(xué)教學(xué)中應(yīng)用目的是綜合運用各種技術(shù)手段，在各種教學(xué)資源的支持下建構(gòu)教學(xué)環(huán)境，根據(jù)課堂的發(fā)展、變化，靈活地選擇合適的課程資源，從而實現(xiàn)教學(xué)的最優(yōu)化。而虛擬實驗平臺的多媒體功能較強大，它不僅能按課堂的教學(xué)內(nèi)容整合多種豐富的教學(xué)資源來制作課件，而且它的演示功能強大，能直觀、形象的展示出實驗儀器和裝置，適合化學(xué)學(xué)科教學(xué)課件的制作。虛擬實驗平臺的特點決定了它在課堂上的運用具有適時性，根據(jù)化學(xué)教學(xué)的需要，它可以在教學(xué)過程中解決某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)難以解決的問題，如原理教學(xué)難懂、需要模型展示、輔助實驗驗證等。因此，在平臺以課件的形式融入課堂教學(xué)時應(yīng)充分注意使用的必要性、應(yīng)用的時機和運用的策略。

（1）在選擇使用平臺來制作課件的必要性方面，應(yīng)該注重選擇一些教師不容易講清楚、學(xué)生不容易觀察到的知識點，然后憑借平臺創(chuàng)建一系列的化學(xué)情境，盡量以直觀形象的方式來呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容。在課件制作時，用傳統(tǒng)的課件制作工具 Powerpoint 則無法有效地展示三維分子模型、化學(xué)方程式、電子式、結(jié)構(gòu)式等教學(xué)需要，而此刻如果選擇使用虛擬實驗平臺就能夠有效解決這一系列問題。當然，如果傳統(tǒng)的方式或其他媒介也能有效解決這些難題，就不一定要使用虛擬實驗平臺。

（2）在課件使用的時機方面，首先應(yīng)該給學(xué)生提供一些思考的時間，千萬不能直接用形象展示的方式來代替學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的理解過程;其次還要處理好使用課件與其他教學(xué)環(huán)節(jié)的關(guān)系。

（3）在課件的運用策略方面，應(yīng)該積極提倡問題啟發(fā)和探究式教學(xué)，在課件中應(yīng)多提出問題，試圖慢慢培養(yǎng)出學(xué)生的問題解決能力和探究能力。

2 以多媒體黑板的形式融入課堂教學(xué)

在化學(xué)課堂的教學(xué)過程中經(jīng)常會出現(xiàn)一些意想不到的狀況，尤其是在培養(yǎng)學(xué)生探究能力的環(huán)境下，此時此刻學(xué)生的思維比較活躍，通常能夠發(fā)現(xiàn)一系列教學(xué)設(shè)計以外的問題。此時如果沒有合適的直觀展示和分析工具，老師就不能用常規(guī)的手段來展示或解釋學(xué)生所提出的問題。不過虛擬實驗平臺的操作十分方便快捷，而且展示效果直觀形象，對于能夠熟練操作平臺的教師來說，可以當堂進行化學(xué)的演示和驗證實驗，從而讓學(xué)生能夠直觀地觀察實驗過程和結(jié)果。

3 作為支持學(xué)生進行自主探究式學(xué)習(xí)的媒介

虛擬實驗平臺將初中化學(xué)課本中的全部實驗都集合在其中，從而在課上或課下為學(xué)生的自主、發(fā)現(xiàn)、探究學(xué)習(xí)提供指導(dǎo)和知識資源支持?；瘜W(xué)學(xué)科強調(diào)啟發(fā)式、探究式教學(xué)，一個好的虛擬實驗平臺既要符合化學(xué)學(xué)科的特點，又要符合學(xué)生的認知方式特點，具有良好的交互性，這樣才能促進學(xué)生培養(yǎng)化學(xué)思維。

