无机化学实验中的现代信息技术应用

吕雅楠

（武警工程大学，陕西西安 710086）

无机化学实验是化学专业学生的基础课程之一，同时也是化学专业学生在进入大学之后的第一节实践课程。无机化学实验中的理论知识和实验能力是学生开展其他化学知识学习的基础所在。在培养学生实践能力、解决实践问题的能力以及科学态度方面，无机化学实验具有其他课程无法取代的作用。而开设无机化学实验课程是为了给学生搭建平台，培养学生的理论和实践能力。但是，无机化学实验长期以来的教学模式比较呆板，学生在教学过程中十分被动，无法激发学生的兴趣，不利于培养学生的创新能力。因此，传统教学模式已经无法满足学生的需求了。基于此，对于无机化学实验实施有效的改革非常重要。随着高校课程改革的发展，如何进一步发展无机化学实验，为社会培训更多创新型、应用型人才，已经成为无机化学实验教学改革的重要方向。而现代信息技术的发展，是无机化学实验教学改革新的技术革命。

1 无机化学实验传统教学的局限

1.1 教学效率低

无机化学实验教学中，传统教学模式主要是采用PPT、课本、板书等，因为以前的学生较少，并且教学课时多，所以学生还可以适应。但是随着招生规模的不断扩增、课程增多、专业扩增，无机化学实验的教学课时不断减少。基于此，如果仍旧采用传统教学模式开展无机化学实验，难免会出现因为授课教师多，教学思路不同，教学课时不连贯，学生人数多，分组演示时间长，学生学习吃力等问题，从而导致无机化学实验的教学受到影响，无法在有限的课时达到良好的教学效果。

1.2 学生学习主动性差

无机化学实验是化学的基础，对于学生开展后续的众多课程有直接影响。而许多学生在进入大学之前，中学阶段的化学学习主要是接受灌输式教学和一些简单的实验操作，学习自主性较差。在有限的学时内，学生无法掌握大量的实践操作，打击了学生的学习积极性。在众多因素的影响下，最终出现教学质量下滑的情况。

1.3 污染环境

无机化学实验具有一定污染性和危险性，如果实验过程出现操作不当的情况，将会造成严重污染。而无机化学实验的教学内容虽然十分符合当前学生的现状，但是却无法避免学生因为操作不当而出现污染。

2 无机化学实验应用现代信息技术的优势

2.1 教学信息丰富，开阔学生视野

现代信息技术应用在教学中，可以使教师在有限的课时完成教学目标，同时为学生提供更多的教学资源，提高教学质量。现代信息技术应用在无机化学实验中，可以使学生获得丰富的学习资源，更清晰地掌握实验操作方法，并且为教师节省了大量的时间，将教学集中在疑难问题的解答中。

2.2 提高学生学习主动性和积极性

多媒体教学是一种融合文字、动画、图像、音频等多种形式的教学模式。在无机化学实验中应用现代信息技术，可以使枯燥的无机化学知识变得更加丰富、生动、形象。并且传统教学所使用的纸质教材无法调动学生的课前学习积极性，而现代信息技术教学利用丰富的课件资源，并且经过教师的修饰和完善，无机化学实验重点难点分明，思路清晰，有助于促进学生的学习顺利开展。在课前，教师可以将课件提前发送给学生，方便学生进行课前预习，掌握实验内容，从而提高实验效率，以便学生能够准确判断实验现象。除此之外，学生还可以通过教师发送的课件，在结束实验后反复学习，加深自己对于实验的理解和掌握。

2.3 减少环境污染，实现绿色教学

无机化学实验因为需要使用许多材料具有一定的危险性，并且处理不正确会对环境造成污染，所以无机化学实验的绿色教学成了当前的研究重点。无机化学实验中的强酸、无机盐、强碱以及指示剂等，都会污染环境，所以学生在实验过程中只能减少这类材料的使用。但是，利用现代信息技术，可以将这些实验制作为仿真实验的形式，使学生同样掌握实验操作环节。

3 多媒体技术的应用

无机化学实验中，传统教学模式主要是采用“填鸭式”“灌输式”的教学方式，教师在此教学模式下解释实验的目的和原理，学生遵循既定步骤开展操作。但是，学生在该教学模式下，处于被动的地位，他们强烈地依赖教师，并且对学习的兴趣低，不利于发展学生的思维。而现代信息技术中的模拟技术能够将声音、文字和图像相结合，提高了实验的生动性，并且使学生不用进入实验室就能体验到最真实的感受，从而提高了学生的形象思维和抽象思维，丰富了无机化学实验的学习资源，提高了无机化学实验教学水平。

