數字化實驗在高中化學教學中的應用探討

孫海光

【摘要】化學實驗是高中學習的重要一部分，通過實驗可以培養(yǎng)學生的動手操作能力與邏輯思維能力，可以加深學生對化學知識的理解。現(xiàn)代的高中化學實驗教學中存在許多問題，教學效果并不理想，在長期應試教育背景下，化學教學將學生的成績與學習技巧看的更重要，而忽視了其綜合素質培養(yǎng)。新課改以來對高中化學教學提出了新的要求，對數字化實驗的改革能夠推動化學教學的進一步發(fā)展，在實驗的環(huán)境下進行化學課程教學許多優(yōu)勢，更能培養(yǎng)學生的主觀能動性與學習積極性。

【關鍵詞】數字化實驗;高中化學;應用探討

前言：

數字化實驗教學以真實的化學現(xiàn)象為基礎，通過計算機，數據采集等軟件構成實驗教學的主要部分，將傳統(tǒng)實驗教學與現(xiàn)代的信息技術整合，更適用新時代學生的實驗需求。化學是一門以實驗為基礎的學科，進行實驗教學能夠改變傳統(tǒng)教學方式的缺陷，讓學生更好把握課本內容的本質原理，從而提高化學教學的效率，培養(yǎng)更多新時代人才。在已經進行數字化實驗的學校中，我們可以看到化學課堂教學質量有了明顯提高，本篇文章通過探討數字化實驗教學的原理和意義，提出更好應用數字化實驗教學的策略，希望能夠提供一定參考。

一、數字化實驗的概念和意義

在信息化時代，利用軟件技術的教學模式并不罕見，在化學教學中，通過數據采集和傳感器分析來揭示化學原理。利用信息技術可以大量獲取實驗數據，將抽象的知識更形象展現(xiàn)出來，通過數字化實驗教學可以降低化學實驗教學的難度，提高學生學習的興趣。在實驗課堂上學生可以自主學習，利用興趣驅動學生，通過軟件學生可以清晰的看到自己的失誤，避免以后再犯錯。一些化學實驗有毒有害氣體會危害健康，因此大多數學校不會進行這類實驗，但利用數字化實驗可以忽略這一點，降低發(fā)生安全事故的概率。

例如我們在學習苯酚的化學性質，苯酚雖然是弱酸，但毒性極強，如果人體不小心沾染到苯酚，可以用氫氧化鈉溶液嗎？這類實驗學生雖然不能自己動手做，但可以通過化學實驗證明苯酚溶液與氫氧化鈉反應的實驗現(xiàn)象，就會證明氫氧化鈉腐蝕性也極強，不能用于皮膚。

二、高中化學教學的現(xiàn)狀和問題

現(xiàn)代高中化學教學主要采用傳統(tǒng)的實驗方法，學生真正動手操作時間較短，大部分學校的高中生動手能力都比較差，學生參與課堂的積極性很低。對數字化實驗教學不重視，例如我們在測量酸堿溶液的pH值，大多數學校都會給學生發(fā)pH試紙，讓學生對比顯色度進行數據分析，這樣的pH值是不準確的，如果利用計算機對所收集的數據進行分析，可以精確到小數位。

傳統(tǒng)的化學實驗教學無法讓學生掌握復雜的化學原理，抽象的化學知識無法用實驗教學來驗證，老師沒有合理的設計實驗環(huán)節(jié)，化學實驗因為涉及的內容比較復雜，教師如果不用數據化信息進行監(jiān)測，無法保證課堂效果。

三、高中化學教學應用數字化實驗的措施

3.1引導學生思考

學校要首先為學生提供足夠的實驗條件，有完整的實驗設施，要求學生掌握數字化實驗的基本操作方法。教師自身的實踐經驗要足夠多，帶領學生開展一些簡單的化學實驗，教師要清晰知道每位學生的動手能力如何，創(chuàng)新數字化實驗方式。在課堂上強調學生的主體地位，要求學生大膽猜想質疑，通過討論分析找到實驗結果，例如我們在學習化學反應速率這一章時，學生看到實驗數據會想為什么不同的酸堿反應速率不同，學生對不同的數據進行分析，可以看到有的酸堿反應會放熱，溫度升高會加快反應速率，不同顆粒物質反應速率也不同，可能是因為接觸面積不同，對多種因素共同分析。

3.2營造良好的課堂環(huán)境

在課堂上注重提問式教學，通過化學知識重難點來設置提問環(huán)節(jié)，在精心指導下營造活躍，輕松的課堂氛圍。教師在課堂上應該作為組織者和引導者，在合適的時間為學生提供合適的指引，充分保證學生在課堂上的主體地位，利用學生的想象力和邏輯判斷能力來彌補傳統(tǒng)教學的不足。高中化學相較于初中的化學有一定的難度，學習壓力增加，利用數字化實驗營造課堂氛圍，可以增加化學學科的趣味性，學生在化學知識豐富的同時，綜合能力也在不斷提高。學生不會對化學產生厭煩心理，利用數字化的虛擬交互等特點，奠定學生的化學基礎。

3.3利用數字化實驗教學突破重難點

在學習強電解質和電解質時，我們最常見到的實驗案例是乙酸的電離分析，對乙酸的電離度進行分析研究是掌握強電解質和弱電解質的根本，設計數字化實驗教學，對乙酸濃度的pH值進行檢測，收集以及分析。可以看到隨著乙酸被不斷稀釋，電離度在逐漸增強，證明了溶液的濃度對電離的影響，通過數字化實驗進行探究式學習，解決化學難點，讓學生抓住每個單元的知識重點。

結束語

綜上所述，運用數字化實驗教學來改變傳統(tǒng)的化學教學方式，可以彌補傳統(tǒng)教學中的不足，促進高中化學教學的進一步發(fā)展。數字化教學是時代發(fā)展的必然趨勢，讓教育方式更現(xiàn)代化、信息化，通過創(chuàng)新數字化實驗方法，促進資源共享，優(yōu)化教學方案等措施，提高學生的創(chuàng)新能力和邏輯能力，化學實驗教學能夠在未來得到更好的發(fā)展。

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