虛擬實驗平臺具有可控性的特點，教師和學(xué)生可以利用平臺中設(shè)計好的實驗進行分步演示、連續(xù)演示、操作和擴展等操作，這樣可以讓學(xué)生更直觀、形象的看到實驗現(xiàn)象和結(jié)果的實時動態(tài)變化，從而促進學(xué)生在動態(tài)操作中形成分析現(xiàn)象背后化學(xué)原理的習(xí)慣，養(yǎng)成自主、探究式學(xué)習(xí)方式;虛擬實驗平臺還具有交互性的特點，教師可以引導(dǎo)學(xué)生在已有化學(xué)儀器和藥品的基礎(chǔ)上，進行驗證和探究類實驗的操作，對自己提出的化學(xué)假設(shè)進行驗證，并用化學(xué)語言描述出相應(yīng)的規(guī)律。從而實現(xiàn)在使用虛擬實驗平臺的過程中讓學(xué)生經(jīng)歷“觀察現(xiàn)象→發(fā)現(xiàn)問題→提出假設(shè)→設(shè)計實驗→驗證假設(shè)→分析總結(jié)”的探究式學(xué)習(xí)過程，最終實現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式向自主、探究式的轉(zhuǎn)變。雖然虛擬實驗平臺能用簡潔的形式直觀地反映化學(xué)原理和現(xiàn)象，還能培養(yǎng)學(xué)生的觀察和思維能力，激發(fā)學(xué)生深入探究化學(xué)知識的興趣。

4 作為學(xué)生問題解決的支持工具

虛擬實驗平臺作為問題解決工具可以根據(jù)問題的不同性質(zhì)分為感知型、探索型、驗證型、訓(xùn)練型和活動型實驗的支持工具。那么在使用過程中應(yīng)該注意哪些策略呢？

（1）感知型支持表現(xiàn)為在化學(xué)學(xué)習(xí)過程中遇到不方便用掛圖、模型和黑板展示的儀器、裝置、元素性質(zhì)、電子式和分子立體模型等問題時，利用虛擬實驗平臺的一些功能進行輔助教學(xué)，不僅能夠滿足微觀現(xiàn)象無法展現(xiàn)等缺憾，而且也能讓學(xué)生獲得足夠的直觀感性認識的機會。

（2）探索型支持表現(xiàn)為學(xué)生從已掌握的化學(xué)規(guī)律出發(fā)，通過探索和模擬一些相同或相似實驗中的化學(xué)規(guī)律，來激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生思維能力以及進行科學(xué)探究的方法。

（3）驗證型支持表現(xiàn)為學(xué)生從所學(xué)的化學(xué)原理和規(guī)律出發(fā)，對化學(xué)規(guī)律及其所反映的化學(xué)現(xiàn)象之間的關(guān)系進行驗證，從而加強對化學(xué)原理和規(guī)律的理解，而且還能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生實驗設(shè)計的能力，訓(xùn)練學(xué)生的發(fā)散思維。

（4）訓(xùn)練型支持表現(xiàn)為學(xué)生將虛擬實驗平臺作為掌握化學(xué)基本實驗操作方法和技能的一個平臺，通過反復(fù)、隨時隨地的進行實驗操作練習(xí)，讓學(xué)生的實驗操作技能逐步達到正確、規(guī)范、熟練的程度。

（5）活動型支持則表現(xiàn)為學(xué)生將所學(xué)的基礎(chǔ)知識、基本技能運用到解決化學(xué)實際問題的能力。

5結(jié)束語

總之，虛擬實驗平臺不僅僅是一個課件制作工具，也是一個溝通教與學(xué)、啟發(fā)新思維、驗證新想法、激活遷移與聯(lián)想、開發(fā)創(chuàng)造性思維能力的平臺，能讓學(xué)生自己動手，充分利用已學(xué)過的化學(xué)知識，借助于它去驗證想法，挖掘潛能，加強學(xué)生的理解能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。

【參考文獻】

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