數(shù)字化實(shí)驗(yàn)在高中化學(xué)中的應(yīng)用

張麗華

摘 要：在高中的教學(xué)過程中，化學(xué)作為三大理綜科目之一，其教學(xué)質(zhì)量一直受到了廣大老師和家長的關(guān)注，而化學(xué)作為一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，對于化學(xué)實(shí)驗(yàn)的講解和運(yùn)用是我們教學(xué)工作中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。并且，隨著新課程的改革，傳統(tǒng)的化學(xué)教學(xué)方法已經(jīng)無法滿足現(xiàn)階段的教學(xué)需求，對化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行數(shù)字化和精確化成為了當(dāng)前形式下的熱門話題。所以，本文從實(shí)際出發(fā)，結(jié)合筆者多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和課堂實(shí)踐，探討數(shù)學(xué)化實(shí)驗(yàn)在高中化學(xué)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵字：數(shù)字化實(shí)驗(yàn);高中化學(xué);教學(xué)研究

數(shù)字化實(shí)驗(yàn)是指以計(jì)算機(jī)技術(shù)為依托，以真實(shí)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為依據(jù)，運(yùn)用多媒體、仿真實(shí)驗(yàn)以及傳感器實(shí)驗(yàn)等科技方法，來進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)講解的一種教學(xué)方法。隨著新課標(biāo)的不斷深入，在高中的化學(xué)教學(xué)中，對于化學(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)施及開展的要求也越來越高。因此，利用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)，對實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和處理，并借助信息技術(shù)手段來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及數(shù)據(jù)的分析和處理，以確保實(shí)驗(yàn)的精度和準(zhǔn)確性是當(dāng)前化學(xué)教學(xué)中一個重要的課題。

一、運(yùn)用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)，加強(qiáng)學(xué)校之間資源共享

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，全球化即網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷更新，在教學(xué)工作中，對信息技術(shù)的依賴也越來越重，這就要求我們不斷加快知識的更新步伐，拓寬信息交流的渠道及手段，以加強(qiáng)學(xué)生的教育。而在這過程中，學(xué)校與學(xué)校的交流和溝通是一種非常好的手段，在溝通過程中，可以通過信息技術(shù)進(jìn)行資源共享，也可以與其他學(xué)校的老師交流教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，并從中獲得更好的發(fā)展和提高。

例如，在進(jìn)行“鈉與水的反應(yīng)”這一實(shí)驗(yàn)時(shí)，我們在授課過程中，可以參考一些網(wǎng)上的優(yōu)秀教案，根據(jù)自身的情況進(jìn)行調(diào)整，然后進(jìn)行教學(xué)，在教學(xué)結(jié)束后，將自己的教學(xué)心得體會，以及在教學(xué)過程中遇到的問題和解決辦法進(jìn)行一些歸納總結(jié)，上傳到互聯(lián)網(wǎng)，供其他的老師學(xué)習(xí)交流。另外，我們還可以邀請專家對優(yōu)秀的化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行指導(dǎo)和點(diǎn)評，以提高教師的化學(xué)素養(yǎng)，在這過程中，我們可以選擇一些優(yōu)秀的化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法，并制作成影像資料，放到互聯(lián)網(wǎng)上，供以后的老師進(jìn)行學(xué)習(xí)和交流。同時(shí)，加強(qiáng)老師對化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的重視程度和化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的積極性，進(jìn)而提高整個課堂的效果。

二、運(yùn)用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生化學(xué)實(shí)踐能力

在傳統(tǒng)的教學(xué)過程中，對于學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐能力和操作能力的培養(yǎng)是我們工作的重點(diǎn)和難點(diǎn)。由于化學(xué)實(shí)驗(yàn)相對來說比較危險(xiǎn)，出于保護(hù)學(xué)生的目的，對于一些實(shí)驗(yàn)，我們一般不會讓學(xué)生來做，而是由教師進(jìn)行演示，學(xué)生進(jìn)行觀察，那么在這種情況下，學(xué)生對于在操作中應(yīng)該把握的重點(diǎn)，以及化學(xué)藥劑的用量和操作過程中的一些注意事項(xiàng)沒有一個清晰的認(rèn)識，對于學(xué)生時(shí)間能力的培養(yǎng)形成了很大的阻礙。而隨著數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的推廣，這現(xiàn)象得到了很好的解決，我們可以運(yùn)用信息技術(shù)，模擬實(shí)驗(yàn)場景，讓學(xué)生在模擬場景中實(shí)際操作，以提高學(xué)生的化學(xué)實(shí)踐能力。

