数字化实验在高中化学教学中的应用探讨

孙海光

【摘要】化学实验是高中学习的重要一部分，通过实验可以培养学生的动手操作能力与逻辑思维能力，可以加深学生对化学知识的理解。现代的高中化学实验教学中存在许多问题，教学效果并不理想，在长期应试教育背景下，化学教学将学生的成绩与学习技巧看的更重要，而忽视了其综合素质培养。新课改以来对高中化学教学提出了新的要求，对数字化实验的改革能够推动化学教学的进一步发展，在实验的环境下进行化学课程教学许多优势，更能培养学生的主观能动性与学习积极性。

【关键词】数字化实验;高中化学;应用探讨

前言：

数字化实验教学以真实的化学现象为基础，通过计算机，数据采集等软件构成实验教学的主要部分，将传统实验教学与现代的信息技术整合，更适用新时代学生的实验需求。化学是一门以实验为基础的学科，进行实验教学能够改变传统教学方式的缺陷，让学生更好把握课本内容的本质原理，从而提高化学教学的效率，培养更多新时代人才。在已经进行数字化实验的学校中，我们可以看到化学课堂教学质量有了明显提高，本篇文章通过探讨数字化实验教学的原理和意义，提出更好应用数字化实验教学的策略，希望能够提供一定参考。

一、数字化实验的概念和意义

在信息化时代，利用软件技术的教学模式并不罕见，在化学教学中，通过数据采集和传感器分析来揭示化学原理。利用信息技术可以大量获取实验数据，将抽象的知识更形象展现出来，通过数字化实验教学可以降低化学实验教学的难度，提高学生学习的兴趣。在实验课堂上学生可以自主学习，利用兴趣驱动学生，通过软件学生可以清晰的看到自己的失误，避免以后再犯错。一些化学实验有毒有害气体会危害健康，因此大多数学校不会进行这类实验，但利用数字化实验可以忽略这一点，降低发生安全事故的概率。

例如我们在学习苯酚的化学性质，苯酚虽然是弱酸，但毒性极强，如果人体不小心沾染到苯酚，可以用氢氧化钠溶液吗？这类实验学生虽然不能自己动手做，但可以通过化学实验证明苯酚溶液与氢氧化钠反应的实验现象，就会证明氢氧化钠腐蚀性也极强，不能用于皮肤。

二、高中化学教学的现状和问题

现代高中化学教学主要采用传统的实验方法，学生真正动手操作时间较短，大部分学校的高中生动手能力都比较差，学生参与课堂的积极性很低。对数字化实验教学不重视，例如我们在测量酸碱溶液的pH值，大多数学校都会给学生发pH试纸，让学生对比显色度进行数据分析，这样的pH值是不准确的，如果利用计算机对所收集的数据进行分析，可以精确到小数位。

传统的化学实验教学无法让学生掌握复杂的化学原理，抽象的化学知识无法用实验教学来验证，老师没有合理的设计实验环节，化学实验因为涉及的内容比较复杂，教师如果不用数据化信息进行监测，无法保证课堂效果。

三、高中化学教学应用数字化实验的措施

3.1引导学生思考

学校要首先为学生提供足够的实验条件，有完整的实验设施，要求学生掌握数字化实验的基本操作方法。教师自身的实践经验要足够多，带领学生开展一些简单的化学实验，教师要清晰知道每位学生的动手能力如何，创新数字化实验方式。在课堂上强调学生的主体地位，要求学生大胆猜想质疑，通过讨论分析找到实验结果，例如我们在学习化学反应速率这一章时，学生看到实验数据会想为什么不同的酸碱反应速率不同，学生对不同的数据进行分析，可以看到有的酸碱反应会放热，温度升高会加快反应速率，不同颗粒物质反应速率也不同，可能是因为接触面积不同，对多种因素共同分析。

3.2营造良好的课堂环境

在課堂上注重提问式教学，通过化学知识重难点来设置提问环节，在精心指导下营造活跃，轻松的课堂氛围。教师在课堂上应该作为组织者和引导者，在合适的时间为学生提供合适的指引，充分保证学生在课堂上的主体地位，利用学生的想象力和逻辑判断能力来弥补传统教学的不足。高中化学相较于初中的化学有一定的难度，学习压力增加，利用数字化实验营造课堂氛围，可以增加化学学科的趣味性，学生在化学知识丰富的同时，综合能力也在不断提高。学生不会对化学产生厌烦心理，利用数字化的虚拟交互等特点，奠定学生的化学基础。

3.3利用数字化实验教学突破重难点

在学习强电解质和电解质时，我们最常见到的实验案例是乙酸的电离分析，对乙酸的电离度进行分析研究是掌握强电解质和弱电解质的根本，设计数字化实验教学，对乙酸浓度的pH值进行检测，收集以及分析。可以看到随着乙酸被不断稀释，电离度在逐渐增强，证明了溶液的浓度对电离的影响，通过数字化实验进行探究式学习，解决化学难点，让学生抓住每个单元的知识重点。

结束语

综上所述，运用数字化实验教学来改变传统的化学教学方式，可以弥补传统教学中的不足，促进高中化学教学的进一步发展。数字化教学是时代发展的必然趋势，让教育方式更现代化、信息化，通过创新数字化实验方法，促进资源共享，优化教学方案等措施，提高学生的创新能力和逻辑能力，化学实验教学能够在未来得到更好的发展。

参考文献：

李琳. 数字化实验在城乡结合地区高中化学教学中的合理应用——人教版选修4"强弱电解质"教学案例[J]. 化学教与学， 2014（8）：4.

杨银鹏. 探讨数字化手持技术实验在高中化学课堂教学中的应用[J].  2020.

王菲斐， 王旭斌. 数字化实验在高中化学教学中的应用[J]. 中学化学教学参考， 2021（12）：3.