數(shù)字實(shí)驗(yàn)和傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)在化學(xué)教學(xué)中的融合應(yīng)用研究

王 莉

（甘肅省定西市安定區(qū)福臺(tái)高級(jí)中學(xué)，甘肅 定西）

過去的化學(xué)課堂，老師與學(xué)生之間沒過多的交流,課堂上沒有學(xué)習(xí)的氛圍，還會(huì)讓學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)沒有一點(diǎn)激情，所以老師要改變自身的教學(xué)方式，要加強(qiáng)與學(xué)生之間的交流和溝通，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。在化學(xué)課上，老師要讓學(xué)生感受到學(xué)習(xí)的氛圍和學(xué)習(xí)的興趣，從而有利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的吸收?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)非常多，然而很多學(xué)生不知道，數(shù)字實(shí)驗(yàn)與傳統(tǒng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的結(jié)合，也可以解決化學(xué)問題，所以本文以《化學(xué)反應(yīng)原理》為例，分析數(shù)字實(shí)驗(yàn)和傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)在《化學(xué)反應(yīng)原理》模塊教學(xué)中的融合。

一、數(shù)字實(shí)驗(yàn)和傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)融合的意義

人教版選修四《化學(xué)反應(yīng)原理》模塊是高中化學(xué)學(xué)習(xí)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，而且新高考改革以后在高考中所占的比重也在增加。現(xiàn)階段的高中化學(xué)課堂教學(xué)中存在很多的不足，其中最關(guān)鍵的原因就是高中化學(xué)知識(shí)本身存在抽象性和復(fù)雜性，知識(shí)點(diǎn)涵蓋的范圍比較廣，學(xué)生很難透徹深入地理解和掌握這些知識(shí)，學(xué)習(xí)起來就會(huì)比較吃力，從而慢慢喪失對(duì)化學(xué)科目的學(xué)習(xí)興趣，這對(duì)提升學(xué)生的化學(xué)成績(jī)以及鍛煉學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)十分不利。采取趣味實(shí)驗(yàn)的方法就是運(yùn)用充滿趣味的、結(jié)合日常生活實(shí)際的化學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)學(xué)生透徹地理解一些復(fù)雜的化學(xué)知識(shí)，幫助學(xué)生掌握和鞏固這些知識(shí)。智慧課堂是將現(xiàn)代大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)以及互聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)與課堂教學(xué)深度融合的一種新教學(xué)模式，能夠利用互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)豐富課程資源，采取課前準(zhǔn)備、課后溫習(xí)來節(jié)約課堂時(shí)間，讓學(xué)生在課堂中能夠充分體驗(yàn)動(dòng)手實(shí)踐，最終提升課堂學(xué)習(xí)效率。高中化學(xué)一直以來都是學(xué)生學(xué)起來比較吃力的學(xué)科，學(xué)生對(duì)化學(xué)重難點(diǎn)知識(shí)的理解和應(yīng)用能力還是普遍偏弱。同時(shí)教學(xué)方式傳統(tǒng)，課堂內(nèi)容枯燥，學(xué)生被動(dòng)接受，作業(yè)量重且難，更加劇了學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)科的畏懼抵觸心理。此外作業(yè)負(fù)擔(dān)重、考試壓力大，進(jìn)一步打擊了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

二、構(gòu)建高中化學(xué)課堂的創(chuàng)新策略

（一）激發(fā)學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)興趣，學(xué)以致用

興趣是最好的老師，作為化學(xué)老師，可以布置一些任務(wù)讓學(xué)生完成，可以適當(dāng)給予優(yōu)勝者獎(jiǎng)勵(lì)，從而讓學(xué)生爭(zhēng)先恐后去完成老師布置的任務(wù)，積極去比賽，產(chǎn)生一種勝負(fù)欲。在化學(xué)課程的學(xué)習(xí)中，老師必須在課堂上加入一點(diǎn)創(chuàng)新，讓學(xué)生有學(xué)習(xí)的積極性，才能夠想去學(xué)習(xí)。特別是在化學(xué)學(xué)習(xí)方面，化學(xué)知識(shí)本來就是死記硬背的知識(shí)，有些學(xué)生對(duì)這些枯燥無味的知識(shí)提不起任何興趣。所以，高中化學(xué)老師應(yīng)該根據(jù)化學(xué)內(nèi)容制定一些新穎的教學(xué)方法。例如，根據(jù)這篇課文的主要內(nèi)容，可以找一些相關(guān)的視頻或者是歌曲以及動(dòng)態(tài)圖片，在上課之前給學(xué)生播放，先激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，才能更好地活躍上課的氛圍，促進(jìn)學(xué)生的互動(dòng)，提高學(xué)生上課的積極性。這種學(xué)習(xí)方式不僅可以方便老師，也讓學(xué)生在課程中真正學(xué)到了知識(shí)。所以對(duì)于高中的化學(xué)課堂來說，更需要老師添加一些活力，最大限度地活躍課堂的氛圍，這才能真正提高課堂效率。