3.1 利用视频、Flash 等模拟实验

在开展无机化学实验过程中，通过视频、Flash可以展示实验过程，使学生可以直观地看到实验过程，通过视觉刺激的方法加深对于无机化学实验的操作掌握和理解，从而提高学生的实验操作安全性与规范性。因为许多实验步骤存在一定的危险性，一旦学生出现操作失误的情况，将会酿成严重后果。如无机化学实验中，许多实验都需使用到酒精灯，所以燃烧的酒精灯禁止去点燃另一个酒精灯，这是非常基础的知识，但是仍旧有学生认识不到其中的严重性。基于此，通过Flash 动画，教师可以向学生展示用酒精灯引发的后果，使学生可以更加认识到违反实验操作会产生严重后果，从而提高学生的实验操作、实验安全以及实验规范。

3.2 用多媒体课件展示实验目的

多媒体课件因为非常简洁明了，所以学生通过多媒体课件可以清晰地掌握无机化学实验的实验目的、实验原理、实验方法、实验器材等多个方面的要求，从而减少了学生实验操作的随意性、盲目性，有利于提高无机化学实验的教学质量。例如，在开展无机化学实验教学的过程中，通过多媒体技术可以明确展示出实验的目的、实验原理和实验方法等，并且可以将实验中可能会遇见的问题进行详细的解释和指导，提高学生的实验严谨性。除此之外，在多媒体课件中融入实验仪器操作方法、科学小故事等，还能够有效地掌握教学内容。

3.3 用课件强化学生记忆

在开展无机化学实验前，教师可以通过现代信息技术创建辅助课件，总结无机化学实验过程中出现的现象，并帮助学生加以总结归纳，促进学生对于化学实验形成认知。例如，在对于二氧化碳相对分子量的测定实验结束后，教师通过多媒体课件向学生重新播放一次二氧化碳的制取、净化以及收集的过程、方法，并打乱实验顺序，由学生重新开展实验，加强学生对于无机化学实验的掌握，提高学生对于知识的总结归纳能力。

3.4 用多媒体技术提高实验的对比性

无机化学实验需经过反复比对才能够获得结论，特别是在反应时间短、差别小的实验中，其具有较大的对比难度。例如，在钒的常见氧化态的水合离子颜色及其氧化还原性比较实验中，在被锌粉还原了的酸性钒酸溶液中逐渐添加不同量的高锰酸钾溶液，其溶液颜色将会发生迅速的变化，但是学生无法直观地看到其变化。所以，通过多媒体技术能够向学生展示各个时间段的颜色变化，加深学生的印象。

总之，现代信息技术应用在无机化学实验中，不仅可以将其作为辅助教学手段，还可以作为学生开展实验的平台，为无机化学实验注入新的活力。通过结合传统无机化学实验和现代信息技术，使两者融合开展无机化学实验教学，相互补充、相互渗透、相互完善，不仅能够丰富无机化学实验的乐趣，还确保了学生形象思维以及抽象思维，为开展无机实验提供了新型的学习资源以及环境，提高了实验安全性，规范了实验操作相关步骤。

4 在无机化学实验中应用现代信息资源

4.1 构建网络虚拟实验室

积极构建无机化学实验室，通过现代信息技术，使无机化学实验可以通过网络进行在线操作。利用各种模拟器，基于实验步骤和要求组成一个完整的无机化学实验操作系统，学生通过在线操作，完成整个实验。通过利用现代信息技术，为无机化学实验构建虚拟网络实验室，在开展实际的实验操作之前，学生可以利用网络虚拟实验室开展模拟实验，进行提前预习，使学生在进行实际实验过程中可以更加得心应手，获得理想的实验结果，最终掌握实验操作。另外，学生通过在虚拟网络实验室中学习，还能够系统地学习现代无机化学实验技术体系，了解现代无机化学实验技术的新研究方向和发展方向，激发学生的学习兴趣，提高学生的学习积极性，发挥学生的学习能动性，确保学生在学习中占据主体地位。

4.2 利用网络资源丰富教学内容

教师在开展无机化学实验教学时，通过利用网络虚拟实验室资源以及国内外的化学资源，可以实现网络资源共享，使教学资源不再受到时间、空间方面的局限，如“化学资源网”“无机化学网”“化学实验网”以及化学精品课程网站和平台等。通过网络教学资源共享，可以丰富学生的学习内容，拓展学生的学习范围，开阔视野，方便学生及时掌握无机化学实验领域的新研究方向，而同时还可以培养学生的收集资料能力和学习能力。

5 结束语

综上所述，我国教育部《2017 年教育信息化工作要点》曾经提出，需深化数字教育资源的开发、应用，加强高等教育中的优质资源建设和应用。对于无机化学实验教学模式进行改革，为学生制作多媒体教学课件，这并不仅仅只是一种尝试，同时也是一种趋势。通过信息技术对于无机化学实验加以整合，是新时期开展基础教育以及实现教学改革的重点所在。在无机化学实验教学和学习中，合理运用现代信息技术，能够显著提高实验操作质量和教学质量。基于此，在开展无机化学实验教学时，需合理利用现代信息技术，拓宽教学渠道和学习渠道，以实验为基础的教学原则，切实把握实验的实质，丰富无机化学实验的内涵，提高教学效果和学习效果。