计算机技术在化学实验教学中的应用探讨

李宗怀

摘 要 化学是一门以实验为基础的学科，加强实验教学是提高化学教学效率的重要方式。在初中化学实验教学中运用计算机技术的形象性与趣味性等特点，增强化学实验的可见度与动态感等，有助于提高教学质量。

关键词 计算机技术；初中化学；实验

中图分类号：G633.8 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2017）09-0146-02

1 前言

实验教学可以帮助学生理解和掌握化学知识。计算机技术的应用，突破了传统化学实验的局限性，提高了学生学习化学的兴趣，使化学实验的操作更加规范，实验教学的重点和难点被顺利攻破[1]。一些化学实验很复杂，或带有一定的危险且有一定的毒害，计算机技术的应用可以将化学实验化复杂为简单、化危险为安全、化有毒为零毒害，实现教学质量的安全、高效。

2 计算机技术应用在化学实验教学中的作用

有了计算机技术的辅助，化学实验教学犹如锦上添花，使得化学实验课堂更加丰富多彩、生动有趣，为化学教学带来无限生机。计算机技术的实验演示具有色彩鲜艳、图文并茂、动态场景、立体声效等特点，更易激起学生的学习兴趣，增强学习积极性。实验操作中的规范经过放大、定格等功能，学生学习起来清晰度高、輕松了解、容易掌握，并可以一举攻破教学重点与难点，真正实现快乐、安全、高效的化学实验教学。

激发学习兴趣 计算机技术应用在化学实验中，形象性、直观性、可视性、趣味性更强。计算机技术可以展示出千变万化的实验现象，实验过程可定格、可回放，学生可以更加清晰地了解实验中的化学反应，奇妙的画面、真实的实验，让学生在一饱眼福中学习到化学知识，在快乐中学习，体验学习中的快乐，学习积极性会更高。

规范实验操作 化学实验的操作中，有很多的注意事项需要提醒学生。化学实验步骤有的可以单独操作，有的是环环相扣的，而传统的化学实验有的操作还没有来得及看清，就已经到了下一个步骤。运用计算机技术，可以避免这种情况的发生[2]。每一个实验操作步骤的规范与要求，都可以单独制作成图文PPT，供学生观摩学习。学生通过清晰地观看课件，可以得到正确、规范的指导，学习起来更加轻松。

实现安全实验 初中化学的演示实验带有一定的复杂性、危险性、有毒性，危险与危害共存，为了让学生了解这些知识，需要实验的呈现，但是出于安全方面的考虑，课堂上无法演示的实验只能是口头讲解一下。计算机技术危险系数为零，关于化学实验的任何知识都可以尽情展示给学生，真正实现实验的安全与高效。

突破教学重点 基于传统实验的局限性，部分化学实验重点知识的传授是无法在课堂上完成的。计算机技术不但没有任何局限性，而且可以通过生动的图像、清晰的文字、优美的配乐等特色，使化学实验更加生动、有趣，可以将化学实验重点知识化抽象为直观、化复杂为简单、化难为易，轻松突破教学重点与难点。

3 计算机技术在化学实验教学中的应用策略

计算机技术的应用推动了化学实验的教学进程，同时新的教学方式使教师的教学工作进入一个新的发展空间，学生的知识、能力、兴趣、个性等得到综合性的提高，师生互动也趋向多元发展。计算机技术在化学实验教学中的应用，可以采用剧情故事式，模拟化学教材中提到的工业生产过程中的相关实验部分，再现微观世界反应微妙且肉眼难以看到的现象，同步指导学生实践中可动手操作的实验。计算机技术的应用实现实验教学中化学素养的不断渗透，可以有效促进学生全方位的发展。

剧情式模拟工业生产过程 在初中化学教学中，关于工业生产过程的教学内容，尽管通过教师的讲解加上学生的想象力，但是由于与学生的生活经验有着很大的距离，因此对于学生来说理解起来还是有一定的难度[3]。教师可以利用计算机技术制作成三维动画，以故事情节将工业生产过程创编成带有一定剧情的课件，让学生在观看与学习中，随着剧情的逐步展开，产生身临其境的感觉，亲身体验到全部的工业生产过程。

如教学“硫酸的工业制法”一课，本课的教学目标是要求学生认识和了解三个典型生产设备与三个生产过程。在利用计算机技术辅助教学中，将三个生产设备进行逐一展示与讲解，清晰的画面可以随时进行透视与立体观看，并模拟工业生产过程。剧情式模拟工业生产过程可以以“一个FeS2分子的旅程”为主题，将FeS2分子以拟人化手段说明反应过程中的每一个步骤与细节，通过图画、字幕、化学公式、柔和的配音等动态演示，学生可以对所学知识一目了然、轻松掌握。

