对高中化学数字化实验的初步研究

李浩

摘要：在信息高速发展的时代，信息化教学模式渗入高中化学教学中.学习化学的主要途径是化学实验.教师要探索高中化学数字化实验的运用方法和技巧，提高信息化实验教学效率，培养学生的探索精神与实践能力.

关键词：高中化学数字化实验

化学是一门比较抽象的学科.有些化学反应、化学现象，如果教师单纯地用讲解的方式向学生传达，就会使学生感覺枯燥乏味，难以理解.通过化学实验，能使抽象的化学知识直观地呈现出来.在高中化学教学中，教师要运用数字化实验，激发学生的学习兴趣，拓展学生的知识面，培养学生的自主学习能力与探究能力，提高学生的综合素质.

一、初步认识高中化学数字化实验

1.数字化实验的概念.数字化实验是一种信息化教学方法.它是利用多媒体设备、数据采集器及传感器、通用软件等，将各种信号通过计算机软件分析处理，以图像、图表等直观的形式呈现出来.

2.数字化实验的优点.首先，丰富教学内容.利用多媒体，教师能够在有限的课堂时间内向学生直观展示高难度的教学内容，彰显了数字化实验教学直观、高效、准确、方便、安全等特点，激发了学生对化学的兴趣，提高了教学效率.其次，改善教学条件.在教学过程中，教师要利用数字化实验，克服实验器材缺乏的现状，调动学生学习化学的积极性，提高学生的化学水平以及综合能力.

二、在高中化学教学中运用数字化实验

1.运用数字化实验，突破教学的重点、难点.有些高中化学实验运用传统的实验方法是无法顺利开展的.如果不进行实验教学，学生就很难理解实验中的化学知识、反应原理等.数字化实验有着形象直观的特点，有利于突破教学的重点、难点，帮助学生理解化学实验的反应原理、过程与结果.例如，在讲“硫在氧气中燃烧”实验时，教师会讲解这个实验的实验现象：发出明亮的蓝紫色火焰，放出热量，生成一种有刺激性气味的气体.对于这种现象，如果让学生死记硬背，学生的理解就不够深刻.利用数字化实验，能够通过图像模拟出蓝紫色的火焰，通过温度传感器测量出反应所放出的热量的温度，使实验结果更有说服力，加深了学生对实验的理解.

2.运用数字化实验，让学生自主实验.高中化学知识一般比较抽象，使学生较难理解，无法激起学生自主学习的欲望.长时间对知识理解不透彻，学生就会对化学产生厌烦情绪.数字化实验教学，能使抽象的化学内容形象化，让学生容易接受化学知识，调动了学生学习的积极性，提高了学生的探究能力；能使学生充分参与教学活动，体现了学生的主体地位，促进了学生对化学知识的探索.例如，在讲“酸碱中和滴定”时，通过肉眼观察pH试纸颜色的变化确定pH时，不够准确，但是通过数字化实验，将pH传感器放入标准液，蒸馏水洗涤后再放入待测液，把采集的pH数据传入计算机，通过计算分析，就能清晰地看到pH的变化过程，从而使实验过程直观地呈现在学生的面前.

3.将传统实验和数字化实验相结合.传统实验的优点是让学生亲自操作实验仪器，注重的是实验过程.数字化实验的优点是分析实验过程中的数据，注重的是实验结果.将传统实验与数字化实验结合起来，能够相互补充，培养学生的化学实验能力与创新思维能力，提高课堂教学效率.例如，将过量的铜投入盛有浓硫酸的试管中，并加热，反应完毕，待溶液冷却后加水，有刺激性气味的气体生成，溶液呈天蓝色.对于实验中产生的刺激性气味的气体，学生需要靠近试管闻一下才能体会到；加水后溶液呈天蓝色，学生要对实验过程进行观察才能记忆深刻.将传统实验和数字化实验相结合，培养了学生的观察能力、思考能力，从而提高了数字化实验效果.

4.优化数字化实验.要提高数字化实验教学效率，教师就要在有限的条件下，充分利用资源，对资源进行整合，优化数字化实验，发挥数字化实验的作用，培养学生的综合能力.

总之，在高中化学教学中运用数字化实验，能够活跃课堂气氛，激发学生学习化学的兴趣，开阔学生的视野，发散学生的思维.数字化实验与传统实验相结合，能使学生直观地观察实验过程，得出正确的实验结果.

参考文献

任立新.数字化实验在新课程化学教学应用中的探索与实践[J].学周刊，2011（07）.

张东日.数字化实验在高中化学教学中的运用初探[J].神州，2014（14）.

（本文是阜阳市教育科学规划2017年度立项课题《数字化实验仪器在高中化学实验和教学中的应用研究》（课题编号：FJK17013） 的阶段性研究成果）