虚拟实验App与多屏互动技术在化学实验中的应用探究

【摘 要】随着信息技术的不断发展，它已经悄然地改变了传统课堂。在现实生活中，学校都在投入大量且先进的教学设备以便提高教育教学质量。教师可以利用先进的信息技术改变课堂模式，提高自己的教学水平。本文主要对虚拟实验App与多屏互动技术在化学实验中的应用进行探究，探索信息技术与化学学科的融合。

【关键词】虚拟实验App；多屏互动技术；化学实验

【中图分类号】G434 【文献标识码】B

【论文编号】1671-7384（2023）012-075-03

在当今的信息化时代，化学课堂教学也要紧跟时代步伐，充分利用信息技术激发学生的学习热情，让学生全身心地投入到课堂教学当中，以此来有效推动化学课堂的活动进程。对于基础教育来说，化学学科的重要性不言而喻，新课标中也明确要求，初中化学要重视化学实验的开展，从而培养学生的观察能力及分析问题、解决问题的能力。但是，事实上，每所学校对于是否要进行化学实验的态度也是模棱两可，追其原因有很多种，大部分一线教师反映主要是因为药品不足且实验有一定的危险性。以危险性为例，在苏教版九年级化学实验教科书中，有七个分组实验要用到酒精灯，尽管教师在每次实验前都会把酒精灯使用的注意事项向学生进行特别介绍，但在真正的实验中仍不可避免地会出现一些突发情况。

那么，如何才能尽可能地避免这样的意外发生呢？虚拟实验App的出现可以让学生在正式实验前得到充分的练习，让学生熟悉操作的流程，以尽最大可能避免意外的发生。

虚拟实验App：化学领域的无风险学习与教学工具

1.虚拟实验App介绍

虚拟实验App是为学生打造的一个虚拟实验平台。它可以轻松模拟初高中所需要的化学、物理、生物实验环境，让学生在手机上即可体验实验过程。这款软件是配合初高中物理、化学、生物教材开发而成的模拟实验应用，与课程标准和教材完全相对应，让学生在手机上就可以完成教材中理、化、生实验实操练习。各实验可以单人练习，也可以双人PK抢答，让学生在娱乐中学习，在学习中娱乐。

2.虚拟实验App的优点

（1）虚拟实验App能增加实验成功率，缩短实验时间。在日常的化学实验教学中，一般以一节课为单位做一个实验，耗费时间比较长，且最后的实验结果有时也不尽如人意。如果让学生在课前利用虚拟实验App加以练习，不仅可以尽可能地避免意外的发生，还可以缩短实验时间，大大地增加实验的成功率。

（2）贯彻绿色化学实验思想。绿色化学实验是指将绿色和环保意识渗透入化学实验过程，它从预防污染的基本思想出发，在实验过程中有利于实验者的学习、身心健康发展，并保证环境不受污染。作为一款绿色的App，虚拟实验App能够保证化学实验不会对环境产生任何影响。

（3）有利于避免真实操作过程中带来各种危险。其实在化学实验当中，危险不仅仅只来自酒精灯实验。实验中产生的火焰、光的安全隐患、化学试剂的安全隐患、玻璃仪器的安全隐患和清洗实验器材的安全隐患等都会让化学实验教师对实验敬而远之。作为一款虚拟化学实验软件来说，这些危险都不存在，而且教师可以让学生在家练习，通过多次练习后，在正式的化学实验中就会从容淡定地应对各种突发问题，减少意外的发生。

3.虚拟实验App在化学实验中的应用

作为化学实验的一种补充，虚拟实验App的主要作用就是让学生利用课后时间在家进行有效练习，学生得到充分练习后掌握每个实验流程以及相关知识点，以便在正式化学实验中从容应对。虚拟实验App中九年级的化学实验有30个，每个实验都模拟了化学实验中的实验目标，这样可以强化学生在实验中所需要达到的要求。虚拟实验App还设置了相关实验步骤及问题，如果学生不能很好地回答出来，那么就不能进行下一步操作，这样就促使学生强化记忆以便在正式化学实验中避免意外的发生。

多屏互动技术：信息技术与学科深度融合“神器”

1.多屏互动技术的概念

根据百度文库中的定义：多屏互动技术是指在不同的操作系统（iOS 、Android、Win7、Windows XP、VISTA 等）以及不同的终端设备（智能手机、智能平板、电脑、TV）之间可以相互兼容跨越操作，通过无线网络连接的方式，实现数字多媒体（高清视频、音频、图片等）内容的传输，可以同步不同屏幕的显示内容，可以通过智能终端实现控制设备等一系列操作。

