数学建模思想在初中化学数字化实验教学中的应用研究初探

余茂碧

摘要：随着科学技术的不断进步，教育事业不断创新。将数字化实验应用于化学教学中，有利于在定量研究的基础上建立数学模型，加深对核心概念的理解和应用。通过教研组长和骨干教师培训、数字化实验研究与实践、数学建模与教学指引撰写、数字化实验微课资源开发等实践活动，使数学建模思想在初中化学数字化实验教学中的应用研究取得了初步成果。

关键词：数学建模思想;初中化学数字化实验教学;应用研究

引言

随着我国素质教育的全面推行，在初中化学学科授课的过程中，教师应当将自主学习的主动权转交给学生，鼓励学生在初中化学课堂中自主探究与合作学习，是学生的主动作用得到充分地发挥。教师也要引导学生正确的思维方向，在自主探究学习的教育思想的影响下，创新教学方式，使学生自主学习能力能够得到有效地提升。因此，将“互联网+”技术完全应用在初中化学教学中尤为重要，所以初中化学课堂如何达到最佳效果正是当前教育领域应当研究的重点话题。以下讲述了与充分介绍了“互联网+”技术在初中化学中的具体应用方法。

1数字化实验研究与实践

成立了数字化实验研究与实践小组，创设课堂教学展示机会，推荐教师参加省市级各类教学竞赛，以此辐射带动全区初中化学教师。如，某外国语学校的桑小霞老师以专题复习课《我们周围的空气》，荣获江苏省初中化学优质课评比一等奖。课中运用手持技术，通过数字化传感器分别将空气和人体呼出的气体中氧气和二氧化碳的体积分数显示出来，数据清晰直观，有助于纠正学生的错误观点，初步建立转化和平衡的观念。再如，某航空航天大学附属初级中学的张枫、南京市钟英中学的庄鑫、南京市第一中学初中部的陈功三位教师代表秦淮区参加了南京市实验展示活动，利用压强传感器、温度传感器、浊度传感器探究化学反应速率的某些影响因素，设计思路新颖，获得专家好评。

2多媒体演示，提高实验教学效率

由于一些化学实验反应过程剧烈，具有一定的危险性，教师通过多媒体进行实验演示，不但不会对教学环境造成污染，而且可避免对学生身心健康造成影响。信息技术应用在教学中，教师能够对相关视频进行搜索并通过多媒体播放，学生可清楚地对实验的每个步骤进行观察，能较容易地理解一些实验现象。此外，在进行化学实验教学之前，教师需要利用较多的时间确保准备工作的有效开展，还应严格把握实验的有效性，这在一定程度上降低了教学效率。而通过多媒体演示，教师只需要将化学实验过程通过课件的方式呈现出来，省去了大量的准备工作，有效节省了教学时间，并且还可以通过回放学生不懂的环节，深化学生理解，有效提高了教学效率与质量。比如，教师在开展“粉尘爆炸”实验教师时，由于实验过程较为复杂，并且具有一定的危险性，需要取出丁烷打火机压电器，去除导体绝缘皮，分别连接压电器导线等一系列步骤，耗时较长，因此教师可以通过多媒体进行演示，学生通过动画的形式对实验中的每个步骤进行观察，以此达到提升实验教学效率的目的。

3实验微课的趣味性

实验微课是对实验视频继承和发展的一种资源，它相比单纯的实验视频更具目的性和设计感，教师可根据实验微课的具体使用目的来设计实验微课。例如课题“分子和原子”中的分子的运动探究实验，可制作成“魔法樱花”的学生实验微课导入，同样是氨分子运动使酚酞变红，但是却有更好的视觉效果，使得学生眼前一亮，对新课题充满兴趣，学习积极性高昂，认真学习后再进行教材中的氨分子运动的探究实验，加深分子运动的印象，学生很快便能体会微观粒子的特征。分组实验过程中还可拍摄收集学生实验操作，并利用学生素材制作学生实验微课，正确与错误的操作制作成对比实验微课，让学生观察都会增强课堂互动性，提高教学效果。师生还可以对一些实验进行改进、创新等方面的研究，录制实验微课，共同研究学习。例如：二氧化碳的性质实验可设计装置的综合性，氨分子运动实验装置的改进，空气中氧气含量测定实验的改进等等。

4应用信息技术，优化实验教学过程

在初中化学实验教学中，由于一些实验过程反应相对较快，甚至反应过程在瞬间发生，学生在观察过程中很难对反应过程进行清晰的观察，导致学生无法对实验过程完全掌握，不能全面理解化学实验知识。而信息技术的应用能够有效改变这一现状，教师通过信息技术应用，能够根据学生学习状态对化学实验过程进行暂停、放慢等，对于学生无法理解的环节，还可以通过慢放让学生清晰地观察实验过程，如反应状态及变化等情况，以此加深学生对化学反应过程的理解，从而使学生全面掌握化学实验知识。

结语

研究的过程，既是一个探索的过程，更是一个实践的过程。本研究在付出努力取得成绩的同时，也发现一些困惑和疑难，值得认真反思，以指导今后的进一步研究。

参考文献：

[1]刘巧红.互联网技术在初中化学教学中的应用[J].学苑教育，2021（18）：35-36.

[2]任忠堂.信息技术在初中化學实验教学中的有效应用[J].甘肃教育，2017（20）：63.