虛擬實(shí)驗(yàn)在初中化學(xué)教學(xué)中的有效運(yùn)用

劉麗

摘? ?要：虛擬實(shí)驗(yàn)作為一種新型教學(xué)模式在初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程中有非常大的操作性，利用虛擬實(shí)驗(yàn)可以在保證學(xué)生安全的前提下，學(xué)生能夠較為直觀的感受實(shí)驗(yàn)過(guò)程，避免實(shí)驗(yàn)器具和藥品的浪費(fèi)，用真實(shí)的場(chǎng)景模擬實(shí)驗(yàn)過(guò)程，引發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。本文通過(guò)虛擬實(shí)驗(yàn)的定義及優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行論述，并提出優(yōu)化建議，有助于虛擬實(shí)驗(yàn)在初中化學(xué)教學(xué)中的有效運(yùn)用。

關(guān)鍵詞：虛擬實(shí)驗(yàn);初中化學(xué);教學(xué)

化學(xué)教學(xué)的基礎(chǔ)就是實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是化學(xué)重要的部分，它不僅能夠鞏固學(xué)生的初中化學(xué)理論知識(shí)，還能提升學(xué)生的觀察和動(dòng)手能力，通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)證明化學(xué)方程式的成立、觀察自然現(xiàn)象的出現(xiàn)等過(guò)程。理論基礎(chǔ)固然重要，但實(shí)驗(yàn)才能更好的讓學(xué)生理解某一化學(xué)現(xiàn)象的發(fā)生過(guò)程。對(duì)于初中生來(lái)講，化學(xué)是一門(mén)新接觸的課程，不像語(yǔ)文數(shù)學(xué)通俗，它是與生活息息相關(guān)的。但是實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不可避免會(huì)用到一些會(huì)產(chǎn)生危險(xiǎn)的物品，初中生好奇心強(qiáng)，易發(fā)生不安全事故;購(gòu)買化學(xué)藥品試劑也是一筆較大支出，因此虛擬實(shí)驗(yàn)的出現(xiàn)完美的解決了這些問(wèn)題，有利于化學(xué)教學(xué)的進(jìn)行，使理論教育與實(shí)踐相結(jié)合，提高初中化學(xué)教學(xué)水平。

一、虛擬實(shí)驗(yàn)的定義

虛擬實(shí)驗(yàn)是以信息技術(shù)為核心，以計(jì)算機(jī)、多媒體等設(shè)備為載體，建立虛擬的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，通過(guò)情境模擬，或者觀看錄制的實(shí)驗(yàn)視頻來(lái)進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一種新形式，虛擬實(shí)驗(yàn)不僅可以節(jié)約資源，還能降低實(shí)驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)，吸引學(xué)生注意力，有著共享性強(qiáng)、可重復(fù)性高的特點(diǎn)，可有效提高教學(xué)效果。

二、虛擬實(shí)驗(yàn)的優(yōu)勢(shì)

（一）實(shí)驗(yàn)形式多樣化

課堂傳統(tǒng)教學(xué)對(duì)學(xué)生吸引力不夠大，教師講課過(guò)程中學(xué)生易出現(xiàn)困倦、跑神等現(xiàn)象，而初中化學(xué)教師在教學(xué)中應(yīng)用虛擬實(shí)驗(yàn)，多樣化形式能引起學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的探究興趣。教師可以根據(jù)不同課程內(nèi)容設(shè)計(jì)出種類多變的課件，包括視頻、照片、情景模擬等。比如講解燃燒需要的條件時(shí)，教師可根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置可燃物、助燃物和著火點(diǎn)三個(gè)按鈕，選取一部分學(xué)生自己控制按鈕，分別只開(kāi)其中一個(gè)、兩個(gè)、三個(gè)時(shí)，觀察是否可以燃燒，學(xué)生就可以從實(shí)際操作中掌握燃燒需要的條件。學(xué)生能夠清楚明了地看到實(shí)驗(yàn)的完整過(guò)程與最終現(xiàn)象，教師再引導(dǎo)學(xué)生觀察并進(jìn)行思考，更有利于學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解和掌握。

（二）節(jié)能環(huán)保效果好

化學(xué)是一門(mén)涉及物品較多的學(xué)科，在各種化學(xué)變化中均會(huì)涉及物品消耗，而課堂上并沒(méi)有足夠的化學(xué)器具和試劑讓每一個(gè)學(xué)生都做到熟練的程度，過(guò)多的采購(gòu)不僅是一項(xiàng)較大的經(jīng)濟(jì)支出，也會(huì)產(chǎn)生藥品浪費(fèi)，直接排入下水道還會(huì)污染環(huán)境，而虛擬實(shí)驗(yàn)則避免了這個(gè)問(wèn)題，環(huán)保效果良好，不會(huì)有浪費(fèi)試劑及器具的情況發(fā)生，更不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。

