仿真化學(xué)實驗室在農(nóng)村初中化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

楊生動

摘 要：現(xiàn)階段，農(nóng)村教育資源仍落后于城鎮(zhèn)學(xué)校，尤其在信息技術(shù)輔助教學(xué)軟件方面和硬件設(shè)施配備方面。這些問題在一定程度上影響了農(nóng)村中小學(xué)的改革發(fā)展。仿真化學(xué)實驗室是一種依靠信息技術(shù)的虛擬實驗教學(xué)軟件，借助信息技術(shù)搭建的仿真化實驗室為教師和學(xué)生構(gòu)建動態(tài)的教學(xué)情境，進(jìn)而模擬真實的實驗過程和想象，豐富學(xué)生化學(xué)知識的同時，更在有限的時間和空間內(nèi)鍛煉學(xué)生的科學(xué)思維。但虛擬化學(xué)實驗室在農(nóng)村初中化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用仍存在一些問題。如缺乏實踐應(yīng)用經(jīng)驗，缺乏有效指導(dǎo)，缺乏創(chuàng)新理念等等。因此，本文就針對仿真化學(xué)實驗室在初中農(nóng)村化學(xué)教學(xué)中的實踐應(yīng)用途徑展開深入探究，以期結(jié)合有效的教學(xué)條件促進(jìn)農(nóng)村初中生化學(xué)核心素養(yǎng)的全面發(fā)展。

關(guān)鍵詞：仿真化學(xué)實驗室;農(nóng)村;初中化學(xué)教學(xué);應(yīng)用

新課改理念倡導(dǎo)教學(xué)模式的創(chuàng)新，信息技術(shù)恰好推動了教學(xué)模式的變革。尤其對于農(nóng)村學(xué)校而言，信息技術(shù)輔助教學(xué)的新型理念能夠在一定程度上拉進(jìn)農(nóng)村學(xué)校與城鎮(zhèn)學(xué)校教育資源之間的差距。對于農(nóng)村初中化學(xué)教學(xué)而言，仿真化學(xué)實驗室的應(yīng)用不僅能夠轉(zhuǎn)變化學(xué)實驗的教學(xué)模式，更能夠推動農(nóng)村教師教學(xué)理念的革新。但農(nóng)村初中學(xué)校由于缺乏豐富的信息技術(shù)輔助教學(xué)經(jīng)驗，且仍存在應(yīng)試教育的舊思想。所以，在應(yīng)用過程中仍缺乏契合度。本文就結(jié)合農(nóng)村初中化學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀，從以下幾方面探究仿真化學(xué)實驗室在農(nóng)村初中化學(xué)教學(xué)中的有效應(yīng)用。

一、借助仿真化學(xué)實驗室激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

化學(xué)實驗是培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力、自主探究能力和想象創(chuàng)造能力的關(guān)鍵途徑。但農(nóng)村初中教學(xué)條件有限，無法給學(xué)生構(gòu)建真實的實驗資源和環(huán)境。仿真化學(xué)實驗室的應(yīng)用既能夠激發(fā)學(xué)生實驗參與興趣，也能夠轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)實驗缺乏直觀的問題，幫助受條件限制的初中化學(xué)教學(xué)激發(fā)學(xué)生興趣，提升化學(xué)課堂教學(xué)效果。

比如：在九年級“質(zhì)量守恒定律”這一部分的實驗課程中。由于受硬件設(shè)施和工具的限制，常常在實際實驗過程中會因操作問題或外界環(huán)境而影響實際實驗效果。傳統(tǒng)實驗教學(xué)常常需要教師在講臺進(jìn)行實際演示，但很多學(xué)生會因為視線原因而看不清，從而影響實驗效果。應(yīng)用仿真化學(xué)實驗室，由于仿真器材圖像較大，而仿真實驗過程直觀，能夠滿足不同層次、不同位置學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。同時，學(xué)生可根據(jù)個性化需求自主拖動實驗工具或者選擇實驗步驟，從而有效鍛煉學(xué)生對化學(xué)知識的應(yīng)用能力。

