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第四篇：仿真化學(xué)實(shí)驗(yàn)室在初中化學(xué)教學(xué)中應(yīng)用

摘要:

仿真化學(xué)實(shí)驗(yàn)是利用當(dāng)今先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)用于虛擬實(shí)驗(yàn)，能夠很好地模擬真實(shí)實(shí)驗(yàn)情況，使實(shí)驗(yàn)更直觀，更真實(shí)，能夠提高教學(xué)效果，幫助培養(yǎng)學(xué)生的自主探討能力、創(chuàng)新能力和分析能力，增強(qiáng)課堂演示實(shí)驗(yàn)效果，有利于培養(yǎng)自主探究能力。

關(guān)鍵詞:

仿真化學(xué)實(shí)驗(yàn);課堂演示實(shí)驗(yàn)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是當(dāng)前的研究熱點(diǎn)，將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)用于虛擬實(shí)驗(yàn)，能夠很好地模擬真實(shí)實(shí)驗(yàn)情況，使實(shí)驗(yàn)更直觀、更真實(shí)。仿真化學(xué)實(shí)驗(yàn)室作為目前中學(xué)化學(xué)學(xué)科實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)整合的技術(shù)軟件，能夠提高教學(xué)效果，幫助培養(yǎng)學(xué)生的自主探討能力、創(chuàng)新能力和分析能力，多媒體技術(shù)在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的作用越來越鮮明。仿真化學(xué)實(shí)驗(yàn)室在初中化學(xué)教學(xué)中的運(yùn)用越來越多，下面針對(duì)自己在平時(shí)教學(xué)中的應(yīng)用談幾點(diǎn)體會(huì)。

一、運(yùn)用于中學(xué)化學(xué)課堂教學(xué)中，有利于增強(qiáng)課堂演示實(shí)驗(yàn)效果

1．課堂演示Cl2、CO、SO2等有毒氣體制備和性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，O2與H2的點(diǎn)燃爆炸等危險(xiǎn)性實(shí)驗(yàn)。眾所周知，許多化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作起來具有很大的危險(xiǎn)性，許多化學(xué)藥品有毒性，因此很多化學(xué)實(shí)驗(yàn)或多或少都存在一定的安全隱患。但借助仿真實(shí)驗(yàn)，就可以讓學(xué)生在無毒、無害、無污染的綠色化學(xué)環(huán)境下進(jìn)行學(xué)習(xí)。

2．演示多裝置實(shí)驗(yàn)，如CO可燃性、還原性及尾氣吸收，二氧化碳的制取、檢驗(yàn)、性質(zhì)等多裝置的實(shí)驗(yàn)。這些實(shí)驗(yàn)由于所用藥品、儀器較多，實(shí)驗(yàn)操作比較復(fù)雜，現(xiàn)象只有部分學(xué)生可以看見，但如果我們用仿真實(shí)驗(yàn)，就可以克服這些問題，使學(xué)生能更清楚地觀察到實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)儀器的安裝及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

3．模擬錯(cuò)誤實(shí)驗(yàn)操作，如制取氧氣時(shí)先熄滅酒精燈，再移出導(dǎo)管會(huì)出現(xiàn)水倒流回試管使之炸裂的情況;在H2還原CuO的實(shí)驗(yàn)中，若先加熱后通H2，反應(yīng)完后若先停H2后撤燈，銅又會(huì)被氧化;在濃硫酸稀釋時(shí)，水如果加入濃硫酸中，水會(huì)沸騰，飛濺傷人;當(dāng)加熱液體超過三分之一的試管且試管口朝著人時(shí)，液體沖出管外且灼傷人等。通過演示模擬實(shí)驗(yàn)，就使得教學(xué)過程變得直觀、生動(dòng)、形象，就能收到事半功倍的教學(xué)效果，使學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)有了進(jìn)一步的了解，達(dá)到了教育教學(xué)目的。

二、運(yùn)用于中學(xué)化學(xué)課堂教學(xué)中，有利于增大實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)容量

化學(xué)實(shí)驗(yàn)是每年中考必考察的部分，化學(xué)實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)內(nèi)容繁多，如果采用傳統(tǒng)教學(xué)手段進(jìn)行復(fù)習(xí)，教師很難把所有的化學(xué)儀器、藥品、裝置等一一展示，更無法將中學(xué)階段眾多的實(shí)驗(yàn)重新演示一遍。如果采用多媒體技術(shù)可以很好地再現(xiàn)實(shí)驗(yàn)用品、實(shí)驗(yàn)裝置、實(shí)驗(yàn)過程和現(xiàn)象，還可以進(jìn)行儀器組裝練習(xí)等，不僅提高課堂容量，加深理解記憶，還能幫助學(xué)生提高實(shí)驗(yàn)題的解題能力。

