數(shù)字化實驗系統(tǒng)應(yīng)用于高中化學(xué)教學(xué)的方法研究

摘 要：在新課改的背景下我們高中化學(xué)教學(xué)發(fā)生了翻天覆地的變化，如何讓我們的高中化學(xué)在有效的時間內(nèi)取得良好的教學(xué)效果，是我們追求的永恒目標(biāo)。新課改要求高中化學(xué)課80%都要在實驗的環(huán)境下完成，這樣就給我們的高中化學(xué)提高了難度，一方面實驗的器材設(shè)備不足，另一方面有些實驗存在一定的危險性，還有最為重要的就是課堂時間不夠。但是在新課改的背景下讓數(shù)字技術(shù)走進(jìn)化學(xué)教學(xué)的課堂，一切困難迎刃而解了。本文就談?wù)剶?shù)字化實驗系統(tǒng)應(yīng)用于高中化學(xué)教學(xué)的方法研究。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化實驗;信息技術(shù);高中化學(xué);教學(xué)效率;新課改

隨著人們生活水平的日益提高，我們的教育事業(yè)也在日新月異的發(fā)展。尤其高中階段的教育是學(xué)生最為關(guān)鍵的時期，所以學(xué)校、家長和學(xué)生都對高中教育特別的重視。所以在核心素養(yǎng)的背景下我們的高中化學(xué)教學(xué)又是怎么的改革呢？如何才能提高課堂效率，一直是我們一線教學(xué)追求的永恒目標(biāo)。在這個信息技術(shù)大爆炸的時代，無疑數(shù)字化教學(xué)系統(tǒng)走入化學(xué)教學(xué)的課堂，不僅僅可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，也可以解決器材設(shè)備不足、實驗存在一定的危險性，還有最為重要的就是課堂時間不夠等一系列的問題，而且數(shù)字化系統(tǒng)輔助高中化學(xué)教學(xué)也是現(xiàn)代教育的要求，所以我們要順應(yīng)教育發(fā)展的步伐讓數(shù)字化教學(xué)系統(tǒng)在高中化學(xué)教學(xué)中發(fā)光發(fā)熱。在新課改的要求下，高中化學(xué)教學(xué)確實發(fā)生了很大的變化，現(xiàn)在多媒體技術(shù)逐步運用到化學(xué)教學(xué)中，為化學(xué)教學(xué)打開了一扇窗戶，提高了化學(xué)教學(xué)的課堂效率。但是具體到高中化學(xué)教學(xué)實驗中，我們原來的“聽”實驗，具體到學(xué)生親自實踐，使我們化學(xué)教學(xué)模式、方式和教學(xué)管理都進(jìn)行了改變，加速了高中化學(xué)教學(xué)的教育教學(xué)改革的步伐。

一、數(shù)字化實驗系統(tǒng)應(yīng)用于高中化學(xué)教學(xué)優(yōu)勢

在高中課堂教學(xué)中，高中化學(xué)是實驗最多而且實驗危險系數(shù)相對較高的課，所以高中化學(xué)課的主要是通過實驗來實現(xiàn)的。當(dāng)然我們實驗的主要目的讓學(xué)生清楚的驗證。眾所周知，在高中化學(xué)實驗中有些實驗室很危險的，尤其是實驗所得的氣體有一定的毒性，雖然我們做了一定的尾氣處理措施，但是危害性依然有。如果我們不去做實驗，讓學(xué)生“聽”實驗，好多學(xué)生都不能理解。很多老師都在回避這樣的實驗，但是在數(shù)字化的輔助下，讓我們解除了我們好多教師的后顧之憂。數(shù)字化實驗系統(tǒng)有以下幾個方面的優(yōu)點：

1、數(shù)字化實驗系統(tǒng)對學(xué)校的優(yōu)點

主要表現(xiàn)在兩個方面：第一，在高中化學(xué)進(jìn)行一些實驗的尾氣中帶有毒的實驗，要求學(xué)校必須具備通風(fēng)櫥。筆者通過訪問發(fā)現(xiàn)好多學(xué)校都不具備這樣的條件，但是讓數(shù)字化系統(tǒng)走進(jìn)化學(xué)實驗的課堂不僅僅可以使得教學(xué)實驗的順利進(jìn)行，還降低了學(xué)校硬件方面投資的成本。第二，這樣一些實驗的尾氣中帶有毒的實驗，很容易出現(xiàn)毒氣泄漏的教學(xué)事故，而數(shù)字化教學(xué)系統(tǒng)將這樣的教學(xué)事故降低到“零”。