（二）尊重學(xué)生的個(gè)性化需求，提高課堂教學(xué)效果

化學(xué)老師在教學(xué)過程中應(yīng)該全面了解每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，幫助學(xué)生解決不理解的問題，解決學(xué)生在學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)時(shí)的疑難疑問，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)的自信，這樣學(xué)生的化學(xué)成績(jī)才會(huì)越來越好。老師應(yīng)該多對(duì)學(xué)生進(jìn)行鼓勵(lì)和表揚(yáng)，端正學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)的積極態(tài)度。在每次成績(jī)出來的時(shí)候要對(duì)成績(jī)優(yōu)異的學(xué)生說：這次考得很不錯(cuò)，要繼續(xù)努力。對(duì)成績(jī)沒有那么理想的學(xué)生說：你本來可以考得比這要好，這次是因?yàn)槟愕拇中牟徽J(rèn)真，下次考試只要再認(rèn)真一點(diǎn)，一定會(huì)比這次考得更好，老師相信你。在某些時(shí)候，老師的話語也會(huì)影響學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣?；瘜W(xué)老師可以在課堂上多提問，當(dāng)有些學(xué)生回答對(duì)了，要進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋頁P(yáng)和鼓勵(lì)；當(dāng)某些學(xué)生回答錯(cuò)了，也要進(jìn)行適當(dāng)?shù)墓膭?lì)，希望他們可以繼續(xù)努力。

（三）充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用

在以前的高中課堂上，教師是每節(jié)課的主導(dǎo)者，每堂課的內(nèi)容都只被教師掌握著，而學(xué)生只是被動(dòng)接受知識(shí)，沒有思考的時(shí)間，這種教育方式讓學(xué)生處在被動(dòng)的地位，同時(shí)，這種方式也需要改進(jìn)，不利于樹立學(xué)生的自尊心和自信心，也會(huì)限制學(xué)生在課堂上的積極性和參與性。教學(xué)目的的出發(fā)點(diǎn)是促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展,所以這就要提高高中生的推斷力、想象力和創(chuàng)造力等其他各方面的能力，使他們?cè)谧龌瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)的時(shí)候能夠充分發(fā)揮想象力、創(chuàng)造力和創(chuàng)新能力，能夠在實(shí)驗(yàn)中發(fā)揮更好的水平，從而提高化學(xué)綜合素質(zhì)能力。

三、數(shù)字實(shí)驗(yàn)和傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)思想方法的應(yīng)用原則

（一）等價(jià)性原則

在數(shù)字實(shí)驗(yàn)和傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用中，等價(jià)原則非常重要。等價(jià)就是在進(jìn)行轉(zhuǎn)化時(shí)“數(shù)”的代數(shù)性質(zhì)和“形”的集合性質(zhì)是等價(jià)的。尤其是不能因?yàn)閳D形在構(gòu)圖時(shí)都不準(zhǔn)確，而造成解題的失誤。

（二）雙向性原則

數(shù)字實(shí)驗(yàn)和傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的雙向性主要體現(xiàn)在代數(shù)與圖形之間的相互補(bǔ)充，代數(shù)具有一定的抽象性，而圖形則具有直觀和簡(jiǎn)單易懂的特點(diǎn)。但是圖形又不具有很強(qiáng)的邏輯，比較混亂，而代數(shù)則具有更強(qiáng)的邏輯性，所以二者相輔相成，體現(xiàn)數(shù)與形的統(tǒng)一。

（三）簡(jiǎn)單性原則

簡(jiǎn)單性原則是指在高中化學(xué)反應(yīng)原理的教學(xué)過程中，老師靈活運(yùn)用數(shù)字實(shí)驗(yàn)和傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的思想，用圖形來表示代數(shù)。這種方式不僅讓學(xué)生覺得構(gòu)圖合理、簡(jiǎn)單，還可以使學(xué)生在代數(shù)計(jì)算中看得簡(jiǎn)單明了，這樣做更容易讓學(xué)生理解題意。

四、數(shù)字實(shí)驗(yàn)和傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)在化學(xué)反應(yīng)原理模塊教學(xué)中的融合

在實(shí)際應(yīng)用數(shù)字實(shí)驗(yàn)和傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方式時(shí)，應(yīng)該更傾向于化學(xué)反應(yīng)原理，語言和圖形之間的靈活轉(zhuǎn)換，特別是面對(duì)一些比較抽象、難度系數(shù)比較大的問題時(shí)，充分融合數(shù)形結(jié)合的教學(xué)方法，將難懂的、模糊的代數(shù)問題轉(zhuǎn)變?yōu)楹?jiǎn)單明了的圖形，這樣學(xué)生就能從圖形中得到一定的啟發(fā)，從而更好地解題、思考問題的思路與方向變得更加順暢清晰。通過長(zhǎng)時(shí)間的思維訓(xùn)練，學(xué)生的解題思路也會(huì)變得更加清晰。