三、運(yùn)用于中學(xué)化學(xué)課堂教學(xué)中，有利于提高教學(xué)效果

在化學(xué)概念、規(guī)律的講解中，經(jīng)常會(huì)采用實(shí)驗(yàn)演示法，對(duì)一些抽象的、難以觀察和課堂中難以真實(shí)再現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)，教師無法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示，造成學(xué)生對(duì)這些知識(shí)點(diǎn)理解的困難，不能很好地掌握化學(xué)概念、定理或規(guī)律，甚至逐漸導(dǎo)致學(xué)生對(duì)化學(xué)的學(xué)習(xí)失去興趣。而采用仿真化學(xué)實(shí)驗(yàn)室對(duì)這些實(shí)驗(yàn)進(jìn)行仿真模擬、永久再現(xiàn)，將抽象知識(shí)具體化、形象化，微觀現(xiàn)象可視化，瞬間現(xiàn)象永久化，可以避免過于空洞的描述，使學(xué)生產(chǎn)生真切的體驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。同時(shí)將這些難以理解和觀察的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或概念更清晰、直觀、深刻地印入學(xué)生的腦海，實(shí)現(xiàn)對(duì)抽象化學(xué)概念和規(guī)律的感性認(rèn)識(shí)，再上升為理性認(rèn)識(shí)。這樣也有助于發(fā)揮演示實(shí)驗(yàn)在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中的作用，是教學(xué)最優(yōu)化。如分子原子教學(xué)中“如何用分子原子的觀點(diǎn)解釋化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)”，將水分子的分解過程進(jìn)行演示，學(xué)生可以清晰地看到水分子在電解的條件下分為兩種不同的原子???氫原子和氧原子，然后無數(shù)個(gè)氫原子和氧原子又重新組合成氧分子和氫分子，這樣，學(xué)生既理解了分子由原子構(gòu)成，又理解了化學(xué)變化的實(shí)質(zhì)是原子的重新組合，而原子本身并沒有變化，也理解了原子是化學(xué)變化中的最小粒子。

四、運(yùn)用于中學(xué)化學(xué)課堂教學(xué)中，有利于培養(yǎng)自主探究能力

中學(xué)生課后通過做習(xí)題鞏固所學(xué)內(nèi)容時(shí)，會(huì)遇到一些情況復(fù)雜的化學(xué)場(chǎng)景，尤其是對(duì)復(fù)雜軌跡的分析，可以在仿真化學(xué)實(shí)驗(yàn)室中建立相應(yīng)的化學(xué)模型，對(duì)軟件自動(dòng)生成的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行分析，結(jié)果一目了然，幫助學(xué)生理清分析思路。在沒有老師輔導(dǎo)的情況下，學(xué)生也可以利用仿真模型再現(xiàn)習(xí)題中的化學(xué)情景，加深印象，進(jìn)一步分析問題，細(xì)化知識(shí)點(diǎn)。對(duì)課本中的實(shí)驗(yàn)與探究部分的預(yù)習(xí)，更是可以通過仿真實(shí)驗(yàn)進(jìn)行自主探究，加深對(duì)化學(xué)現(xiàn)象的印象，便于對(duì)化學(xué)規(guī)律的理解。

五、總結(jié)

總之，當(dāng)課堂無法完成的實(shí)驗(yàn)、要突破實(shí)驗(yàn)的重難點(diǎn)、復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)等我們考慮用多媒體技術(shù)優(yōu)化課堂。一定要明確它是一種創(chuàng)設(shè)真實(shí)情景的工具，在教學(xué)中，只應(yīng)將它作為一種輔助性工具，不可盲目地運(yùn)用，更不可將仿真實(shí)驗(yàn)取代傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)，應(yīng)該將兩者辯證地統(tǒng)一起來，提高學(xué)生的科學(xué)分化素質(zhì)和實(shí)驗(yàn)技能。

作者：暢亮 單位：酒泉第六中學(xué)

［參考文獻(xiàn)］

［1］肖微．初中化學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)在教學(xué)中的應(yīng)用研究［D］．長(zhǎng)春:東北師范大學(xué)，2019．

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［3］于國(guó)樹．初中化學(xué)課程虛擬實(shí)驗(yàn)的教學(xué)設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究［D］．昆明:云南師范大學(xué)，2019．