用FLASH动画制作高中化学虚拟实验系统探析

王庆溶

【摘要】利用FLASH动画的交互性，将信息技术整合到高中化学实验教学中，制作高中化学虚拟实验系统。该系统既可替代在实验室完成不了的部分实验，又可作为化学实验的复习巩固资料。它与传统的演示实验相比，有明显的交互性优势，学生除了观看实验现象，还可以用鼠标和键盘来组装实验仪器并按步骤操作实验，体验交互的乐趣。将FLASH化学虚拟实验系统引入高中化学教学中，既有利于教师辅助教学，又有利于学生复习巩固化学知识，加深理解记忆。

【关键词】FLASH动画;信息技术;化学实验;交互

Abstract： To make high school chemistry virtual experiment system by using the interactivity of flash animation， so that information technology is integrated into high school chemistry experiment teaching . This system can not only replace some experiments that cannot be completed in the laboratory， but also be used as the review and consolidation data of chemical experiments. Compared with traditional demonstration experiments， it has obvious interactive advantages. Simultaneous interpreting the experimental phenomena， students can use mouse and keyboard to assemble experimental instruments and operate experiments according to the steps to experience the pleasure of interaction. The introduction of flash virtual experiment system into high school chemistry teaching is not only helpful to teachers' auxiliary teaching， but also conducive to students' review， consolidate chemistry knowledge， deepen understanding and memory.

Keywords： Flash animation; Information technology; Chemical experiment; interactive

一、為什么选择用FLASH制作化学虚拟实验系统

FLASH动画的最大优势就是，不仅可以制作演示型动画，还可以实现交互。高中化学课程有大量实验内容，受客观条件限制，很多实验学生不能去实验室去做实验，只能在课堂在看老师演示实验过程，甚至有些实验由于反应时间长或者反应过程危险，无法进行实验操作，从而影响学生对知识和技能的理解与掌握。《基础教育课程改革纲要》中明确提出：“大力推进信息技术在教学过程中的应用，促进信息技术与学科课程的整合，逐步实现教学内容的呈现方式、学生的学习方式、教师的教学方式和师生互动方式的变革;充分发挥信息技术的优势，为学生的学习和发展提供丰富多彩的教育环境和有力的学习工具”。作为信息技术教师，想到将信息技术与化学课程进行完美融合，发挥FLASH动画交互性的优势，为学生学习化学提供丰富多彩的资源，因此设想将高中阶段涉及的一些化学实验用FLASH动画制作出来，并设计成交互式运行的系统，为学生学习化学提供有力帮助，因此利用FLASH动画制作高中化学虚拟实验系统应运而生。

二、系统使用说明介绍

该系统包括十个交互式实验操作，分别是：“喷泉实验”、“酸碱中和滴定”、“铁离子的检验”、“原电池原理及应用”、“乙炔的制取”、“乙炔的性质”、“溴乙烷的水解”、“乙醛的性质”、“乙醛的银镜反应”、“乙醚的制取”。它们是高中阶段几个重要的实验。每个实验是一个交互式FLASH动画，将它们放在一个网页中，左边设置导航条，通过超级链接进入到各个实验。例如：点击“乙炔的制取与收集”就可以进入实验界面。初学者可以对照网页上的“实验说明”，将鼠标移动到操作区，拖动实验仪器，并通过键盘上的左右箭头改变仪器倾斜度，组装好实验器材，然后打开相应的开关，触动操作界面的相应按钮，就可以观察到FLASH动画模拟出的实验现象。学生可以通过网页左边的导航条随意切换实验，既可以作为课前预习资料，又可以用来课后复习。该系统还包括六个模块，它们是实验系统的补充，主要用于化学教学和化学知识检测，是本课题的拓展内容，包括实验仪器、趣味体验、知识测试、在线咨询等模块，作为本课题的拓展内容，留作以后完善。

三、用FLASH制作的化学虚拟实验系统作用和优势

（一）弥补课堂实验演示的不足，有利于学生巩固课堂知识，提高复习效果

在化学演示实验中，有气体放出、产生沉淀、发生变色等现象的实验，如果只靠教师在讲台上做这些实验，部分学生对实验中产生的现象仍看不清楚，即使看清楚了，也只是在看老师操作。利用虚拟实验系统，学生可以在课后随时自己动手操作，拖动仪器自己组装好实验设备，然后再根据操作指引按正确步骤进行实验，如同在实验室做实验一样，可以参与其中，发挥主观能动性。化学实验是高考复习中一个重要内容，如果用常规手段进行复习，教师难以把大纲中所有要求掌握的实验所涉及的仪器、装置都一一画出，也不可能把演示过的实验再演示一次。若利用flash动画模拟，直观形象的再现实验装置、实验过程和实验现象，不但提高了课堂容量，还有利于加深理解记忆，达到温故而知新的效果。

