初中化学虚拟实验应用

初中化学虚拟实验应用

摘要:

随着社会的不断发展和科学领域的拓宽,虚拟实验技术已经逐步融入初中化学教学过程中,从而进一步了解化学实验的过程,提高对化学反应的认知.虚拟实验是借住现代信息技术和多媒体技术将复杂、危险、成本高的化学实验让每一位同学亲身体验,帮助学生处于真实实验的环境下,从而提高学生实验的普遍性和效率.

关键词:

初中化学;虚拟实验;意义;措施

由于学校的资金有限,在传统的初中化学教学过程中,教师往往注重理论知识的讲解,化学方程式也是采用死记硬背的方法,直接忽略实验的环节,他们认为这是浪费有限课堂时间的行为.他们还没有意识到在初中化学课堂上渗透虚拟实验教学的优越性,本文就如何在初中化学教学过程中有效采用虚拟实验提出了相关措施.

一、在初中化学教学过程中渗透虚拟实验教学的意义

1.减少实验成本,降低实验风险

化学实验是物质混合时的反应,在此过程中会产生剧烈反应,这对于初中生来讲都会产生一定的危险.因此,在做化学实验的过程中,安全问题是教师必须放在首位考虑的,在让学生做化学实验之前要讲清楚本次化学实验的注意事项、考虑到可能出现的实验风险和减轻伤害的措施.然而,如此细致的准备工作让学生规范、有条不紊地进行也无法确保每一个实验过程的质量与安全.其次,部分化学物品的价位也比较高,让每一位学生都亲身体验化学实验的成本太高,难免要将学生分为多个小组合作完成,这样在小组合作过程中会产生组员之间的纷争或者试管滑落等现象,从而极大地降低了学习效率.因此,教师需要在初中化学课堂上渗透虚拟实验教学,这样既能够有效减少实验成本,又可以降低实验风险.

2.虚拟实验设计,保护环境安全

随着人们生活水平的不断提高,空气污染问题日益突出,然而在化学实验的过程中也容易产生能够污染环境的有害气体.例如:浓硫酸和木炭加热反应会产生一氧化碳和二氧化硫两种有害气体;硫化铝遇水产生完全双水解,产生硫化氢气体,此气体不仅有毒而且会产生臭鸡蛋味道;三氢化磷和砷化氢反映也会产生有毒性的气体.虽然产生的量比较少,但如果每个中学生都做一遍产生的有害气体积少成多就会产生很大的危害.因此,为了保护我们赖以生存的环境,通过虚拟实验不仅可以让学生做实验而且不会环境,一举两得.

3.数字化实验过程,提高化学实验准确度

部分化学反应对所加入的反应物数量、催化物数量、酒精温度、气温等有极高的要求,只要有细微的差别反应现象就很难鲜明地显现出来,初次实验的学生自然更难控制实验过程中所需要的量,从而导致试验失败的机率很大,这不仅是浪费化学物品、时间的体现,更有很大可能打击学生的积极性.例如:利用一氧化碳还原氧化铁或者氧化铜的化学实验现象就不明显,从而学生在做化学实验过程中产生现象错觉、导致整个化学方程式产生错误的现象,这样就违背了通过化学实验轻松无误背诵化学方程式的初中.因此,通过虚拟实验,通过虚拟实验可以一次性、高水平、高质量提高化学反应的准确度,提高化学实验教学的质量.例如:教师就可以通过虚拟实验调节一氧化碳还原氧化铜固体从黑色变为亮红色的颜色对比度,从而突出反应现象,帮助学生加强记忆.

二、在初中化学教学过程中有效渗透虚拟实验教学的措施

1.教师注意巡视,向学生个别讲解

在实施虚拟实验的过程中,学生仅仅通过观看视频观察反应现象,此外,视频注重一种连贯性,没有留给学生足够时间去反应和思考其中的反应原理同时印象也不是十分深刻.因此,教师在学生观看视频的时候要不断巡视及时解决学生在此过程中遇到的问题.例如:在初中阶段学习的第一个方程式就是高氧化锰加热分解反应,在观看高氧化锰加热反应生成了二氧化碳,视频中直接得出结论其中生成了二氧化碳,部分学生就会产生疑惑.这时,教师就要向学生讲解当反应生成二氧化碳这种气体的时候,将导管导入清澈的石灰水中,石灰水就会变浑浊,这样就可以解除学生的疑问了.

2.突出实验注意事项,加深学生理解

实践是认识的基础和来源,实践是检验认识真理性的唯一标准,因此在使用虚拟实验的教学过程心,学生无法亲身实验,从而不知道自己会在实验过程中产生什么错误,因此,教师可以先总结容易产生的错误和一些反应现象,让学生通过观看视频去验证,这样就会加深学生的理解.例如:在观看大理石和稀盐酸反应生成二氧化碳的反应过程中,大理石会转化成气泡逐步溶解容易吸引学生的眼球,因此教师要提前讲解这个反应的重点是生成二氧化碳,应该观察石灰水的反应情况,这样学生就能够有效地抓住重点了.在初中化学课堂上渗透虚拟实验,有利于缓解沉闷的课堂氛围,有利于激发学生的学习兴趣以及提高化学实验的成功率,有利于保护环境,减少资源浪费.然而,教师也要合理使用虚拟实验,应该挑选一些重点化学方程式进行虚拟实验,不能没有目的性的随意进行虚拟实验,这样只会起到事倍功半的效果,促进初中化学实验教学的进步.

作者:何树凡 单位:甘肃省陇西县福星初级中学

参考文献

[1]黄荣怀、郑兰琴、程薇.虚拟实验及其学习者可信度认知[J].开放教育研究.2012年06期.

[2]肖微.初中化学虚拟实验平台在教学中的应用研究[D].东北师范大学.2013年.