VR技术在初中化学微观教学课堂上的融合研究

文广州市华颖外国语学校 潘爱娣

人教版九年级化学上册绪言中，把化学定义为是在分子、原子层次上研究物质的性质、组成、结构与变化规律的一门科学。从定义上可看出，大量化学知识需深入到微观层次上学习和探究，认识微观世界是初中化学教学的重要内容。VR技术与初中化学微观教学课堂的融合，给抽象枯燥的课堂注入新的生命力，创新教学方式和学习手段，提高课堂教学质量。

一、VR 技术激发学生学习持续性和积极性

初中微观知识教学，是初中化学的重要组成部分。刚接触化学知识的九年级的学生需较强的空间想象力和抽象思维能力去理解和掌握抽象的分子、原子的定义和特点，原子的结构、离子的形成等微观知识内容。传统的化学微观教学，往往仅局限于学生想象，或利用图片、静态模型及Flash 简单的二维动画模拟微观过程，失真度高，教学中难以激发学生兴趣和热情，这导致学习效果不佳，微观教学课堂质量差。VR技术的特点尤其是能将看不见的微粒可视化、形象化，非常适合化学微观知识的学习。如在“离子的形成”微观教学课堂中，利用能构建逼真、直观、趣味的互助虚拟学习空间，能让学生有身临其境之感，能获得和真实世界一样感受的VR 技术支持，恰似给学生提供了一双能看微观世界的“眼睛”，肉眼不可见的原子、电子、离子等微观粒子现出真身，原子的微观运动结构，原子得失电子后形成离子的过程轨迹无所遁形。这样子的VR 技术科学融合的微观课堂教学实践，能使微观知识化静为动，化虚为实，化抽象为具体，充满高度的真实感，能为学生呈现出独特的视觉冲击和情感体验。VR 技术在初中微观知识教学课堂运用，解决了微观教学情境和意境难以表达的困境，帮助学生理解化学微观问题，深刻理解和掌握分子、原子、离子等微观知识，必能同时激发学生学习化学知识的持续性和积极性。

二、VR 技术促进学生微粒观核心素养的培养

教师通过对《义务教育化学课程标准（2011 年版）》的研读，学习到初中的化学教育，必须要在教学过程中，达到引导学生认识物质世界的变化规律，形成化学的基本观念的目标要求。21 世纪的教育改革，要求教育能促进学生综合素质的养成，而学科观念的建构，就是课程改革的重要任务。义务教育阶段，化学学科观念建构实施的重要步骤，就是培养学生物质微粒观。所以，在初中化学教学中，教师需重视学生微粒观培养。微粒观的培养，需教师在设计微观教学课堂时，把重心放在学生理解知识和思维能力的培养上。如“复分解反应的条件及微观本质”微观教学时，传统的教学手段和学习方式教学后学生对酸、碱、盐之间的化学反应理不清，胡编乱造它们的反应，学生并没有理解反应的微观本质。利用VR 技术，在授课时将酸、碱、盐间的生成水或气体或沉淀等的化学反应三维化，立体化，反应前存在哪些离子，反应时减少哪些离子，反应后留下哪些离子，看得清清楚楚。微粒的三维存在及运动轨迹学生可随时暂停，后退，反复观看和操作。这样能帮助学生突破酸、碱、盐化学反应的学习重难点，提升想象力，逐步形成空间意识，理解微观反应本质，对学生微粒观的建立和化学学科素养的培养起来非常关键的作用。

三、VR 技术加快教师专业技能的提升

教师是整个课堂的引导者，教师专业水平直接影响教学质量。新时代信息技术的快速发展，要求教育教学中教师不断提升自身的专业技能。教师既要熟练掌握学科教学内容的系统知识，又要学会灵活运用多种信息技术手段和平台，使学科课堂和信息技术等智慧融合，更好地为教育教学服务。VR 技术与初中化学微观化学课堂相融合，教师需做好课程资源建设和开发，思考微观知识点的教学怎么运用才能让VR 技术发挥作用，让VR 与化学教师的“教”达到深度融合，即教师要学会根据教学需要对VR 技术合理运用，获得高效的微观教学效果。教师在《复分解反应发生的条件》课堂教学设计中，利用VR 技术给学生创设能够人机互动的初中常见的酸、碱、盐之间能否反应的虚拟探究实验环境，软件提供的多种可溶或不可溶的酸、碱、盐。