2.多屏互动软件对比

目前，市场上比较普遍的多屏互动软件有很多，主要有幕享、迅捷多屏互动、360手机助手和鸿合多屏互动等，针对以上市面上常见的多屏互动软件，为了方便教师选择，笔者对相关软件的特点、共同点以及是否免费等进行了对比（表1）。

根据对以上几款多屏互动软件的对比可以看出，360手机助手和鸿合是免费的。但是在实际使用中发现，360手机助手链接比较烦琐且经常出现掉线现象，故本文以鸿合软件为例进行分析。

既然称为多屏互动软件，那么就有两个终端，一个终端是手机或者平板，另一个终端是电脑或者是电视机。

在实际的教育教学中，教师只需要把手机里的内容或者手机所拍摄到的内容与一体机进行互动即可。首先需要在两个不同的终端上安装鸿合互动软件。在手机端安装鸿合互动软件的流程很简单，如果是安卓系统的需要在应用市场中搜索“鸿合多屏互动”即可安装；如果是iSO系统的，只需在App Store中搜索“鸿合多屏互动”即可，然后对软件进行安装。在一体机当中也只需要在鸿合官网中下载“鸿合互动软件PC版”即可，然后对软件进行安装。那么如何实现两个不同终端的多屏互动呢？必须让一体机和手机的无线网络置于同一个Wi-Fi网络环境下，然后利用手机端的鸿合多屏互动软件中的“扫描”功能扫描一体机的二维码即可。

两个终端连接成功后，将会出现四个选项：影像上传、投屏、课件播放和直播四个功能（图1）。

其中影像上传的主要作用是利用手机中的拍照功能或者是将相册中现有的照片上传到电脑端，可以对上传的照片进行讲解和备注。

投屏是指用户可以通过软件将手机端与电脑端建立连接，之后可以将手机端的内容实时上传到电脑上，并且还可以通过软件进行控制和互动，教师可以将手机上的图片、文件、视频都投放到电脑上，使用起来也十分方便。

课件播放是指投屏在教学一体机上的教学课件，手机端可以控制。直播功能比较简单，就是软件通过调取手机摄像功能，教学一体机上可以实时地播放手机端的摄像画面。具体的操作方法如下。

（1）在手机和教学一体机上分别打开这款软件，然后搜索到对应设备并连接（图2）。

（2）打开鸿合互动软件，展示二维码，然后点击手机端左上角的扫码按钮，即可进入到扫码界面，对准对应教学一体机的二维码扫描即可建立连接。

（3）连接成功后，选择手机投屏或者是电脑投屏，并从对应设备中选择文件进行投屏即可（图3）。

多屏互动技术与虚拟实验App相结合，实现化学实验操作

（1）设备连接：首先，使用鸿合多屏互动将设备与教学一体机进行连接。可以根据上文的方法进行连接，一旦连接成功，选择投屏就可以在教学一体机上显示手机上的内容。

（2）选择实验：在虚拟实验App中，选择你想要进行的化学实验。这可能包括不同的化学反应、化合物合成或特定实验步骤。

（3）实验模拟：在虚拟实验App中可以模拟实验操作。学生可以通过触摸或点击屏幕上的设备、试剂和实验步骤来进行实验。同时它会根据学生选择的步骤提供相应的化学反应结果。

（4）实时互动：通过鸿合多屏互动，学生可以在大屏幕上实时看到自己的操作和App的反应。学生可以观察化学反应的过程，以及实验结果如何随着学生的操作而改变。

（5）数据分析：虚拟实验App可以提供实验数据和结果的分析。这可能包括反应速率、产物的量以及如何改变条件来优化实验结果等。

（6）安全操作：从化学实验安全方面来说，虚拟实验App提供了一种安全的方式来学习化学实验操作。由于没有真实的化学物质，所以不会有真实的危险。然而，虚拟实验仍然应该严格按照规定的步骤进行，以避免误操作导致可能的危险。

（7）环保：虚拟实验有助于实现环保目标，因为它们不涉及真实的化学物质，不会产生废料或污染。

总 结

本文主要通过研究虚拟实验App与多屏互动技术在化学实验中的应用，发现两者相互结合不仅可以大大降低化学实验成本、提高实验效率和增强实验安全性，同时也能提高学生的学习便捷性和重复试验的可能性。

然而，探究也存在一些挑战和不足，如化学老师连接多屏互动软件的熟练程度以及设备兼容性等问题，需要进一步加以解决。未来的研究方向可以包括提高化学教师的信息化水平、推广技术的应用范围等。总的来说，虚拟实验App与鸿合多屏互动的结合为实现化学实验操作提供了新的可能性。它们不仅让学习化学变得更加直观和有趣，而且通过模拟真实环境来帮助学生学习和掌握实际的化学实验技能。

编 辑：徐靖程