初中化学虚拟实验平台的应用形式与策略研究

字永清

【摘要】化学是一门以实验为基础的自然科学，而实验教学是激发学生探索欲望、培养学生创新精神和实践能力的重要途径。近年来，随着计算机和网络等先进技术的迅速发展，实验教学的领域也越来越多地出现了技术的影子，虚拟实验平台也应运而生。本文分析了初中化学虚拟实验平台在教学中的有效应用形式与策略。

【关键词】虚拟实验平台;初中化学实验;应用形式与策略

引言

随着计算机和网络等先进技术的迅速发展，实验教学的领域也越来越多地出现了技术的影子，虚拟实验平台也应运而生。虚拟实验平台辅助教学作为一种较好的教学手段在中学化学实验课程的教学中具有广阔的应用前景，利用虚拟实验平台可以打破时空界限、培养学生的创新能力和探索能力、因材施教、创设真实的情景、弥补教学器材的不足等。应用虚拟实验平台，学习者可以反复训练，是对传统化学实验课教学进行的有效尝试与创新。本文分析了初中化学虚拟实验平台在教学中的有效应用形式与策略。

1 以课件的形式融入课堂教学

虚拟实验平台在化学教学中应用目的是综合运用各种技术手段，在各种教学资源的支持下建构教学环境，根据课堂的发展、变化，灵活地选择合适的课程资源，从而实现教学的最优化。而虚拟实验平台的多媒体功能较强大，它不仅能按课堂的教学内容整合多种丰富的教学资源来制作课件，而且它的演示功能强大，能直观、形象的展示出实验仪器和装置，适合化学学科教学课件的制作。虚拟实验平台的特点决定了它在课堂上的运用具有适时性，根据化学教学的需要，它可以在教学过程中解决某一环节出现难以解决的问题，如原理教学难懂、需要模型展示、辅助实验验证等。因此，在平台以课件的形式融入课堂教学时应充分注意使用的必要性、应用的时机和运用的策略。

（1）在选择使用平台来制作课件的必要性方面，应该注重选择一些教师不容易讲清楚、学生不容易观察到的知识点，然后凭借平台创建一系列的化学情境，尽量以直观形象的方式来呈现教学内容。在课件制作时，用传统的课件制作工具 Powerpoint 则无法有效地展示三维分子模型、化学方程式、电子式、结构式等教学需要，而此刻如果选择使用虚拟实验平台就能够有效解决这一系列问题。当然，如果传统的方式或其他媒介也能有效解决这些难题，就不一定要使用虚拟实验平台。

（2）在课件使用的时机方面，首先应该给学生提供一些思考的时间，千万不能直接用形象展示的方式来代替学生对教学内容的理解过程;其次还要处理好使用课件与其他教学环节的关系。

（3）在课件的运用策略方面，应该积极提倡问题启发和探究式教学，在课件中应多提出问题，试图慢慢培养出学生的问题解决能力和探究能力。

2 以多媒体黑板的形式融入课堂教学

在化学课堂的教学过程中经常会出现一些意想不到的状况，尤其是在培养学生探究能力的环境下，此时此刻学生的思维比较活跃，通常能够发现一系列教学设计以外的问题。此时如果没有合适的直观展示和分析工具，老师就不能用常规的手段来展示或解释学生所提出的问题。不过虚拟实验平台的操作十分方便快捷，而且展示效果直观形象，对于能够熟练操作平台的教师来说，可以当堂进行化学的演示和验证实验，从而让学生能够直观地观察实验过程和结果。

3 作为支持学生进行自主探究式学习的媒介

虚拟实验平台将初中化学课本中的全部实验都集合在其中，从而在课上或课下为学生的自主、發现、探究学习提供指导和知识资源支持。化学学科强调启发式、探究式教学，一个好的虚拟实验平台既要符合化学学科的特点，又要符合学生的认知方式特点，具有良好的交互性，这样才能促进学生培养化学思维。

虚拟实验平台具有可控性的特点，教师和学生可以利用平台中设计好的实验进行分步演示、连续演示、操作和扩展等操作，这样可以让学生更直观、形象的看到实验现象和结果的实时动态变化，从而促进学生在动态操作中形成分析现象背后化学原理的习惯，养成自主、探究式学习方式;虚拟实验平台还具有交互性的特点，教师可以引导学生在已有化学仪器和药品的基础上，进行验证和探究类实验的操作，对自己提出的化学假设进行验证，并用化学语言描述出相应的规律。从而实现在使用虚拟实验平台的过程中让学生经历“观察现象→发现问题→提出假设→设计实验→验证假设→分析总结”的探究式学习过程，最终实现学生学习方式向自主、探究式的转变。虽然虚拟实验平台能用简洁的形式直观地反映化学原理和现象，还能培养学生的观察和思维能力，激发学生深入探究化学知识的兴趣。

4 作为学生问题解决的支持工具

虚拟实验平台作为问题解决工具可以根据问题的不同性质分为感知型、探索型、验证型、训练型和活动型实验的支持工具。那么在使用过程中应该注意哪些策略呢？

（1）感知型支持表现为在化学学习过程中遇到不方便用挂图、模型和黑板展示的仪器、装置、元素性质、电子式和分子立体模型等问题时，利用虚拟实验平台的一些功能进行辅助教学，不仅能够满足微观现象无法展现等缺憾，而且也能让学生获得足够的直观感性认识的机会。

（2）探索型支持表现为学生从已掌握的化学规律出发，通过探索和模拟一些相同或相似实验中的化学规律，来激发学生学习兴趣，培养学生思维能力以及进行科学探究的方法。

（3）验证型支持表现为学生从所学的化学原理和规律出发，对化学规律及其所反映的化学现象之间的关系进行验证，从而加强对化学原理和规律的理解，而且还能激发学生的学习兴趣，培养学生实验设计的能力，训练学生的发散思维。

（4）训练型支持表现为学生将虚拟实验平台作为掌握化学基本实验操作方法和技能的一个平台，通过反复、随时随地的进行实验操作练习，让学生的实验操作技能逐步达到正确、规范、熟练的程度。

（5）活动型支持则表现为学生将所学的基础知识、基本技能运用到解决化学实际问题的能力。

5结束语

总之，虚拟实验平台不仅仅是一个课件制作工具，也是一个沟通教与学、启发新思维、验证新想法、激活迁移与联想、开发创造性思维能力的平台，能让学生自己动手，充分利用已学过的化学知识，借助于它去验证想法，挖掘潜能，加强学生的理解能力，培养学生的创新精神。

【参考文献】

[1]刘筱兰，张薇.虚拟实验室的类型及发展趋势[J].计算机应用研究，2004，11.

[2]张爽，赵伟，齐海晶.初中化学虚拟实验平台简介[J].中国信息技术教育，2010，11.