高中化學(xué)教學(xué)中應(yīng)用數(shù)字化實驗例子剖析的探究

羅梅鳳

摘要：在高中化學(xué)教學(xué)中實驗是非常重要的內(nèi)容，通過對數(shù)字化技術(shù)的有效應(yīng)用，可以提升實驗過程的精準(zhǔn)性以及科學(xué)性，使實驗結(jié)果得以明確、直觀，這樣在提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時，還可以增強學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與自主性，有效促進課堂教學(xué)的高效開展。

關(guān)鍵詞：高中化學(xué)；化學(xué)教學(xué)；數(shù)字化實驗

中圖分類號：G633.8文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1992-7711（2020）11-0114

隨著新課改的有效開展，信息技術(shù)與教學(xué)活動變得更加緊密。在高中化學(xué)教學(xué)中通過對數(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)生開展化學(xué)實驗的熱情，還能夠提高實驗教學(xué)質(zhì)量，進而促進學(xué)生化學(xué)綜合水平的提升。

一、數(shù)字化實驗的優(yōu)勢

在高中化學(xué)實驗教學(xué)中，因為受到相關(guān)因素的影響，高中化學(xué)實驗的開展會受到相應(yīng)的限制。由于部分化學(xué)實驗會產(chǎn)生有害物質(zhì)，如果沒有充分準(zhǔn)備可能會對師生生命健康產(chǎn)生危害，所以為了避免不良狀況的出現(xiàn)，學(xué)校通常會避免操作此類化學(xué)實驗，這樣就會對學(xué)生的學(xué)習(xí)和理解造成相應(yīng)影響。而通過對數(shù)字化實驗的應(yīng)用，可以很好地解決相關(guān)問題，并且確保師生安全和學(xué)生學(xué)習(xí)的有效性。同時，在數(shù)字化實驗中教學(xué)難度會減小，有助于學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣。在此過程中，學(xué)生可以獨立完成實驗操作，并且反復(fù)對實驗過程、原理進行探究與分析，進而使學(xué)生對知識產(chǎn)生更加深刻的理解。如果在操作中出現(xiàn)錯誤，學(xué)生可以清楚地看到錯誤所造成的影響從而產(chǎn)生深刻記憶，以避免再次出現(xiàn)相同的錯誤，從而顯著提升學(xué)生的化學(xué)水平。

二、應(yīng)用實例的剖析

1.結(jié)合傳統(tǒng)實驗

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

2.自主探究

在高中化學(xué)教學(xué)中，傳統(tǒng)教學(xué)模式就是教師對實驗步驟進行講解并進行實驗演示，然后引導(dǎo)學(xué)生實際動手操作，部分教師認(rèn)為這樣做自己的任務(wù)就完成了。其實，這樣會使學(xué)生在實際操作過程中出現(xiàn)很多問題，并且學(xué)生的問題得不到解答，進而使實驗教學(xué)效果受到直接影響，不利于對學(xué)生自主學(xué)習(xí)、探究能力的培養(yǎng)。同時，在數(shù)字化實驗中計算機可以自動對相關(guān)數(shù)據(jù)進行收集和處理，能夠迅速、精準(zhǔn)地得到答案，可以在對實驗現(xiàn)象與結(jié)論進行觀測的過程中，幫助學(xué)生更好地理解所學(xué)知識。所以，在實際教學(xué)中，需要教師積極轉(zhuǎn)變自身理念，重視對數(shù)字化實驗技術(shù)的充分應(yīng)用，使實驗細節(jié)得到有效完善。并且在學(xué)生對實驗數(shù)據(jù)和現(xiàn)象進行分析與觀察的過程中，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”實驗中，在對乙烯產(chǎn)率進行計算時，一般采用乙烯和溴水反應(yīng)，并且要對溴水所增加的質(zhì)量進行計算。而通過對數(shù)字化實驗技術(shù)的應(yīng)用，學(xué)生可以設(shè)計實驗用理想氣體狀態(tài)方程進行計算，這樣不僅可以對產(chǎn)率進行計算，還可以對乙烯進行充分利用，節(jié)約藥品、簡便步驟，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”相關(guān)知識時，教師可以利用多媒體播放生活中常見的鐵生銹視頻，組織學(xué)生討論為什么會出現(xiàn)此種情況，學(xué)生會根據(jù)自己的生活經(jīng)驗最終討論出答案，其一致認(rèn)為這是鐵長期處于潮濕空氣中導(dǎo)致的，此時就會產(chǎn)生銹蝕的問題。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，向?qū)W生解釋原因并引出防護教學(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，并對知識進行透徹理解，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)實驗

在傳統(tǒng)化學(xué)實驗教學(xué)中，因受諸多因素的影響，常常會出現(xiàn)現(xiàn)象不明、數(shù)據(jù)缺失的狀況，使得學(xué)生無法在定量分析中得到精確結(jié)果，這樣不利于實驗作用的有效發(fā)揮。而通過對數(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)確的實驗數(shù)據(jù)，讓學(xué)生能夠開展有效的定量分析，明顯降低誤差，確保實驗結(jié)果。例如，在“氨水滴定醋酸溶液”實驗中，通常會應(yīng)用酚酞做指示劑，但是因為反應(yīng)較為遲鈍，實驗效果并不明顯。而通過對數(shù)字化實驗技術(shù)的應(yīng)用，將計算機與電導(dǎo)率傳感器、滴數(shù)傳感器進行連接，隨著氨水的滴入，計算機屏幕會繪制出相對應(yīng)的電導(dǎo)率曲線，這樣學(xué)生就可以獲得準(zhǔn)確、充分的實驗數(shù)據(jù)，并對式樣內(nèi)容進行明確把握，從而促進學(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，重視對信息技術(shù)的充分利用，以便于為教學(xué)活動提供有效輔助。所以，在高中化學(xué)實驗教學(xué)過程中，只有教師跟上教育發(fā)展潮流，才能夠充分發(fā)揮數(shù)字化實驗的作用，從而有效培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)綜合能力，促進高中化學(xué)課堂教學(xué)的高效、順利開展。

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（作者單位：江西省贛州市興國縣興國中學(xué)342400）