五、醋酸電離平衡的實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)思想

醋酸電離平衡作為平衡思維溶液實(shí)際應(yīng)用的一種，在采用傳統(tǒng)方法教學(xué)時(shí)學(xué)生較難理解，尤其是針對(duì)醋酸的分離。在醋酸中是否含有電離平衡的狀態(tài)，而此時(shí)電離平衡狀態(tài)是否也會(huì)出現(xiàn)移動(dòng)，這些都是目前學(xué)生所面臨的問題，所以想要解決實(shí)際問題，在教學(xué)設(shè)計(jì)中應(yīng)該將數(shù)字實(shí)驗(yàn)與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)充分融合，才可以體現(xiàn)感性認(rèn)知，同時(shí)穿插理性辨析，對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行探究，用此種教學(xué)模式，學(xué)生可輕而易舉地理解知識(shí)點(diǎn)中的內(nèi)容，本課主要研究醋酸活動(dòng)行徑，尤其是在弱電解質(zhì)狀態(tài)下。

探究一：證明醋酸是弱電解質(zhì)

根據(jù)學(xué)生以往所吸收的知識(shí)，如鹽酸，以此為基礎(chǔ)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，采用較為傳統(tǒng)的方式為學(xué)生進(jìn)行講解。首先用試管進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，采取相同體積的鹽酸以及醋酸，并且加入鎂條，觀察其反應(yīng)現(xiàn)象，在學(xué)生觀察的時(shí)候能夠看到不同的現(xiàn)象，同時(shí)也能夠體現(xiàn)出不同的問題，如相同濃度的鹽酸，在電離程度下會(huì)產(chǎn)生什么樣的狀態(tài)。采用數(shù)字實(shí)驗(yàn)方式將pH 傳感器放入溶液當(dāng)中進(jìn)行檢測(cè)。然后套入公式轉(zhuǎn)換成為氫離子的濃度，從而能夠體現(xiàn)出醋酸在部分電離之后會(huì)形成弱電解質(zhì)。根據(jù)這個(gè)實(shí)驗(yàn)可知使用的溶液以及所使用的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方式，操作比較簡(jiǎn)單，但是在組裝和計(jì)算方面較為復(fù)雜，所以想要進(jìn)一步驗(yàn)證，那么可以使用數(shù)字實(shí)驗(yàn)的方法。這樣會(huì)提高準(zhǔn)確率，傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)所無法達(dá)到的目的，使用數(shù)字實(shí)驗(yàn)輕而易舉。

探究二：證明醋酸溶液中存在電離平衡

想要體現(xiàn)醋酸電離逆向作用，那么首先應(yīng)該采用數(shù)字實(shí)驗(yàn)的方法，如強(qiáng)酸制弱酸以及化學(xué)平衡移動(dòng)等。根據(jù)實(shí)驗(yàn)可知，傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)無法體現(xiàn)出明顯現(xiàn)象，但是數(shù)字實(shí)驗(yàn)可以體現(xiàn)出化學(xué)平衡移動(dòng)的思維。

（1）認(rèn)真分析在醋酸電離平衡狀態(tài)下溫度會(huì)產(chǎn)生什么樣的變化，會(huì)帶來什么樣的影響。此時(shí)如果緩慢加熱，那么pH 傳感器放置在溶液中，pH 值也會(huì)產(chǎn)生一定的變化。

（2）分析醋酸電離子平衡狀態(tài)下離子濃度所產(chǎn)生的變化以及影響，向溶液中加入醋酸氨粉末，此時(shí)pH 傳感器放置在溶液中，發(fā)現(xiàn)pH 值出現(xiàn)了變化。

（3）分析醋酸濃度對(duì)電離平衡所產(chǎn)生的影響，在其中加入少量的蒸餾水液，以緩慢的速度加入，在使用電導(dǎo)率傳感器后發(fā)現(xiàn)電導(dǎo)率數(shù)值產(chǎn)生了一定的變化。

六、總結(jié)

根據(jù)以上的分析，高中化學(xué)課堂首先要與日常生活相結(jié)合，以提升學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，同時(shí)也可以將課堂生活化，采取相應(yīng)的措施，適當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生將生活與理論知識(shí)充分融合，化枯燥為興趣。培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力以及想象力，生活中的經(jīng)驗(yàn)可以為學(xué)生提供有力的幫助，尤其是在學(xué)習(xí)化學(xué)的時(shí)候，其實(shí)高中化學(xué)并不是很難，有很多基礎(chǔ)知識(shí)，甚至說有很多知識(shí)點(diǎn)在生活中都可以發(fā)現(xiàn)，所以只要細(xì)心觀察就可以發(fā)現(xiàn)生活中的化學(xué)知識(shí)。因此，在化學(xué)課上要把握好上課的每一個(gè)環(huán)節(jié)的要求，要做到合理安排每節(jié)課，在課堂上也要主動(dòng)引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)。所以學(xué)生更應(yīng)該好好地學(xué)習(xí)化學(xué)，在學(xué)習(xí)的過程中遇到不會(huì)的問題去問老師，老師可以幫你理解、搞懂這道題，使自己化學(xué)成績(jī)得以提高。