例如：在學(xué)習(xí)氫氧化鐵膠體的制備這一課時(shí)，我們可以運(yùn)用傳感器技術(shù)，將化學(xué)器具的運(yùn)用實(shí)時(shí)傳感到屏幕上，然后讓學(xué)生進(jìn)行模擬操作，并運(yùn)用計(jì)算機(jī)分析出操作的現(xiàn)象并進(jìn)行展示，比如，首先，學(xué)生點(diǎn)燃酒精燈，現(xiàn)實(shí)中是沒有點(diǎn)燃的，而屏幕上的酒精燈是點(diǎn)燃的，然后制取蒸餾水并將蒸餾水煮沸，然后制作氫氧化鐵膠體。在整個過程中，學(xué)生沒有實(shí)際接觸任何一種藥劑，只是在屏幕上模擬實(shí)驗(yàn)，并且在這過程中，由于學(xué)生的不同操作，也會給實(shí)驗(yàn)帶來不同的現(xiàn)象，比如，在沸水中加入氯化鐵溶液時(shí)如果加入過快，就會生成氫氧化鐵沉淀，而加熱時(shí)間過長也會產(chǎn)生這種現(xiàn)象。通過這樣的形式，在保證學(xué)生安全的前提下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，讓學(xué)生親自體會實(shí)驗(yàn)的過程和方法，對于實(shí)驗(yàn)中的不同操作帶來的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有一個清晰的認(rèn)識，培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)實(shí)踐能力。

三、運(yùn)用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)，創(chuàng)新化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法

作為一種新興的教學(xué)手段，數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的運(yùn)用在當(dāng)前階段還沒有完全成熟，很多老師只是將這一手段用來輔助教學(xué)，沒有意識到這以手段給化學(xué)課程帶來的改變，因此，在這種情況下，我們就需要加強(qiáng)對數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的教學(xué)研究，并以這一教學(xué)手段來創(chuàng)新化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，以提高高中化學(xué)課堂的效率和質(zhì)量。

例如：在學(xué)習(xí)“銅與濃硫酸反應(yīng)”這一實(shí)驗(yàn)時(shí)，我們就可以利用數(shù)字化進(jìn)行實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新，首先按照教材將實(shí)驗(yàn)復(fù)現(xiàn)，然后提出問題金屬與濃硫酸反應(yīng)都需要具備哪些條件，然后讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)?zāi)M，找到一些金屬與濃硫酸反應(yīng)的條件，并將幾種金屬與濃硫酸的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行對比分析，總結(jié)出金屬與濃硫酸反應(yīng)的一般條件和規(guī)律。通過這樣的教學(xué)創(chuàng)新，讓學(xué)生的思想和眼界不僅僅局限于一個實(shí)驗(yàn)，而拓展到對整個化學(xué)規(guī)律的發(fā)現(xiàn)，從而提高學(xué)生對化學(xué)知識的理解力和運(yùn)用能力。

隨著時(shí)代的不斷發(fā)展，對于信息技術(shù)的應(yīng)用也越來越受到教育界的重視，在這種情況下，我們作為任課教師，應(yīng)該認(rèn)識到數(shù)字化的化學(xué)實(shí)驗(yàn)對學(xué)生未來發(fā)展的幫助和重要性，努力提高自身的教學(xué)水平，合理運(yùn)用這一教學(xué)方法進(jìn)行高中化學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，為學(xué)生以后的高考和化學(xué)學(xué)習(xí)打下一個良好的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

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