初中化學實驗教學中虛擬實驗平臺的使用

徐賢

摘 要 通過虛擬實驗，可以激發(fā)學生的學習積極性，加深學生的認識?；诖?，對虛擬實驗平臺在初中化學實驗教學中的使用進行探討。

關鍵詞 虛擬實驗平臺；初中化學；實驗室

中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2015）23-0167-02

1 前言

虛擬實驗平臺教學和常規(guī)的實驗教學相比，具有更好的可擴展性、重復使用性、共享性。但是，由于虛擬實驗平臺屬于應用初期，實驗系統(tǒng)還不完善，虛擬實驗之間還不能很好地進行配合，還不能和其他的資源進行互補。鑒于此，本文以粗鹽提純?yōu)槔龑μ摂M實驗平臺在初中化學實驗教學中的使用進行探討，以達到完善虛擬實驗教學的目的。

2 實驗介紹

粗鹽提純是一個比較具有代表性的實驗，由于初中化學實驗課程的理論知識相對較為淺顯，因此教學的重點是培養(yǎng)學生實驗操作的規(guī)范性，讓學生養(yǎng)成比較好的操作習慣。在粗鹽提純化學實驗教學中，要求學生在進行實驗后可以全面了解實驗的基本原理，熟悉實驗操作過程中需要注意的地方。但是在實際教學中，受傳統(tǒng)教學方法的限制，學生一般缺乏練習時間和操作時間，當實驗自身具有一定危險性時，又往往不允許學生親自操作。為了實現(xiàn)教學目標，需要使用化學虛擬實驗平臺進行一些環(huán)節(jié)的教學。

3 教學的整體思路設計

在進行粗鹽教學時，設計VCE虛擬平臺和多媒體教室來共同完成粗鹽的提純實驗。在設計整個教學過程時，要以學生的認知規(guī)律為出發(fā)點，首先讓學生進入到VCE網(wǎng)站對課程進行預習，然后建立教學情境，引導學生對虛擬實驗進行探討，然后反復進行虛擬實驗，對所學知識和生活中的聯(lián)系進行鞏固，加深教學內(nèi)容[1]。學生在對VCE網(wǎng)站進行訪問后，可以了解到粗鹽實驗的基本原理、實驗的主要目的、了解實驗過程中需要注意的地方，然后觀看實驗中的Flash動畫演示，進入一個比較真實的實驗體驗場景中，讓學生進入到“實驗操作的模塊”，對粗鹽提純的虛擬實驗進行操作，并對實驗現(xiàn)象進行填寫，對遇到的問題進行反饋，遞交實驗數(shù)據(jù)，并將實驗報告填寫好。

4 教學的具體過程

重溫舊知識 在開始教學前，教師首先要引導學生對上一節(jié)的課程進行回顧，并進行總結，指出鹽是含有酸根離子和金屬離子的化合物，生活中常見的高錳酸鉀（KMnO4）、碳酸氫鈉（NaHCO3）、碳酸鈣（CaCO3）、食用鹽（NaCl）等均屬于鹽。

建立教學情境 首先，在教學過程中，教師可以使用多媒體工具將一幅海水曬鹽的圖片展示在學生面前，然后引導學生了解到食鹽是通過對海水進行蒸發(fā)和晾曬后產(chǎn)生的。并讓學生觀看曬鹽的視頻，讓學生思考如何將粗鹽中的雜質去掉，提取出可以直接食用的精鹽。通過多媒體工具對圖片進行輪換播放，提出問題，引導學生思考，然后將新課程導入，在充分激發(fā)學生的學習積極性后，教師可以進一步播放提鹽的視頻，除了可以提升學生的求知欲，還可以讓學生了解制鹽的相關方法，縮小學生的探知范圍。

進入VCE實驗平臺，做好實驗前的準備工作 利用VCE虛擬實驗平臺，將教師的角色從知識的灌輸者，轉變成了知識的指引者，學生則從原來的被動學習知識，變成了主動探究知識，可以對學生的感官功能進行充分利用，加深學生的記憶，提升學生的學習積極性[2]。整個實驗過程由教師和學生一起來完成，教師可以準確地掌握學生的探究行為和探究進度，并對存在的問題進行糾正和引導，在保證學生獨立性的基礎上，使整個實驗正確、順利地開展。

