高中化學(xué)教學(xué)中應(yīng)用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)例子剖析的探究

隨著新課改的有效開(kāi)展，信息技術(shù)與教學(xué)活動(dòng)變得更加緊密。在高中化學(xué)教學(xué)中通過(guò)對(duì)數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用，有助于教學(xué)成果的不斷提升。而數(shù)字化理念的應(yīng)用，不僅可以提升學(xué)生開(kāi)展化學(xué)實(shí)驗(yàn)的熱情，還能夠提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生化學(xué)綜合水平的提升。

一、數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的優(yōu)勢(shì)

在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，因?yàn)槭艿较嚓P(guān)因素的影響，高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展會(huì)受到相應(yīng)的限制。由于部分化學(xué)實(shí)驗(yàn)會(huì)產(chǎn)生有害物質(zhì)，如果沒(méi)有充分準(zhǔn)備可能會(huì)對(duì)師生生命健康產(chǎn)生危害，所以為了避免不良狀況的出現(xiàn)，學(xué)校通常會(huì)避免操作此類(lèi)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，這樣就會(huì)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)和理解造成相應(yīng)影響。而通過(guò)對(duì)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用，可以很好地解決相關(guān)問(wèn)題，并且確保師生安全和學(xué)生學(xué)習(xí)的有效性。同時(shí)，在數(shù)字化實(shí)驗(yàn)中教學(xué)難度會(huì)減小，有助于學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣。在此過(guò)程中，學(xué)生可以獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)操作，并且反復(fù)對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程、原理進(jìn)行探究與分析，進(jìn)而使學(xué)生對(duì)知識(shí)產(chǎn)生更加深刻的理解。如果在操作中出現(xiàn)錯(cuò)誤，學(xué)生可以清楚地看到錯(cuò)誤所造成的影響從而產(chǎn)生深刻記憶，以避免再次出現(xiàn)相同的錯(cuò)誤，從而顯著提升學(xué)生的化學(xué)水平。

二、應(yīng)用實(shí)例的剖析

1.結(jié)合傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)

在高中化學(xué)教學(xué)中，數(shù)字化實(shí)驗(yàn)完全取代傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)并不可取，在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，為了充分發(fā)揮數(shù)字化實(shí)驗(yàn)所具備的優(yōu)勢(shì)，教師需要重視將數(shù)字化實(shí)驗(yàn)與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的充分結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生將實(shí)驗(yàn)?zāi)康淖鳛橹骶€，與實(shí)驗(yàn)原理進(jìn)行充分結(jié)合，從而使實(shí)驗(yàn)反應(yīng)變得可視化，這樣不僅可以對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行觀察，還能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行有效分析，幫助學(xué)生構(gòu)建起相對(duì)應(yīng)的反應(yīng)原理圖像，以增強(qiáng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力。例如，在中和反應(yīng)熱的測(cè)定實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生需要應(yīng)用同一只溫度計(jì)多次對(duì)反應(yīng)過(guò)程中的最高溫度進(jìn)行讀取，但這并不便于學(xué)生高效、順利地完成實(shí)驗(yàn)。而將傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)與數(shù)字化實(shí)驗(yàn)技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，通過(guò)對(duì)溫度傳感器的應(yīng)用能夠讓學(xué)生輕松讀數(shù)，充分發(fā)揮數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的效果，從而顯著增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性以及說(shuō)服力。

