虚拟实验在初中化学教学中的有效运用

刘丽

摘   要：虚拟实验作为一种新型教学模式在初中化学实验课程中有非常大的操作性，利用虚拟实验可以在保证学生安全的前提下，学生能够较为直观的感受实验过程，避免实验器具和药品的浪费，用真实的场景模拟实验过程，引发学生的学习兴趣和积极性。本文通过虚拟实验的定义及优点进行论述，并提出优化建议，有助于虚拟实验在初中化学教学中的有效运用。

关键词：虚拟实验;初中化学;教学

化学教学的基础就是实验，实验教学是化学重要的部分，它不仅能够巩固学生的初中化学理论知识，还能提升学生的观察和动手能力，通过实验来证明化学方程式的成立、观察自然现象的出现等过程。理论基础固然重要，但实验才能更好的让学生理解某一化学现象的发生过程。对于初中生来讲，化学是一门新接触的课程，不像语文数学通俗，它是与生活息息相关的。但是实验过程中不可避免会用到一些会产生危险的物品，初中生好奇心强，易发生不安全事故;购买化学药品试剂也是一笔较大支出，因此虚拟实验的出现完美的解决了这些问题，有利于化学教学的进行，使理论教育与实践相结合，提高初中化学教学水平。

一、虚拟实验的定义

虚拟实验是以信息技术为核心，以计算机、多媒体等设备为载体，建立虚拟的实验环境，通过情境模拟，或者观看录制的实验视频来进行化学实验教学的一种新形式，虚拟实验不仅可以节约资源，还能降低实验风险，吸引学生注意力，有着共享性强、可重复性高的特点，可有效提高教学效果。

二、虚拟实验的优势

（一）实验形式多样化

课堂传统教学对学生吸引力不够大，教师讲课过程中学生易出现困倦、跑神等现象，而初中化学教师在教学中应用虚拟实验，多样化形式能引起学生对实验的探究兴趣。教师可以根据不同课程内容设计出种类多变的课件，包括视频、照片、情景模拟等。比如讲解燃烧需要的条件时，教师可根据实际情况设置可燃物、助燃物和着火点三个按钮，选取一部分学生自己控制按钮，分别只开其中一个、两个、三个时，观察是否可以燃烧，学生就可以从实际操作中掌握燃烧需要的条件。学生能够清楚明了地看到实验的完整过程与最终现象，教师再引导学生观察并进行思考，更有利于学生对理论知识的理解和掌握。

（二）节能环保效果好

化学是一门涉及物品较多的学科，在各种化学变化中均会涉及物品消耗，而课堂上并没有足够的化学器具和试剂让每一个学生都做到熟练的程度，过多的采购不仅是一项较大的经济支出，也会产生药品浪费，直接排入下水道还会污染环境，而虚拟实验则避免了这个问题，环保效果良好，不会有浪费试剂及器具的情况发生，更不会对环境造成污染。

（三）实验安全性能高

初中化学实验主要学习的是装置安装、固定、酒精灯使用等基本操作内容，涉及到大部分器具像试管、量筒、导气管、集气瓶等都是玻璃制品，实验过程中易碎。虽然教师会在课堂上讲解化学器具的使用及注意事项，但具体操作时学生还是会不注意细节，发生烫伤、试管爆炸、药剂腐蚀等安全事故，因此通过虚拟实验的情境假设，会让学生全方位、多角度、深层次的感受到实验安全的重要性。初中生的自我认知能力还不全面，有时可能会故意和教师反着干，但他们并没有考虑后果，比如教师告诫不能用手熄灭酒精灯，有的学生会觉得这是小事，为了显示自己的与众不同，用手捏火焰，很有可能烫伤。还有在讲解硫酸时，一部分同学不认真听讲，实际操作时，硫酸洒在桌面上后急于用水去擦，或者把外观相似的水倒入硫酸中，这都会引发安全事故，所以教师可以使用虚拟实验，并设置一些错误步骤以及可能出现的后果来引起学生注意，让学生们更能帮助学生对实验步骤的理解和掌握。

三、虚拟实验的改进措施

虚拟实验是初中化学教学一个重要有利益辅助方式，但可能在应用上还有一点不足。因此可从以下三个方面进行优化。

首先需要教师加强自身技能水平，有洞察新科技的敏锐力和掌握新技术的主动性，加强化学教师的技能培训，有的教师对多媒体等产品不熟悉，影响虚拟实验的教学效果，因此教师应加强个人能力。学校还应加强虚拟实验设计人员之间的沟通，共同设计出实用性强、直观性能好的虚拟试验。设计过程中涉及计算机知识、化学知识和美学知识，因此虚拟实验的开发人员应充分考虑教师的需求，进行特定设计。

其次，学生和教师的知识接受程度、理解力、审美等会有较大的差异，因此在化学虚拟实验的设计过程中应及时听取学生的意见，针对学生的反馈优化实验性能，提高教学效果，减轻教师教学压力，提升学生学习能力。

最后，应该提高虚拟实验的共享程度，教师把虚拟实验材料拷给学生，学生可以自己根据时间合理安排，加强复习。对于没有条件在家复习的，学校可以安排专门的虚拟实验室，学生们进行操作练习，提高学生的实验操作能力。

结束语

综上所述，虚拟实验有很大的优势和应用前景，是化学教学的一个大的突破，利用现代技术，开发虚拟实验，不仅有各种各样的展现形式，还可以重复多次操作、观看，加深学生印象，同时，安全性更高，极大的降低了事故发生的几率，对于环保节能方面也有很明显的作用。虚拟实验可以提升初中化学教学效果，丰富学生眼界，提供更多的学习资源，从而使初中生的化学知识水平得到大幅度提升，本文通过对虚拟实验在初中化学教学中的有效运用进行探讨，提出改进建议，初中化学教学过程能更加完善，满足学校、教师和学生三方面的要求，有助于虚拟实验在初中化学教学过程中发挥高效良好的作用。

参考文献：

[1]徐慧.浅谈初中化学虚拟实验平台在教学中的有效应用.知音励志·教育版.2017（05）

[2]季曉强.虚拟实验在初中化学教学中的有效运用.教学论坛.2020（9）