2、數(shù)字化實驗系統(tǒng)對教師的優(yōu)點

主要表現(xiàn)在三個方面：第一，由于實驗本身的危險性和學(xué)校教學(xué)儀器設(shè)備的欠缺，導(dǎo)致有一定危險性的實驗在化學(xué)實驗的課堂銷聲匿跡了，替代這些實驗的只有“掛圖”，這樣不僅僅使得學(xué)生對整個化學(xué)實驗的過程不能完全理解，還導(dǎo)致學(xué)生對化學(xué)課失去信心。但是讓數(shù)字化走進(jìn)化學(xué)教學(xué)的課堂，就可以將“掛圖”轉(zhuǎn)變?yōu)閷嶋H操作的模式，也能讓學(xué)生和教師在安全的情況下將實驗的過程展現(xiàn)給學(xué)生，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的積極性。第二，在化學(xué)實驗的課堂教學(xué)中，一些無法實驗的實驗，通過數(shù)字化系統(tǒng)讓學(xué)生清楚的看到實驗的整個過程，以及在實驗過程中操作失誤的過程，讓學(xué)生清楚的看到，這樣就給學(xué)生留下深刻的記憶。第三，通過數(shù)字化實驗教學(xué)的課堂重復(fù)實驗操作，讓學(xué)生清楚的看到實驗的現(xiàn)象，促進(jìn)學(xué)生在理解的基礎(chǔ)上進(jìn)行記憶，而且節(jié)約了時間，提高了化學(xué)實驗的課堂效率。

3、數(shù)字化實驗系統(tǒng)對學(xué)生的優(yōu)點

主要表現(xiàn)在兩個方面：第一，在化學(xué)實驗課學(xué)生可以親自進(jìn)行實驗，也可以反反復(fù)復(fù)的進(jìn)行實驗，而且數(shù)字化實驗系統(tǒng)風(fēng)險性為零，學(xué)生可以放心大膽進(jìn)行實驗，也可以清楚的看到反應(yīng)，也有利于透徹的理解實驗知識，促進(jìn)學(xué)生化學(xué)實驗的積極性和興趣。第二，每次實驗室都要漲實驗室進(jìn)行，通過數(shù)字化實驗系統(tǒng)學(xué)生可以在教室就順利的完成實驗，這樣的實驗不受時間和場地等諸多因素的限制。

二、數(shù)字化實驗系統(tǒng)應(yīng)用于高中化學(xué)教學(xué)作用

在高中化學(xué)實驗教學(xué)中運用數(shù)字化系統(tǒng)主要表現(xiàn)在兩個方面，筆者從下面兩個方面進(jìn)行闡述。

1.在高中化學(xué)數(shù)字化實驗有屬于化學(xué)實驗突破教學(xué)難點

在高中化學(xué)實驗教學(xué)中，通過數(shù)字化系統(tǒng)，可以優(yōu)化實驗的過程，提高化學(xué)實驗的效率。對于化學(xué)教學(xué)中一些難點問題通過傳統(tǒng)的教學(xué)方法很難讓理解。但是通過數(shù)字化系統(tǒng)實驗可以讓學(xué)生清楚的看導(dǎo)化學(xué)實驗的原理，而且學(xué)生在一些沒有看清楚的情況下可以反復(fù)的進(jìn)行觀看，學(xué)生能夠得到更加精確的數(shù)據(jù)，觀看直觀的演示，使得教學(xué)過程比較容易，有利于學(xué)生突破重點和難點。通過數(shù)字化教學(xué)可以縮短實驗的過程，而且可以做一些器材設(shè)備缺乏的實驗，讓學(xué)生清楚的看到化學(xué)反應(yīng)的過程，主要通過慢放或者停鏡來實現(xiàn)。通過這樣的教學(xué)模式使我們的化學(xué)教學(xué)化難為易，充分調(diào)動學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)的積極性。在高中化學(xué)教學(xué)中對于強點解質(zhì)和弱電解質(zhì)來說，不完全電離只最主要的區(qū)別方式，也是化學(xué)教學(xué)當(dāng)中的一大難題。在教材當(dāng)中，對干弱電解質(zhì)的電離度僅僅是紙上談兵，缺少直觀的實驗來進(jìn)行電離度影響因素的驗證。但是通過數(shù)字化實驗技術(shù)來設(shè)計實驗，這樣的實驗就迎刃而解了。

2.在高中化學(xué)數(shù)字化實驗有禮于化學(xué)實驗進(jìn)行探究學(xué)習(xí)

在高中化學(xué)進(jìn)行中，尤其在新課改的背景下要求我們進(jìn)行探究式教學(xué)，所以將數(shù)字化實驗運用到高中化學(xué)教學(xué)中有利于探究性學(xué)習(xí)。通過數(shù)字化實驗教學(xué)，學(xué)生可以嘗試一下自己覺得有疑惑的實驗或者實驗創(chuàng)新，之后小組之間進(jìn)行談?wù)摵头治?。在進(jìn)行《化學(xué)反應(yīng)速率》教學(xué)當(dāng)中，我們也可以利用外界條件對于劃分反應(yīng)速率的影響人手，來對化學(xué)反應(yīng)速率進(jìn)行分析。在實驗中獲取的數(shù)據(jù)為什么可以反映出速率時而增大時而減小呢？這時，我們可以讓學(xué)生相互討論，教師從旁引導(dǎo)、歸納。通過這樣的實驗?zāi)Ｊ?，把課堂的主體地位還給了學(xué)生，學(xué)生在輕松愉快的環(huán)境中自由的獲取化學(xué)知識，提高課堂效率。

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作者簡介：竇學(xué)紅，1969.02，甘肅省康樂，漢族，中學(xué)高級教師，大學(xué)本科，高中化學(xué)教學(xué)。

本文為甘肅省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃課題《康樂縣數(shù)字化實驗系統(tǒng)在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用研究》階段性研究成果，課題批準(zhǔn)號GS[2019]GHB1920