虛擬實驗室的創(chuàng)建對初中化學(xué)教學(xué)的影響

王正英

（青海民和新民中學(xué)）

虛擬實驗室的創(chuàng)建對初中化學(xué)教學(xué)的影響

王正英

（青海民和新民中學(xué)）

化學(xué)學(xué)科的教學(xué)的基本理念是以提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)為主旨的。有效落實這一目標(biāo)的關(guān)鍵是積極主動的開展科學(xué)探究活動。正如鄭長龍教授在《化學(xué)教學(xué)的新視野》中說：“化學(xué)學(xué)科的特點和化學(xué)教學(xué)的特征，決定了開展化學(xué)實驗教學(xué)改革是化學(xué)教育研究領(lǐng)域永恒的主題……”從化學(xué)教學(xué)角度來看，化學(xué)中的實驗教學(xué)也是重中之重。吳運來主編的《初中化學(xué)新課程教學(xué)法》中也認為：“化學(xué)是以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，化學(xué)實驗為學(xué)生提供了最自主能動的實踐活動形式，為學(xué)生創(chuàng)造了在親身經(jīng)歷和體驗中獲得知識與技能，激發(fā)興趣，培養(yǎng)科學(xué)精神的生動學(xué)習(xí)情境?！币虼碎_展好實驗教學(xué)是必然趨勢。而在農(nóng)村化學(xué)教學(xué)中開展實驗教學(xué)卻是一件不容易的事情。在現(xiàn)行的人教版化學(xué)教材中共安排了演示實驗55個，活動與探究實驗33個，家庭實驗 9個。在實際教學(xué)中，這些實驗往往不能全部進行。虛擬實驗室的創(chuàng)建，可以有效的解決了這一問題，也給化學(xué)實驗教學(xué)帶來了深遠意義的影響。

首先，針對農(nóng)村化學(xué)實驗教學(xué)的實際困難，可以利用東師理想創(chuàng)建的虛擬實驗室，給予解決。在初中化學(xué)平臺的虛擬實驗室中，同步實驗中共安排了38個演示實驗，24個探究實驗。比如，在教學(xué)實踐中對于可燃性氣體的收集并探究其性質(zhì)時，極易發(fā)生爆炸，可能造成人體的傷害，故而這類實驗在教學(xué)中常常省去，而是學(xué)生缺少了體驗的過程。如氫氣的性質(zhì)，一氧化碳的性質(zhì)，粉塵的爆炸實驗等，利用虛擬實驗室進行模擬試驗，可以很直觀的觀察到物質(zhì)的變化過程，并且學(xué)生還可以模仿操作，進一步加深學(xué)生對化學(xué)反應(yīng)的理解。再有一些在實驗室中產(chǎn)生的有毒氣體，會污染環(huán)境。如用一氧化碳還原氧化銅的實驗或是高爐煉鐵的原理，用一氧化碳還原三氧化二鐵的實驗，教材只做提及，而并未作深入的要求。在虛擬實驗室中，利用平臺中的構(gòu)建工具，可以模擬這些實驗，讓學(xué)生形象生動的體會了試驗的過程，又解決環(huán)保問題，可謂一舉兩得。

對于抽象概念的教學(xué)和理解，也起到了很好的促進作用。在課程標(biāo)準(zhǔn)中明確指出：在基礎(chǔ)教育中,化學(xué)科學(xué)知識是學(xué)生認識世界、面向生活和自身發(fā)展不可缺少的知識,這些知識涉及面廣,但難度適中或傾向簡單,化學(xué)實驗教學(xué)即有得于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,也有利于學(xué)習(xí)學(xué)生形成概念,獲得化學(xué)知識,同時,也有利于培養(yǎng)學(xué)生觀察能力,獲得比較熟悉的實驗技能,培養(yǎng)學(xué)生實事求是,嚴肅認真的科學(xué)態(tài)度。所以在實驗教學(xué)中要選擇演示實驗時,應(yīng)以突出教學(xué)重、難點為前提,以符合直觀、簡單、安全、可靠為基本條件,以規(guī)范操作為保障,以幫助學(xué)生實驗技能和科學(xué)態(tài)度及獲取化學(xué)知識為目的。如在講解分子原子的概念時，可以在利用氧化汞分子分解示意圖分析提示原子這一概念之前,先利用東師理想虛擬實驗室演示一下氧化汞受熱分解的實驗,更有利于學(xué)生以直觀事實為依據(jù)分析問題,從而形成原子這一概念，理解起來也更容易。

