数字化实验在中学化学教学中的应用

潘玉昕

摘要：实验是中学化学教学的重要组成部分，是有效发展和提升学生科学、实践探究能力，促进学生全面发展的重要途径和基本方式。随着信息时代的到来，数字化实验被越来越广泛地运用到中学化学教学过程中。本文将从数字化实验能增强学生的直观感知，攻克教学疑点难点，强化学生知识巩固三方面出发，分析与探究数字化实验在中学化学教学中应用的有效途径

关键词：中学化学  数字化实验  教学应用

随着新课程改革与素质教育的深入，教育教学越来越注重学生科学探究与实践操作能力的提升和全面发展，实验教学的地位越来越重要。传统的实验教学模式，显然已经无法与现代化实验教学相适应，也无法满足学生的实验学习需求，因此实现中学化学实验教学的数字化已经迫在眉睫。中学化学教师必须要做到与时俱进、不断创新，将数字化实验全面落实和应用到中学化学的实验教学过程中，以推动实验教学的转变与革新，促进实验教学有效性的提升。

• 利用数字化实验，增强学生直观感知 

中学化学中的实验通常具有一定的难度和抽象性，学生很难产生直观的感知和深刻的理解，这便大大影响了学生的实验学习效率。因此，中学化学教师便可以充分利用数字化实验来增强学生的直观感知。具体来说，教师可以利用多媒体等现代化数字设备来开展实验教学，图片展示实验操作的注意事项、视频播放实验操作的过程，让学生进行观看和仔细地观察，从而带给学生视觉和听觉的双重感官刺激，有效增强学生的直观感知，加快学生的理解速度。

例如，在教授《金属资源的利用和保护》这部分知识时，为了增强学生们的直观感知，加深学生们对物质的性质与物质用途关系的了解，我在教学中利用现代数字化媒体为学生们演示了该实验的实验过程，让学生们进一步学习实验探究的方法，培养学生们观察、比较、归纳概括的能力。视频中，工人采集矿石，投放在专业的生产线中，通过视频的展示，学生们认识到了一氧化碳与氧化铁的反应，根据视频的介绍及数据采集的展示，学生们了解了整个实验的流程。这样一来，在初中化学教学中，笔者通过利用数字化实验，有效增强了学生的直观感知，加快了学生的理解速度。

• 利用数字化实验，攻克教学疑点难点

中学化学的难度较大，教师在实验教学过中的教学语言往往不能很好地将知识清楚地讲解给学生，学生也无法理解，这便是化学实验教学的疑点和难点所在。因此化学教师可以利用数字化实验设备，为学生模拟真实的实验环境，呈现更加具体的实验过程，让学生在这个过程中进行思考和理解。

三、利用數字化实验，强化学生知识巩固

当前很多中学化学教师或是为了赶教学进度、或是为了节约教学资源，通常采用将实验、让学生背实验的教学方式，导致学生只能理论性的学习实验内容，无法实验实验与现实生活的紧密联系，加强对化学知识的巩固与应用，针对这种情况，化学教师可以根据基础理论知识通过数字化设备来展开实验教学，有效帮助学生建立起理论和实践之间的紧密联系，让学生在整个实验的模拟操作过程中实现化学理论知识的理解、记忆、掌握与运用，提高学生的学习效率与质量。

例如，在教授“二氧化碳性质”这部分知识时，为了增强学生们的知识巩固，笔者利用数字媒体为学生们创设了直观的学习环境。利用传感器对二氧化碳性质探究。实验步骤如下：①如图1所示装置的气密性良好，三瓶250mL的烧瓶内收集满CO₂气体，三个注射器内各装有）85mL的液体（分别是水、饱和石灰水、40%的氢氧化钠溶液）。连接好装置和压强传感器。②三位同学同时迅速将注射器内85mL的液体（水、饱和石灰水、40%的氢氧化钠溶液）注入各自烧瓶中，关闭活塞。③一段时间后，同时振荡烧瓶。观察传感器定量实时地传回烧瓶内气压变化形成的图情况如图2所示。试回答下列问题：

（1）导致曲线1中CD段气压急速减小的操作是________________________。不改变装置药品的情况下，进一步降低E点的方法是______________________________________________。

（2）曲线2中发生的反应方程式为_________________________________。曲线2与曲线3差异较大的原因是_______________________________________________。

（3）对比曲线1、2、3，不能得出的结论是________________。①CO₂能与水发生反应;②1体积水约溶解1体积CO₂;③CO₂能与NaOH溶液发生反应;④检验CO₂用饱和澄清石灰水较合适;⑤吸收CO₂用NaOH溶液较合适。通过压强传感器的数据显示，同学没很快完成了习题的解答并巩固了二氧化碳的性质。

因此，中学化学教师必须要转变落后的教学观念，充分利用数字化实验来增强学生直观感知、攻克教学疑点难点与强化学生知识巩固，从而有效培养学生的实践探究能力与创新意识，最终实现中学化学实验教学有效性的发展与提升。