對(duì)高中化學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的初步研究

李浩

摘要：在信息高速發(fā)展的時(shí)代，信息化教學(xué)模式滲入高中化學(xué)教學(xué)中.學(xué)習(xí)化學(xué)的主要途徑是化學(xué)實(shí)驗(yàn).教師要探索高中化學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的運(yùn)用方法和技巧，提高信息化實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率，培養(yǎng)學(xué)生的探索精神與實(shí)踐能力.

關(guān)鍵詞：高中化學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)

化學(xué)是一門比較抽象的學(xué)科.有些化學(xué)反應(yīng)、化學(xué)現(xiàn)象，如果教師單純地用講解的方式向?qū)W生傳達(dá)，就會(huì)使學(xué)生感覺枯燥乏味，難以理解.通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)，能使抽象的化學(xué)知識(shí)直觀地呈現(xiàn)出來.在高中化學(xué)教學(xué)中，教師要運(yùn)用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，拓展學(xué)生的知識(shí)面，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力與探究能力，提高學(xué)生的綜合素質(zhì).

一、初步認(rèn)識(shí)高中化學(xué)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)

1.數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的概念.數(shù)字化實(shí)驗(yàn)是一種信息化教學(xué)方法.它是利用多媒體設(shè)備、數(shù)據(jù)采集器及傳感器、通用軟件等，將各種信號(hào)通過計(jì)算機(jī)軟件分析處理，以圖像、圖表等直觀的形式呈現(xiàn)出來.

2.數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn).首先，豐富教學(xué)內(nèi)容.利用多媒體，教師能夠在有限的課堂時(shí)間內(nèi)向?qū)W生直觀展示高難度的教學(xué)內(nèi)容，彰顯了數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)直觀、高效、準(zhǔn)確、方便、安全等特點(diǎn)，激發(fā)了學(xué)生對(duì)化學(xué)的興趣，提高了教學(xué)效率.其次，改善教學(xué)條件.在教學(xué)過程中，教師要利用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)，克服實(shí)驗(yàn)器材缺乏的現(xiàn)狀，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的積極性，提高學(xué)生的化學(xué)水平以及綜合能力.

二、在高中化學(xué)教學(xué)中運(yùn)用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)

1.運(yùn)用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)，突破教學(xué)的重點(diǎn)、難點(diǎn).有些高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)運(yùn)用傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方法是無法順利開展的.如果不進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，學(xué)生就很難理解實(shí)驗(yàn)中的化學(xué)知識(shí)、反應(yīng)原理等.數(shù)字化實(shí)驗(yàn)有著形象直觀的特點(diǎn)，有利于突破教學(xué)的重點(diǎn)、難點(diǎn)，幫助學(xué)生理解化學(xué)實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)原理、過程與結(jié)果.例如，在講“硫在氧氣中燃燒”實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師會(huì)講解這個(gè)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：發(fā)出明亮的藍(lán)紫色火焰，放出熱量，生成一種有刺激性氣味的氣體.對(duì)于這種現(xiàn)象，如果讓學(xué)生死記硬背，學(xué)生的理解就不夠深刻.利用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)，能夠通過圖像模擬出藍(lán)紫色的火焰，通過溫度傳感器測量出反應(yīng)所放出的熱量的溫度，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更有說服力，加深了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解.

2.運(yùn)用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生自主實(shí)驗(yàn).高中化學(xué)知識(shí)一般比較抽象，使學(xué)生較難理解，無法激起學(xué)生自主學(xué)習(xí)的欲望.長時(shí)間對(duì)知識(shí)理解不透徹，學(xué)生就會(huì)對(duì)化學(xué)產(chǎn)生厭煩情緒.數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)，能使抽象的化學(xué)內(nèi)容形象化，讓學(xué)生容易接受化學(xué)知識(shí)，調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，提高了學(xué)生的探究能力；能使學(xué)生充分參與教學(xué)活動(dòng)，體現(xiàn)了學(xué)生的主體地位，促進(jìn)了學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)的探索.例如，在講“酸堿中和滴定”時(shí)，通過肉眼觀察pH試紙顏色的變化確定pH時(shí)，不夠準(zhǔn)確，但是通過數(shù)字化實(shí)驗(yàn)，將pH傳感器放入標(biāo)準(zhǔn)液，蒸餾水洗滌后再放入待測液，把采集的pH數(shù)據(jù)傳入計(jì)算機(jī)，通過計(jì)算分析，就能清晰地看到pH的變化過程，從而使實(shí)驗(yàn)過程直觀地呈現(xiàn)在學(xué)生的面前.

3.將傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)和數(shù)字化實(shí)驗(yàn)相結(jié)合.傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)是讓學(xué)生親自操作實(shí)驗(yàn)儀器，注重的是實(shí)驗(yàn)過程.數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)是分析實(shí)驗(yàn)過程中的數(shù)據(jù)，注重的是實(shí)驗(yàn)結(jié)果.將傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)與數(shù)字化實(shí)驗(yàn)結(jié)合起來，能夠相互補(bǔ)充，培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰εc創(chuàng)新思維能力，提高課堂教學(xué)效率.例如，將過量的銅投入盛有濃硫酸的試管中，并加熱，反應(yīng)完畢，待溶液冷卻后加水，有刺激性氣味的氣體生成，溶液呈天藍(lán)色.對(duì)于實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的刺激性氣味的氣體，學(xué)生需要靠近試管聞一下才能體會(huì)到；加水后溶液呈天藍(lán)色，學(xué)生要對(duì)實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行觀察才能記憶深刻.將傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)和數(shù)字化實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，培養(yǎng)了學(xué)生的觀察能力、思考能力，從而提高了數(shù)字化實(shí)驗(yàn)效果.

4.優(yōu)化數(shù)字化實(shí)驗(yàn).要提高數(shù)字化實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率，教師就要在有限的條件下，充分利用資源，對(duì)資源進(jìn)行整合，優(yōu)化數(shù)字化實(shí)驗(yàn)，發(fā)揮數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的作用，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力.

總之，在高中化學(xué)教學(xué)中運(yùn)用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)，能夠活躍課堂氣氛，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，開闊學(xué)生的視野，發(fā)散學(xué)生的思維.數(shù)字化實(shí)驗(yàn)與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，能使學(xué)生直觀地觀察實(shí)驗(yàn)過程，得出正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果.

參考文獻(xiàn)

任立新.數(shù)字化實(shí)驗(yàn)在新課程化學(xué)教學(xué)應(yīng)用中的探索與實(shí)踐[J].學(xué)周刊，2011（07）.

張東日.數(shù)字化實(shí)驗(yàn)在高中化學(xué)教學(xué)中的運(yùn)用初探[J].神州，2014（14）.

（本文是阜陽市教育科學(xué)規(guī)劃2017年度立項(xiàng)課題《數(shù)字化實(shí)驗(yàn)儀器在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)和教學(xué)中的應(yīng)用研究》（課題編號(hào)：FJK17013） 的階段性研究成果）