其次，虛擬實驗室建立更利于化學(xué)實驗的開展。以往每每做實驗時，學(xué)生總是會有很多顧忌。比如，藥品是否有毒，操作是否危險，以及如何操作等。所以，一到做實驗時，有些學(xué)生畏首畏腳的，并經(jīng)常在實驗中損壞儀器。在東師理想創(chuàng)建的虛擬實驗室中這些都可以避免。同時，還可以對錯誤的操作，模擬其后果，引起學(xué)生注意和警惕，并進行指導(dǎo)。如同步實驗中的粉塵爆炸實驗，乳化現(xiàn)象，稀釋濃硫酸及稀釋濃硫酸的錯誤操作等。同學(xué)們在虛擬實驗室中了解了實驗進程，在進入實驗室進行實驗操作時，就避免了慌亂和不知所措的現(xiàn)象，操作和探究起來就更順利了。

除此之外，虛擬實驗室的建立，對化學(xué)實驗教學(xué)中的知識復(fù)習(xí)鞏固起到意想不到的效果。從中國古代孔子提出的“溫故而知新” ；古希臘蘇格拉底主張“教師要成為學(xué)生產(chǎn)生新思想的產(chǎn)婆” ；到現(xiàn)代斯騰伯格提出“創(chuàng)造力三維模型理論” ；我國于八十年代中期提出的素質(zhì)教育、通才教育、創(chuàng)造教育、個性教育。其目標(biāo)都包含一個共同點：培養(yǎng)創(chuàng)新人才。新課程的培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、實踐能力、科學(xué)和人文素養(yǎng)以及環(huán)境意識，使學(xué)生具有適應(yīng)終身學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)知識、基本技能和方法。初三化學(xué)教學(xué)一是為達到這一要求，同時也常為中考服務(wù)。所以學(xué)生學(xué)習(xí)時間緊，任務(wù)重。傳統(tǒng)的復(fù)習(xí)中僅將知識點系統(tǒng)化，往往效果不佳。而在復(fù)習(xí)中再做一些演示實驗及分組實驗，比較麻煩且又浪費藥品和時間。所以借助虛擬實驗室，重現(xiàn)所做過的實驗；例如氧氣的制取，二氧化碳的性質(zhì)，以及硫、鐵在氧氣中的燃燒，水的電解，木炭的吸附作用，用PH試紙測定溶液的酸堿性等等，借助這些情景模擬再現(xiàn)，對實驗的現(xiàn)象、過程等知識點鞏固掌握，以及對所用的儀器、操作過程，一目了然。使學(xué)生的復(fù)習(xí)更直觀和系統(tǒng)，變被動學(xué)習(xí)為主動接受，從而更增強學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，達到良好的教學(xué)效果。

化學(xué)虛擬實驗室的建立，為廣大的化學(xué)教師的教學(xué)提供了更便捷的教與學(xué)的平臺?！痘瘜W(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)》對化學(xué)課程在九年義務(wù)教育階段要求作了規(guī)定：要讓學(xué)生學(xué)習(xí)初步的化學(xué)知識和技能，并經(jīng)歷基本的科學(xué)探究過程，受到科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神的熏陶，它是以提高全體學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)，促進學(xué)生的全面發(fā)展為主要目標(biāo)。這就要求化學(xué)教師要改變以往的傳統(tǒng)教學(xué)方式，要使抽象的現(xiàn)象和概念具體化、直觀化、實物化，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性、積極性，培養(yǎng)了學(xué)生的觀察能力和創(chuàng)新意識，確保學(xué)生形象思維和抽象思維同步進行。提高了化學(xué)實驗教學(xué)效率和質(zhì)量。在理想虛擬實驗室中，可以最大限度的完成這一要求。例如：利用平臺中的編輯功能，可以進行文字的編輯，還可以方便的完成化學(xué)方程式，結(jié)構(gòu)式以及元素符號，離子符號的書寫和展示；還可以利用輔助工具窗口，進行分子模型的展示，三維儀器的直觀認識等等。達到了實物化，直觀化，便于理解和記憶。因此利用其制作成化學(xué)課件進行教學(xué)，更加便利。在很大程度上大大增強了化學(xué)教學(xué)的課堂效果。使化學(xué)教學(xué)簡單化實效化安全化。

[1]鄭長龍教授的《化學(xué)教學(xué)的新視野》

[2]吳運來主編的《初中化學(xué)新課程教學(xué)法》

[3]《課程標(biāo)準(zhǔn)》