2.自主探究

在高中化學(xué)教學(xué)中，傳統(tǒng)教學(xué)模式就是教師對(duì)實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行講解并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示，然后引導(dǎo)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手操作，部分教師認(rèn)為這樣做自己的任務(wù)就完成了。其實(shí)，這樣會(huì)使學(xué)生在實(shí)際操作過(guò)程中出現(xiàn)很多問(wèn)題，并且學(xué)生的問(wèn)題得不到解答，進(jìn)而使實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果受到直接影響，不利于對(duì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、探究能力的培養(yǎng)。同時(shí)，在數(shù)字化實(shí)驗(yàn)中計(jì)算機(jī)可以自動(dòng)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和處理，能夠迅速、精準(zhǔn)地得到答案，可以在對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)論進(jìn)行觀測(cè)的過(guò)程中，幫助學(xué)生更好地理解所學(xué)知識(shí)。所以，在實(shí)際教學(xué)中，需要教師積極轉(zhuǎn)變自身理念，重視對(duì)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)技術(shù)的充分應(yīng)用，使實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)得到有效完善。并且在學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和現(xiàn)象進(jìn)行分析與觀察的過(guò)程中，教師需要積極參與，以引導(dǎo)學(xué)生不斷創(chuàng)新，使其能夠在不斷探索中學(xué)習(xí)，從而顯著提升課堂教學(xué)效率。例如，在“乙烯的制取”實(shí)驗(yàn)中，在對(duì)乙烯產(chǎn)率進(jìn)行計(jì)算時(shí)，一般采用乙烯和溴水反應(yīng)，并且要對(duì)溴水所增加的質(zhì)量進(jìn)行計(jì)算。而通過(guò)對(duì)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)技術(shù)的應(yīng)用，學(xué)生可以設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)用理想氣體狀態(tài)方程進(jìn)行計(jì)算，這樣不僅可以對(duì)產(chǎn)率進(jìn)行計(jì)算，還可以對(duì)乙烯進(jìn)行充分利用，節(jié)約藥品、簡(jiǎn)便步驟，顯著提升學(xué)生的探索學(xué)習(xí)能力。

比如，在學(xué)習(xí)“金屬的腐蝕與防護(hù)”相關(guān)知識(shí)時(shí)，教師可以利用多媒體播放生活中常見(jiàn)的鐵生銹視頻，組織學(xué)生討論為什么會(huì)出現(xiàn)此種情況，學(xué)生會(huì)根據(jù)自己的生活經(jīng)驗(yàn)最終討論出答案，其一致認(rèn)為這是鐵長(zhǎng)期處于潮濕空氣中導(dǎo)致的，此時(shí)就會(huì)產(chǎn)生銹蝕的問(wèn)題。當(dāng)學(xué)生得出此結(jié)論，教師就可以將之作為教學(xué)切入點(diǎn)，向?qū)W生解釋原因并引出防護(hù)教學(xué)內(nèi)容，從而掌握正確的方法。教師有目的地創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，能使學(xué)生了解生活中的現(xiàn)象，并對(duì)知識(shí)進(jìn)行透徹理解，能使學(xué)生逐漸喜歡上化學(xué)學(xué)科，改變以往的厭學(xué)情況，提高化學(xué)課堂教學(xué)效果。

3.精準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)

在傳統(tǒng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，因受諸多因素的影響，常常會(huì)出現(xiàn)現(xiàn)象不明、數(shù)據(jù)缺失的狀況，使得學(xué)生無(wú)法在定量分析中得到精確結(jié)果，這樣不利于實(shí)驗(yàn)作用的有效發(fā)揮。而通過(guò)對(duì)數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用，由相關(guān)軟件提供幫助，可以為學(xué)生提供有效、準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，讓學(xué)生能夠開(kāi)展有效的定量分析，明顯降低誤差，確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果。例如，在“氨水滴定醋酸溶液”實(shí)驗(yàn)中，通常會(huì)應(yīng)用酚酞做指示劑，但是因?yàn)榉磻?yīng)較為遲鈍，實(shí)驗(yàn)效果并不明顯。而通過(guò)對(duì)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)技術(shù)的應(yīng)用，將計(jì)算機(jī)與電導(dǎo)率傳感器、滴數(shù)傳感器進(jìn)行連接，隨著氨水的滴入，計(jì)算機(jī)屏幕會(huì)繪制出相對(duì)應(yīng)的電導(dǎo)率曲線，這樣學(xué)生就可以獲得準(zhǔn)確、充分的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并對(duì)式樣內(nèi)容進(jìn)行明確把握，從而促進(jìn)學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)水平的不斷提升。

總之，在信息技術(shù)與教育教學(xué)有效結(jié)合的大環(huán)境下，教師需要有效轉(zhuǎn)變自身理念，重視對(duì)信息技術(shù)的充分利用，以便于為教學(xué)活動(dòng)提供有效輔助。所以，在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，只有教師跟上教育發(fā)展潮流，才能夠充分發(fā)揮數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的作用，從而有效培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)綜合能力，促進(jìn)高中化學(xué)課堂教學(xué)的高效、順利開(kāi)展。