應(yīng)用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)消除傳統(tǒng)初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)盲點(diǎn)的策略

江蘇省江陰市敔山灣實(shí)驗(yàn)學(xué)校(214400) 謝如俊

針對(duì)傳統(tǒng)初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的教學(xué)盲點(diǎn)以及數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，科學(xué)應(yīng)用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)，消除傳統(tǒng)初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)盲點(diǎn)可從以下二個(gè)方面入手。

1 應(yīng)用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)促進(jìn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)由定性向定量化發(fā)展

為了揭開(kāi)化學(xué)本質(zhì)，使學(xué)生更好地認(rèn)識(shí)物質(zhì)及其變化規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生的探究精神，對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的要求應(yīng)該由感性認(rèn)識(shí)向理性認(rèn)識(shí)發(fā)展，學(xué)生不僅需要知道實(shí)驗(yàn)“怎么樣做”“是什么”，而且還需要明白“有多少”，這就需要初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)由定性向定量化發(fā)展。定量化實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的獲得離不開(kāi)精確的測(cè)量，而傳統(tǒng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的測(cè)量不夠精細(xì)、準(zhǔn)確，比如pH值只能精確到0.1的單位，溫度只能估算到0.5 ℃，燒杯或量筒只能精確到0.1 mL，質(zhì)量只能精確到0.1 g。應(yīng)用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)設(shè)備能對(duì)這些數(shù)據(jù)更精確地測(cè)量與傳輸，這樣得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果必將與實(shí)驗(yàn)物質(zhì)本身及其規(guī)律更加接近。

例如在“酒精燈火焰溫度測(cè)定”實(shí)驗(yàn)中，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方法就是點(diǎn)燃酒精燈，將火柴桿(其他圓形、條形均勻木質(zhì)也可以)平放插入到火焰中，然后通過(guò)火柴桿碳化的程度來(lái)判斷酒精燈火焰的溫度。但是這種實(shí)驗(yàn)方法有些不合理不科學(xué)。首先，火柴桿體積很小，插入火焰中在很短的時(shí)間里整個(gè)火柴都被碳化，控制不當(dāng)就會(huì)起火，實(shí)驗(yàn)的結(jié)果就是根本不能通過(guò)火柴桿的碳化程度來(lái)反映酒精燈火焰不同層次溫度的高低。實(shí)驗(yàn)之后，學(xué)生只能機(jī)械地記憶“酒精燈外焰溫度最高，內(nèi)焰次之，而焰心溫度最低”。再深思之，外焰溫度到底多高，外焰與焰心的溫差有多大？傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)根本無(wú)能為力，這無(wú)疑就形成了一定的教學(xué)盲點(diǎn)，而應(yīng)用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)就可以很好地解決這一問(wèn)題。江蘇省特級(jí)教師、蘇州市學(xué)科及教科研“雙帶頭人”嚴(yán)西平教師就曾用溫度傳感器精確測(cè)出了酒精燈火焰的溫度值。該實(shí)驗(yàn)分5組進(jìn)行，取五組所測(cè)量數(shù)值的平均值，具體數(shù)值見(jiàn)表1。

表1 酒精燈各部分的溫度(℃)

通過(guò)此實(shí)驗(yàn)，學(xué)生對(duì)“酒精燈外焰溫度最高，內(nèi)焰次之，而焰心溫度最低”知識(shí)點(diǎn)的由來(lái)有了直觀的理解，記憶更加穩(wěn)固，有效實(shí)現(xiàn)了化學(xué)實(shí)驗(yàn)由定性向定量化的發(fā)展。

2 利用好數(shù)字化實(shí)驗(yàn)器材，培養(yǎng)學(xué)生的自主探究能力

傳統(tǒng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)往往缺乏對(duì)學(xué)生自主探究能力的培養(yǎng)，這是一大教學(xué)盲點(diǎn)，運(yùn)用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)，可以發(fā)揮不同數(shù)字化實(shí)驗(yàn)器材的作用，為學(xué)生創(chuàng)造良好的教學(xué)情境，促進(jìn)學(xué)生自主探究能力的培養(yǎng)。例如教師講解“溶解”這個(gè)概念時(shí)，如果采用傳統(tǒng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，學(xué)生較多時(shí)候處于被動(dòng)狀態(tài)，而應(yīng)用數(shù)字化探究實(shí)驗(yàn)，學(xué)生就可以通過(guò)基于電導(dǎo)率傳感器的引入，借助手持技術(shù)獲得所需信息。基于電導(dǎo)率傳感器的數(shù)字化“溶解”實(shí)驗(yàn)不僅形象地展示了氯化鈉的溶解過(guò)程，而且還運(yùn)用實(shí)驗(yàn)的方式得出氯化鈉溶解以后形成氯離子與鈉離子的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。通過(guò)本次實(shí)驗(yàn)，不僅幫助學(xué)生準(zhǔn)確構(gòu)建溶解的概念，而且還讓學(xué)生們體會(huì)到了實(shí)驗(yàn)的樂(lè)趣。對(duì)于溶解的概念不是讓學(xué)生死記硬背，而是通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方式展開(kāi)探究性的教學(xué)，如此以來(lái)，學(xué)生思維更加活躍，對(duì)化學(xué)也產(chǎn)生了自主學(xué)習(xí)與研究的興趣。

化學(xué)教師一定要科學(xué)選擇實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ剑瑑?yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式，盡量減少實(shí)驗(yàn)教學(xué)盲點(diǎn)。