（二）可以反复多次的进行演练操作，既节省实验成本，又不受客观条件限制

用flash动画模拟实验，方便快捷，省去了准备实验仪器和药品的环节。学生可以先利用该系统进行模拟训练，熟悉各个实验步骤后再进行正式实验，以减少实验失败几率，做到安全高效。例如在学习喷泉实验时，学生可以通过该虚拟系统中的“喷泉实验”熟悉实验步骤，观察实验现象，根据系统中的操作指示拖动实验器材，按照实验提示：第一步“打开夹子”，第二步“挤入少量水”即可观察到粉色喷泉出现的实验现象。不熟悉实验步骤的学生还可以进行反复操作训练。

（三）现实条件很难完成的实验可以用FLASH动画模拟

就现有实验条件，许多反应速度慢、具有危险性的实验等很难在课堂上完成，学生缺少感性认识，必须依赖信息技术手段才能解决。利用FLASH可以模拟化学反应历程，加深学生对化学概念的理解。如“原电池原理及其应用”这个实验，肉眼不能观察过程，通过动画演示，更加具体形象。例如“乙醚的制取”实验中，乙醚是危险性气体，具有麻醉作用，实验室难以完成此实验，利用该系统可以让学生熟悉实验过程，了解实验现象，很好的弥补了实验室实验的局限性。

四、系统使用反馈

该系统在我校化学课堂上经过使用反馈，得到了老师和学生的好评，是课堂辅助教学的好助手。在进行有毒物品或者一些反应剧烈的实验时，它起到了代替实物实验的作用。该系统还模拟了化学反应过程中的一些微观反应现象，对学生学习化学起到促进作用。经过动画演示，学生学习了知识，熟悉了实验步骤，增强了安全意识，减少了化学污染。该系统涵盖了高中阶段几个重要的化学实验，对于学生复习巩固所学知识有利。通过实践调查发现，学生也乐于接受这种新鲜的教育方式，其热情度也相当高。学生开始逐渐喜欢上这种传统教学与信息技术相结合的教育方式，它使得整个教学变得更加的生动和丰富起来，学生的动手动脑能力也得到提高，使得高中化学教学的有效性进一步得到保障。由此可见，信息技术与高中化学的整合，对提高高中化学实验教学具有重要的作用。

五、系统改进策略

该系统在本校使用后，也表现出了它的局限性，在以后的教学实践中要做以下改进：

（一）丰富系统容量

该虚拟实验系统包括的实验种类应该更多一点，若能将高中阶段所有章节的实验都容纳进来，会让它的功能更完善。当然，这需要一个过程，因为制作一个FLASH交互实验，从器材的绘制、代码的编写到动画的制作都需要花费大量时间。

（二）拓展运行平台

该实验系统是基于网页的系统，学生主要通过鼠标和键盘去操作，这就存在一定的局限性。接下来要开发基于小程序或者手机app的虚拟化学实验系统，让学生随时随地用手机动动手指也能学习。

（三）改进系统灵活性提高学生参与度

现有系统中每个实验所用到的器材一开始都呈现在屏幕上，学生只需自己动手来组建实验仪器，按步骤完成实验就可以观察到实验现象。如果能将实验仪器放在库中，让学生自己从库中选择每个实验所需的实验器材，搭建自己的实验装置完成实验，将会大大提高该系统的功能性，也更能体现学生自主能力，当然这需要强大的代码来支撑，这是后续系统优化的方向。

六、小结

综上所述，用FLASH制作的虚拟化学实验系统对化学教学起到了较好的促进作用，弥补了传统实验的不足，有利于学生对实验过程、实验现象的了解。在化学教学方面起到了辅助作用。信息技术教学克服了传统教学的不足，體现了现代化教学手段的优越性。FLASH动画与化学教学的整合可以是全方位、多角度的，从教学内容的呈现方式、教师的教学方式到学生的学习方式，都可以作为整合的对象。FLASH动画虚拟实验系统在进行模拟化学实验中有独特的优越性，信息技术在化学实验上应用的必要性和合理性，逐步受到人们的认可，也取得了不小的成绩。但其过程还有很多不足，有待进一步的探索和认识。

【参考文献】

[1] 聂长明，廖力夫，林英武，等.基于信息技术与化学学科有效整合的创人才才培养研究[J].中国电力教育，2013（23） ：20-21.

[2] 陈虹波.信息技术在高中化学实验教学中的应用和思考[J].中国教育技术装备，2017，（15）：149-150.

（责任编辑：伍静仪）