（三）實(shí)驗(yàn)安全性能高

初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)主要學(xué)習(xí)的是裝置安裝、固定、酒精燈使用等基本操作內(nèi)容，涉及到大部分器具像試管、量筒、導(dǎo)氣管、集氣瓶等都是玻璃制品，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中易碎。雖然教師會(huì)在課堂上講解化學(xué)器具的使用及注意事項(xiàng)，但具體操作時(shí)學(xué)生還是會(huì)不注意細(xì)節(jié)，發(fā)生燙傷、試管爆炸、藥劑腐蝕等安全事故，因此通過(guò)虛擬實(shí)驗(yàn)的情境假設(shè)，會(huì)讓學(xué)生全方位、多角度、深層次的感受到實(shí)驗(yàn)安全的重要性。初中生的自我認(rèn)知能力還不全面，有時(shí)可能會(huì)故意和教師反著干，但他們并沒(méi)有考慮后果，比如教師告誡不能用手熄滅酒精燈，有的學(xué)生會(huì)覺(jué)得這是小事，為了顯示自己的與眾不同，用手捏火焰，很有可能燙傷。還有在講解硫酸時(shí)，一部分同學(xué)不認(rèn)真聽(tīng)講，實(shí)際操作時(shí)，硫酸灑在桌面上后急于用水去擦，或者把外觀相似的水倒入硫酸中，這都會(huì)引發(fā)安全事故，所以教師可以使用虛擬實(shí)驗(yàn)，并設(shè)置一些錯(cuò)誤步驟以及可能出現(xiàn)的后果來(lái)引起學(xué)生注意，讓學(xué)生們更能幫助學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)步驟的理解和掌握。

三、虛擬實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)措施

虛擬實(shí)驗(yàn)是初中化學(xué)教學(xué)一個(gè)重要有利益輔助方式，但可能在應(yīng)用上還有一點(diǎn)不足。因此可從以下三個(gè)方面進(jìn)行優(yōu)化。

首先需要教師加強(qiáng)自身技能水平，有洞察新科技的敏銳力和掌握新技術(shù)的主動(dòng)性，加強(qiáng)化學(xué)教師的技能培訓(xùn)，有的教師對(duì)多媒體等產(chǎn)品不熟悉，影響虛擬實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果，因此教師應(yīng)加強(qiáng)個(gè)人能力。學(xué)校還應(yīng)加強(qiáng)虛擬實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)人員之間的溝通，共同設(shè)計(jì)出實(shí)用性強(qiáng)、直觀性能好的虛擬試驗(yàn)。設(shè)計(jì)過(guò)程中涉及計(jì)算機(jī)知識(shí)、化學(xué)知識(shí)和美學(xué)知識(shí)，因此虛擬實(shí)驗(yàn)的開(kāi)發(fā)人員應(yīng)充分考慮教師的需求，進(jìn)行特定設(shè)計(jì)。

其次，學(xué)生和教師的知識(shí)接受程度、理解力、審美等會(huì)有較大的差異，因此在化學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)及時(shí)聽(tīng)取學(xué)生的意見(jiàn)，針對(duì)學(xué)生的反饋優(yōu)化實(shí)驗(yàn)性能，提高教學(xué)效果，減輕教師教學(xué)壓力，提升學(xué)生學(xué)習(xí)能力。

最后，應(yīng)該提高虛擬實(shí)驗(yàn)的共享程度，教師把虛擬實(shí)驗(yàn)材料拷給學(xué)生，學(xué)生可以自己根據(jù)時(shí)間合理安排，加強(qiáng)復(fù)習(xí)。對(duì)于沒(méi)有條件在家復(fù)習(xí)的，學(xué)校可以安排專門(mén)的虛擬實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生們進(jìn)行操作練習(xí)，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，虛擬實(shí)驗(yàn)有很大的優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用前景，是化學(xué)教學(xué)的一個(gè)大的突破，利用現(xiàn)代技術(shù)，開(kāi)發(fā)虛擬實(shí)驗(yàn)，不僅有各種各樣的展現(xiàn)形式，還可以重復(fù)多次操作、觀看，加深學(xué)生印象，同時(shí)，安全性更高，極大的降低了事故發(fā)生的幾率，對(duì)于環(huán)保節(jié)能方面也有很明顯的作用。虛擬實(shí)驗(yàn)可以提升初中化學(xué)教學(xué)效果，豐富學(xué)生眼界，提供更多的學(xué)習(xí)資源，從而使初中生的化學(xué)知識(shí)水平得到大幅度提升，本文通過(guò)對(duì)虛擬實(shí)驗(yàn)在初中化學(xué)教學(xué)中的有效運(yùn)用進(jìn)行探討，提出改進(jìn)建議，初中化學(xué)教學(xué)過(guò)程能更加完善，滿足學(xué)校、教師和學(xué)生三方面的要求，有助于虛擬實(shí)驗(yàn)在初中化學(xué)教學(xué)過(guò)程中發(fā)揮高效良好的作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]徐慧.淺談初中化學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)在教學(xué)中的有效應(yīng)用.知音勵(lì)志·教育版.2017（05）

[2]季曉強(qiáng).虛擬實(shí)驗(yàn)在初中化學(xué)教學(xué)中的有效運(yùn)用.教學(xué)論壇.2020（9）