在進行教學前，首先讓學生做好實驗準備，對實驗現(xiàn)象進行認真的觀察，然后由教師進行指導，指出需要掌握的難點和重點。例如，教師可以提問，粗鹽提純過程中需要經(jīng)歷溶解、過濾和蒸發(fā)三個步驟，在這三個步驟中都有什么地方需要注意？然后由學生回答，并對學生回答中的問題進行糾正，讓學生知道在對粗鹽進行稱量時，要按照右碼、左物的基本規(guī)則，在進行稱量之前，要先在托盤上放上白紙，以免粗鹽將托盤腐蝕。在溶解時，要一邊使用玻璃棒進行攪拌，一邊將粗鹽加入，直到粗鹽不再溶解后停止。讓學生將溶解粗鹽的重量記錄好，在過濾溶液時，要讓學生知道濾紙和漏斗壁要緊貼在一起，并在過濾的過程中注意一貼、二低、三靠。液體傾倒的過程中，燒杯口要和導液玻璃棒緊靠在一起，并將玻璃棒的末端靠厚度比較大的濾紙的一側，然后緩慢將液態(tài)倒出，當濾紙中的水分完全過濾完以后，對濾液的顏色以及濾紙上殘存物進行觀察。當濾液比較渾濁時，需要再次進行過濾。通過采用教師回答、學生答疑的教學模式，讓學生更加深入地認識到實驗的重點，引導學生在整個討論過程中，積極探討新知識，并在回答老師問題的過程中，加深自己的理解。

開始虛擬實驗 開始進行虛擬實驗前，首先要選擇實驗儀器，進行人機互動，并由VCE后臺對交互結果進行記錄。

1）在進行實驗時，教師首先讓學生選擇實驗需要的儀器，每一個學生只有三次機會，錯一次就會扣除一分，如果錯的次數(shù)超過三次，那么成績就為零。

2）儀器選好后，即可進入到稱量的環(huán)節(jié)，此環(huán)節(jié)老師要提示學生注意用白紙拖住稱量的粗鹽，并按照左物右碼的原則進行稱量。

3）溶解。在進行溶解時，要讓學生注意觀測，不斷使用玻璃棒進行攪拌，以提升溶解速度。

4）進行文本交互，不將成績記錄到虛擬實驗操作中，但是會在學生的實驗報告冊上進行記錄。

5）對儀器進行組裝，嚴格按照從下到上的順序對儀器進行組裝，并將成績記錄到虛擬實驗操作總分數(shù)中。

6）讓學生回答在蒸發(fā)到什么程度時，即終止加熱工作，進行文本交互，進行一個單選題，然后將成績算入到虛擬實驗總分中。要求學生對粗鹽的產(chǎn)率進行計算。通過進行虛擬實驗，可以讓學生更直觀地了解實驗的具體操作，并且利用后臺對學生整個實驗過程中存在的問題記錄下來，幫助學生了解學生對知識的掌握情況，通過老師的引導，讓學生將整個實驗過程完成。

7）讓學生完成實驗報告，然后由教師進行批改，得出虛擬實驗操作的分數(shù)以及實驗報告的平均分數(shù)。學生完成實驗報告，除了可以進一步了解掌握實驗過程，還可以將實驗過程中碰到的問題反饋出來，然后通過實驗對探究成果進行檢驗，最后由教師對學生的學習情況進行總結。

5 結論

本文以“粗鹽提純”的化學實驗為例，對虛擬化平臺在化學實驗中的應用進行了探討。注重本實驗轉變傳統(tǒng)教學模式下說教為主的教學方法，提高學生的參與性。整個虛擬實驗過程，避免了實驗危險，在缺乏實驗設備時依然可以完成實驗。教師通過虛擬實驗平臺可以準確了解到學生對知識的掌握情況，并對其中的重點和難點進行講解，加深學生對知識的理解。

參考文獻

[1]王濟軍，魏雪峰.虛擬實驗的“熱”現(xiàn)狀與“冷”思考[J].中國電化教育，2011（4）：126-129.

[2]張學軍，王阿習.虛擬實驗與真實實驗整合的進一步探討[J].現(xiàn)代教育技術，2011（2）：132-135.endprint