VR技術(shù)在初中化學微觀教學課堂上的融合研究

文廣州市華穎外國語學校 潘愛娣

人教版九年級化學上冊緒言中，把化學定義為是在分子、原子層次上研究物質(zhì)的性質(zhì)、組成、結(jié)構(gòu)與變化規(guī)律的一門科學。從定義上可看出，大量化學知識需深入到微觀層次上學習和探究，認識微觀世界是初中化學教學的重要內(nèi)容。VR技術(shù)與初中化學微觀教學課堂的融合，給抽象枯燥的課堂注入新的生命力，創(chuàng)新教學方式和學習手段，提高課堂教學質(zhì)量。

一、VR 技術(shù)激發(fā)學生學習持續(xù)性和積極性

初中微觀知識教學，是初中化學的重要組成部分。剛接觸化學知識的九年級的學生需較強的空間想象力和抽象思維能力去理解和掌握抽象的分子、原子的定義和特點，原子的結(jié)構(gòu)、離子的形成等微觀知識內(nèi)容。傳統(tǒng)的化學微觀教學，往往僅局限于學生想象，或利用圖片、靜態(tài)模型及Flash 簡單的二維動畫模擬微觀過程，失真度高，教學中難以激發(fā)學生興趣和熱情，這導致學習效果不佳，微觀教學課堂質(zhì)量差。VR技術(shù)的特點尤其是能將看不見的微?？梢暬⑿蜗蠡?，非常適合化學微觀知識的學習。如在“離子的形成”微觀教學課堂中，利用能構(gòu)建逼真、直觀、趣味的互助虛擬學習空間，能讓學生有身臨其境之感，能獲得和真實世界一樣感受的VR 技術(shù)支持，恰似給學生提供了一雙能看微觀世界的“眼睛”，肉眼不可見的原子、電子、離子等微觀粒子現(xiàn)出真身，原子的微觀運動結(jié)構(gòu)，原子得失電子后形成離子的過程軌跡無所遁形。這樣子的VR 技術(shù)科學融合的微觀課堂教學實踐，能使微觀知識化靜為動，化虛為實，化抽象為具體，充滿高度的真實感，能為學生呈現(xiàn)出獨特的視覺沖擊和情感體驗。VR 技術(shù)在初中微觀知識教學課堂運用，解決了微觀教學情境和意境難以表達的困境，幫助學生理解化學微觀問題，深刻理解和掌握分子、原子、離子等微觀知識，必能同時激發(fā)學生學習化學知識的持續(xù)性和積極性。

二、VR 技術(shù)促進學生微粒觀核心素養(yǎng)的培養(yǎng)

教師通過對《義務(wù)教育化學課程標準（2011 年版）》的研讀，學習到初中的化學教育，必須要在教學過程中，達到引導學生認識物質(zhì)世界的變化規(guī)律，形成化學的基本觀念的目標要求。21 世紀的教育改革，要求教育能促進學生綜合素質(zhì)的養(yǎng)成，而學科觀念的建構(gòu)，就是課程改革的重要任務(wù)。義務(wù)教育階段，化學學科觀念建構(gòu)實施的重要步驟，就是培養(yǎng)學生物質(zhì)微粒觀。所以，在初中化學教學中，教師需重視學生微粒觀培養(yǎng)。微粒觀的培養(yǎng)，需教師在設(shè)計微觀教學課堂時，把重心放在學生理解知識和思維能力的培養(yǎng)上。如“復分解反應(yīng)的條件及微觀本質(zhì)”微觀教學時，傳統(tǒng)的教學手段和學習方式教學后學生對酸、堿、鹽之間的化學反應(yīng)理不清，胡編亂造它們的反應(yīng)，學生并沒有理解反應(yīng)的微觀本質(zhì)。利用VR 技術(shù)，在授課時將酸、堿、鹽間的生成水或氣體或沉淀等的化學反應(yīng)三維化，立體化，反應(yīng)前存在哪些離子，反應(yīng)時減少哪些離子，反應(yīng)后留下哪些離子，看得清清楚楚。微粒的三維存在及運動軌跡學生可隨時暫停，后退，反復觀看和操作。這樣能幫助學生突破酸、堿、鹽化學反應(yīng)的學習重難點，提升想象力，逐步形成空間意識，理解微觀反應(yīng)本質(zhì)，對學生微粒觀的建立和化學學科素養(yǎng)的培養(yǎng)起來非常關(guān)鍵的作用。

三、VR 技術(shù)加快教師專業(yè)技能的提升

教師是整個課堂的引導者，教師專業(yè)水平直接影響教學質(zhì)量。新時代信息技術(shù)的快速發(fā)展，要求教育教學中教師不斷提升自身的專業(yè)技能。教師既要熟練掌握學科教學內(nèi)容的系統(tǒng)知識，又要學會靈活運用多種信息技術(shù)手段和平臺，使學科課堂和信息技術(shù)等智慧融合，更好地為教育教學服務(wù)。VR 技術(shù)與初中化學微觀化學課堂相融合，教師需做好課程資源建設(shè)和開發(fā)，思考微觀知識點的教學怎么運用才能讓VR 技術(shù)發(fā)揮作用，讓VR 與化學教師的“教”達到深度融合，即教師要學會根據(jù)教學需要對VR 技術(shù)合理運用，獲得高效的微觀教學效果。教師在《復分解反應(yīng)發(fā)生的條件》課堂教學設(shè)計中，利用VR 技術(shù)給學生創(chuàng)設(shè)能夠人機互動的初中常見的酸、堿、鹽之間能否反應(yīng)的虛擬探究實驗環(huán)境，軟件提供的多種可溶或不可溶的酸、堿、鹽。