數(shù)學(xué)建模思想在初中化學(xué)數(shù)字化實驗教學(xué)中的應(yīng)用研究初探

余茂碧

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步，教育事業(yè)不斷創(chuàng)新。將數(shù)字化實驗應(yīng)用于化學(xué)教學(xué)中，有利于在定量研究的基礎(chǔ)上建立數(shù)學(xué)模型，加深對核心概念的理解和應(yīng)用。通過教研組長和骨干教師培訓(xùn)、數(shù)字化實驗研究與實踐、數(shù)學(xué)建模與教學(xué)指引撰寫、數(shù)字化實驗微課資源開發(fā)等實踐活動，使數(shù)學(xué)建模思想在初中化學(xué)數(shù)字化實驗教學(xué)中的應(yīng)用研究取得了初步成果。

關(guān)鍵詞：數(shù)學(xué)建模思想;初中化學(xué)數(shù)字化實驗教學(xué);應(yīng)用研究

引言

隨著我國素質(zhì)教育的全面推行，在初中化學(xué)學(xué)科授課的過程中，教師應(yīng)當將自主學(xué)習(xí)的主動權(quán)轉(zhuǎn)交給學(xué)生，鼓勵學(xué)生在初中化學(xué)課堂中自主探究與合作學(xué)習(xí)，是學(xué)生的主動作用得到充分地發(fā)揮。教師也要引導(dǎo)學(xué)生正確的思維方向，在自主探究學(xué)習(xí)的教育思想的影響下，創(chuàng)新教學(xué)方式，使學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力能夠得到有效地提升。因此，將“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)完全應(yīng)用在初中化學(xué)教學(xué)中尤為重要，所以初中化學(xué)課堂如何達到最佳效果正是當前教育領(lǐng)域應(yīng)當研究的重點話題。以下講述了與充分介紹了“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)在初中化學(xué)中的具體應(yīng)用方法。

1數(shù)字化實驗研究與實踐

成立了數(shù)字化實驗研究與實踐小組，創(chuàng)設(shè)課堂教學(xué)展示機會，推薦教師參加省市級各類教學(xué)競賽，以此輻射帶動全區(qū)初中化學(xué)教師。如，某外國語學(xué)校的桑小霞老師以專題復(fù)習(xí)課《我們周圍的空氣》，榮獲江蘇省初中化學(xué)優(yōu)質(zhì)課評比一等獎。課中運用手持技術(shù)，通過數(shù)字化傳感器分別將空氣和人體呼出的氣體中氧氣和二氧化碳的體積分數(shù)顯示出來，數(shù)據(jù)清晰直觀，有助于糾正學(xué)生的錯誤觀點，初步建立轉(zhuǎn)化和平衡的觀念。再如，某航空航天大學(xué)附屬初級中學(xué)的張楓、南京市鐘英中學(xué)的莊鑫、南京市第一中學(xué)初中部的陳功三位教師代表秦淮區(qū)參加了南京市實驗展示活動，利用壓強傳感器、溫度傳感器、濁度傳感器探究化學(xué)反應(yīng)速率的某些影響因素，設(shè)計思路新穎，獲得專家好評。

2多媒體演示，提高實驗教學(xué)效率

由于一些化學(xué)實驗反應(yīng)過程劇烈，具有一定的危險性，教師通過多媒體進行實驗演示，不但不會對教學(xué)環(huán)境造成污染，而且可避免對學(xué)生身心健康造成影響。信息技術(shù)應(yīng)用在教學(xué)中，教師能夠?qū)ο嚓P(guān)視頻進行搜索并通過多媒體播放，學(xué)生可清楚地對實驗的每個步驟進行觀察，能較容易地理解一些實驗現(xiàn)象。此外，在進行化學(xué)實驗教學(xué)之前，教師需要利用較多的時間確保準備工作的有效開展，還應(yīng)嚴格把握實驗的有效性，這在一定程度上降低了教學(xué)效率。而通過多媒體演示，教師只需要將化學(xué)實驗過程通過課件的方式呈現(xiàn)出來，省去了大量的準備工作，有效節(jié)省了教學(xué)時間，并且還可以通過回放學(xué)生不懂的環(huán)節(jié)，深化學(xué)生理解，有效提高了教學(xué)效率與質(zhì)量。比如，教師在開展“粉塵爆炸”實驗教師時，由于實驗過程較為復(fù)雜，并且具有一定的危險性，需要取出丁烷打火機壓電器，去除導(dǎo)體絕緣皮，分別連接壓電器導(dǎo)線等一系列步驟，耗時較長，因此教師可以通過多媒體進行演示，學(xué)生通過動畫的形式對實驗中的每個步驟進行觀察，以此達到提升實驗教學(xué)效率的目的。

3實驗微課的趣味性

實驗微課是對實驗視頻繼承和發(fā)展的一種資源，它相比單純的實驗視頻更具目的性和設(shè)計感，教師可根據(jù)實驗微課的具體使用目的來設(shè)計實驗微課。例如課題“分子和原子”中的分子的運動探究實驗，可制作成“魔法櫻花”的學(xué)生實驗微課導(dǎo)入，同樣是氨分子運動使酚酞變紅，但是卻有更好的視覺效果，使得學(xué)生眼前一亮，對新課題充滿興趣，學(xué)習(xí)積極性高昂，認真學(xué)習(xí)后再進行教材中的氨分子運動的探究實驗，加深分子運動的印象，學(xué)生很快便能體會微觀粒子的特征。分組實驗過程中還可拍攝收集學(xué)生實驗操作，并利用學(xué)生素材制作學(xué)生實驗微課，正確與錯誤的操作制作成對比實驗微課，讓學(xué)生觀察都會增強課堂互動性，提高教學(xué)效果。師生還可以對一些實驗進行改進、創(chuàng)新等方面的研究，錄制實驗微課，共同研究學(xué)習(xí)。例如：二氧化碳的性質(zhì)實驗可設(shè)計裝置的綜合性，氨分子運動實驗裝置的改進，空氣中氧氣含量測定實驗的改進等等。

4應(yīng)用信息技術(shù)，優(yōu)化實驗教學(xué)過程

在初中化學(xué)實驗教學(xué)中，由于一些實驗過程反應(yīng)相對較快，甚至反應(yīng)過程在瞬間發(fā)生，學(xué)生在觀察過程中很難對反應(yīng)過程進行清晰的觀察，導(dǎo)致學(xué)生無法對實驗過程完全掌握，不能全面理解化學(xué)實驗知識。而信息技術(shù)的應(yīng)用能夠有效改變這一現(xiàn)狀，教師通過信息技術(shù)應(yīng)用，能夠根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)對化學(xué)實驗過程進行暫停、放慢等，對于學(xué)生無法理解的環(huán)節(jié)，還可以通過慢放讓學(xué)生清晰地觀察實驗過程，如反應(yīng)狀態(tài)及變化等情況，以此加深學(xué)生對化學(xué)反應(yīng)過程的理解，從而使學(xué)生全面掌握化學(xué)實驗知識。

結(jié)語

研究的過程，既是一個探索的過程，更是一個實踐的過程。本研究在付出努力取得成績的同時，也發(fā)現(xiàn)一些困惑和疑難，值得認真反思，以指導(dǎo)今后的進一步研究。

參考文獻：

[1]劉巧紅.互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在初中化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用[J].學(xué)苑教育，2021（18）：35-36.

[2]任忠堂.信息技術(shù)在初中化學(xué)實驗教學(xué)中的有效應(yīng)用[J].甘肅教育，2017（20）：63.