再现式模拟微观世界反应 化学世界的分子、原子等微观现象，在化学实验的学习中是极其抽象的一部分内容，这是传统的化学实验无法实现的，用语言也是很难解释清楚的。而计算机强大的放大与模拟功能，使微观世界的运动状态再现出来。用肉眼根本无法分辨的微观粒子，通过计算机技术的高精密化处理，微观世界的形象直观且生动，有利于学生对微观世界了解得更加透彻[4]，实现再现式的微观世界模拟实验的完成。如教学“原子”，抽象的原子概念在计算机技术的模拟放大下，学生可以清晰地观察到氧化汞的分解变化过程，这种难以描述的化学现象通过计算机模拟实验变得非常简单明了，学生学习起来生动有趣、印象深刻、容易理解。

实践式操作提高动手能力 通过计算机技术辅助化学实验，学生对于实验的掌握更加清晰，在了解了实验过程与实验注意事项后，对于可操作性强的实验，学生就可以在教师的指导下，亲自动手在实践中完成，从而提高动手能力。基于计算机技术可定格回放的特点，教师可以将多媒体课件中的实验步骤与同步的注意事项进行画面定格，指导学生做好每一步的实验。将学生分为3～5个小组，每一个小组的成员都参与化学实验中，根据教师的指导与多媒体课件展示的详细步骤与注意事项，针对化学实验的每一个实验步骤相互帮助、共同完成。如对点燃未检验纯度的氢气发生爆炸进行模拟，使学生加深对操作错误引起危害的认识，然后进行正确的实验。

又如在多媒体“实验室”中做氧气的实验室制法的实验，实验结束后应先将导管移出水面，再移去酒精灯，一旦失误，就会有一定的危险。为了解决这一难题，通过多媒体技术设计、制作氧气的实验室制法的教学课件，对这一操作做了一些特别的处理。在课堂上让学生分组进行反复模拟实验，一旦操作正确，计算机给予奖励，提示鼓励学生；而一旦学生操作错误，计算机则对水倒流试管底部导致试管破裂的危险场面进行模拟。通过运用计算机技术模拟化学实验，既可以提高实验的成功率，又能让学生深刻理解正确操作的重要性，实验水平得到不断提高，动手能力越来越好。

渗透式学习培养化学素养 化学课程标准中规定：化学教育不仅要引导学生更全面认识物质世界的变化规律，而且要有助于学生更好地适应现代生活，提高学生的科学素养。因此，化学实验中的計算机技术的应用，利用其独特的功能，采用渗透式教学方法，在学生累积化学知识的基础上，重视化学学科独特的研究思路与方法，培养学生在社会生活中增加化学视角，形成科学的化学素养。

化学学科素养，就是指学生通过化学学习在头脑中留存的，对化学科学的本质、特征、价值的基本概括性认识。它虽然不是具体的化学知识，但它在化学知识与化学实验中具有统率作用，甚至对学生的终生学习和发展都有重要的影响作用，并且具有以下特点：

1）化学学科素养指的不是具体的化学基础知识，而是化学知识的核心和精髓，是通过具体知识与原理反复提炼形成的，体现在化学实验中可以提升学生的自信心；

2）化学学科素养体现在对于许多具体化学问题的解决上，使其可以在化学基本观念的框架下得到解决；

3）化学学科素养能引领学生从化学视角看待物质世界，拓宽视野、提升品质，形成独特的化学思维方式；

4）化学学科素养需要在不断修改中得到完善、提升，且随着认识事物的增多和认知水平的不断提高，逐渐丰富和透彻，进而转化为信念与智慧，从而在根本上提高受教育者的科学素养。

因此，教师在化学实验课件中应适时渗透化学知识的核心与精髓，在化学教学过程中利用计算机技术的优势，将化学的思路、方法、情感、态度、价值观贯穿到整个化学知识与能力的教学过程中。在化学实验中要采取列表、看图、总结、说明等方法，将化学素养渗透到学习中，有助于学生化学素养的逐步提高。引导学生养成在社会生活中遇到与化学相关的问题，以科学的化学视角去发现问题、分析问题直至解决问题的习惯[5]。

4 结论

计算机技术在初中化学实验教学中的应用，对传统实验来说是一个有效的补充与提高。教师应在化学实验教学中，采用理论结合实践的方法，指导学生将思想与行动用于化学知识的科学获取上，让计算机技术起到画龙点睛的作用。只有这样，才能达到教学结构的最优化、教学质量的提升、教学密度的增大、知识信息量的扩大、教学效率的高效化。

参考文献

[1]张学军，王阿习.虚拟实验与真实实验整合的进一步探讨：以初中化学“实验室制取氢气”一课为例[J].现代教育技术，2011（2）：132-135.

[2]张爽，赵伟，郎丽，等.《二氧化碳制取》教学设计：

初中化学虚拟实验平台教学案例[J].中国信息技术教育，

2010（11）：42-43.

[3]陈劲松.虚拟实验室在实验教学中的应用研究[J].大众科技，2010（3）：147-148.

[4]梁宇涛.虚拟现实技术及其在实验教学中的应用[J].实验技术与管理，2006（3）：81-85.

[5]何克抗.信息技术与课程深层次整合的理论与方法[J].电化教育研究，2005（1）.