二、借助仿真化學(xué)實驗室優(yōu)化實驗質(zhì)效

傳統(tǒng)化學(xué)實驗教學(xué)較注重實踐操作，因此對教師實踐能力有一定要求。其次，教師也可以結(jié)合教材中的實驗步驟詳細(xì)進(jìn)行解析，通過直觀性的圖解引導(dǎo)學(xué)生了解實驗步驟和原理。但主要依靠教師演示，學(xué)生實踐的方法進(jìn)行化學(xué)實驗教學(xué)。對于農(nóng)村學(xué)校而言，實驗室軟硬件配備參差不齊，直接影響學(xué)生的實驗學(xué)習(xí)體驗。對此，有必要應(yīng)用仿真化學(xué)實驗室，彌補(bǔ)條件有限帶來的問題。

比如：在“水的凈化方法——蒸餾法”這一課教學(xué)中，水的蒸餾實驗對水質(zhì)、工具的要求極為嚴(yán)格。傳統(tǒng)模式下農(nóng)村化學(xué)教師只能通過教材圖片引導(dǎo)學(xué)生分析蒸餾現(xiàn)象。而應(yīng)用仿真化學(xué)實驗室則能夠突破條件限制。教師首先通過3D動態(tài)模擬技術(shù)將實驗過程直觀地呈現(xiàn)在學(xué)生面前。其次，學(xué)生還能夠參與到實驗過程中的每一個環(huán)節(jié)。如在某一步驟進(jìn)行停留，如認(rèn)真觀察酒精燈的燃燒情況以及水沸騰時的溫度計變化。通過認(rèn)真觀察和細(xì)致分析了解蒸餾水的形成過程。最后，教師結(jié)合仿真化學(xué)實驗室的應(yīng)用效果變?yōu)閷嶋H實驗。學(xué)生主動舉手上臺進(jìn)行模擬演練，教師在學(xué)生做實驗時進(jìn)行提問，驅(qū)動學(xué)生展開自主合作探究，最終深化化學(xué)知識應(yīng)用能力?？梢?，仿真化學(xué)實驗室的應(yīng)用轉(zhuǎn)變了以往的被動學(xué)習(xí)模式，有效拓展了學(xué)生的思維品質(zhì)，優(yōu)化了實驗的質(zhì)量和效果。

三、借助仿真化學(xué)實驗室培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)

以往的化學(xué)實驗需要時間較長，且每一個環(huán)節(jié)都要嚴(yán)謹(jǐn)操作。對于農(nóng)村初中化學(xué)實驗室的基礎(chǔ)條件而言，較難滿足高難度的化學(xué)實驗。而仿真化學(xué)實驗室的應(yīng)用則能夠精準(zhǔn)地控制實驗所需的條件，如溫度、濕度等等，進(jìn)而充分保證化學(xué)實驗質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)。

比如：在“空氣中氧氣含量的測定”這一課教學(xué)中，需要進(jìn)行實驗驗證。但該實驗過程對于溫度和空氣質(zhì)量要求較高。同時，實驗所需時長較長，需要等待并內(nèi)溫度自然降到室溫標(biāo)準(zhǔn)。在此過程中學(xué)生仍需保持積極的學(xué)習(xí)興趣?？梢姡@對學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性要求較高。仿真化學(xué)實驗室的應(yīng)用則能夠巧妙解決此類問題。在仿真化學(xué)實驗室中教師可精準(zhǔn)設(shè)定條件，省略由瓶內(nèi)溫度自然降室溫的時間，從而直接呈現(xiàn)該部分結(jié)果。再如：“水的電解”實驗中兩個電極產(chǎn)生氣泡的速度很慢更需要耐心。應(yīng)用仿真化學(xué)實驗室則可以人為設(shè)定部分條件格式，從而節(jié)約寶貴的學(xué)習(xí)時間，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，讓學(xué)生在較短實驗參與時間內(nèi)得到思維品質(zhì)的挖掘與提升。

總之，仿真化學(xué)實驗室較適合農(nóng)村初中化學(xué)實驗教學(xué)，通過靈活運用能夠彌補(bǔ)初中學(xué)校實驗室基礎(chǔ)條件落后的問題，更能夠轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)實驗教學(xué)時長較長、直觀性差、精準(zhǔn)性差等問題。所以，仿真化學(xué)實驗室值得在農(nóng)村初中化學(xué)教學(xué)中進(jìn)行廣泛推廣及應(yīng)用。

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