虚拟实验在初中化学教学中的实践

刘三强 虞红

【内容摘要】随着科技信息的不断发展，初中化学实验教学逐渐从传统的瓶瓶罐罐实验向虚拟实验转变，为学生构建了一个开放、网络化的虚拟教学平台，并以丰富的教学资源和新颖的教学模式受到了师生的喜爱。本文首先阐述虚拟实验的概念和优势，并进一步探讨虚拟实验在初中化学教学中的应用实践。

【关键词】虚拟实验 初中化学 化学教学

初中化學教学中，实验教学是重点也是难点，学生通过化学实验直观的观察物体的反应现象，提高学生对化学变化的理解和认知。但是在实际初中教学中往往会由于时间或者地点、实验器材的限制导致化学实验并不能顺利开展，严重影响了初中化学的教学效率。

一、虚拟实验概述和优势

虚拟实验又称作是电子实验，是借助多媒体、VR等技术在计算机上进行的模拟实验操作，同时又能体现真实试验环境中的实验效果的一种新型实验教学模式。虚拟实验的应用，可以弥补传统实验教学中由于时间、地点、实验器材限制而造成的实验教学缺失。虚拟实验的应用，通过计算机实验室让学生身临实验感受，从而强化学生的实验体验;其次虚拟实验的应用，有效的避免了学生在真实实验中所造成的失误、实验不规范等危险和伤害;再有，虚拟实验的应用还能使实验教学反复操作，加深学生对实验的理解，同时又避免了传统实验教学中反复试验造成的浪费，提高实验效率;最后，虚拟实验还可以让学生进行大胆尝试，培养学生的探究精神和创造性思维。

二、虚拟实验在初中化学教学中的应用实践

1.  利用虚拟实验，提高学生的学习兴趣

在传统的化学教学中，通常是教师将实验知识理论讲解，再由教师进行演示，学生在旁边观察，这种实验教学形式不但无法调动学生的积极性，而且对实验的过程和结果往往掌握不够。因此教师要合理利用虚拟实验教学，将理论教学和实验操作同步进行，提高学生的学习兴趣，使学生成了化学实验真正的参与者;同时还能让学生同步观察实验现象，加深对实验现象的认知，大大提高学生学习的能动性。

2.  利用虚拟实验，降低实验的危险性

众所周知，在化学实验中有很多的物品具有毒性和腐蚀性，在实验过程中也会因为操作失误而造成一定的危险。而虚拟实验的应用，就完全规避了这种问题，教师可以利用虚拟实验为学生营造一个虚拟的实验场所，所有的物品都是在计算机上模拟进行，从一定程度上降低了实验造成的危险性。而且在虚拟实验教学中，不需要传统的实验试剂、化学药品等等，有效避免了化学试剂反应造成的浪费和污染，还能培养学生的环保意识。

例如在传统实验中，酒精灯是我们初中化学实验中常用的仪器，但是酒精灯本身就存在巨大的安全隐患，酒精灯中溢出的酒精遇火即燃，如果操作不小心很可能引起火灾，给学生的安全造成隐患。在金属燃烧相关的实验进行中，我们需要进行铁丝在氧气中燃烧的实验，实验过程中需要将铁丝蘸取酒精。如果此时造成酒精翻洒，如果遇到氧气，会加速酒精的燃烧，甚至引起火灾，而造成不可挽回的眼中后果。而虚拟实验教学就很好的规避了传统实验教学的弊端，不但让学生免受伤害，而且保护环境，一举两得。

3.  利用虚拟实验，提高实验效率

在传统的实验教学中，我们会遇到由于种种原因造成的实验失败，而虚拟实验的教学模式可以通过计算机模拟进行，降低了认为实验的失败率，提高了实验效率。同时教师还可以利用虚拟实验教学，反复进行试验，增加学生对实验的理解和掌握，在无形中增加了学生实验操作的次数，大大提高了实验教学效率。

例如在一氧化碳还原氧化铜的实验中，传统实验模式中实验现象并不明显，而导致学生对化学方程式不能很好的理解，甚至会造成一定的偏差。而虚拟实验教学模式的应用可以一次性、高质量的完成实验操作，提高了化学实验的准确性。与此同时，教师还可以利用计算机将实验反应得到的固体调节成亮红色，以强化学生对实验反应的印象，大大提高了实验效率。

4.  利用虚拟实验，鼓励学生自主探究

在传统的实验教学中，很多化学试剂之间都存在不同的化学反应。在化学实验中，教师往往不让学生乱动，以免造成危险，也限制了学生思维能力和创新能力的发展。在虚拟实验教学中，教师可以鼓励学生进行实验探究，培养学生的思维创新能力。让学生通过虚拟实验提出问题、分析问题、解决问题。

三、虚拟实验的弊端和注意事项

1.  动手能力的缺失

虽然虚拟化实验给初中化学教学注入了新的血液，但是在虚拟实验教学中，学生单纯的依靠计算机模拟而进行实验操作，实验的真实感不强，在一定程度上限制了学生动手能力的发展。因此教师一定要明确，虚拟实验教学只是传统实验教学的一种辅助模式，并不能完全替代传统实验操作。

2.  影响实验操作的严谨性

在虚拟实验的教学中，虽然虚拟实验在一定程度上可以促进学生的创新能力发展，也不会给学生造成任何伤害。但是久而久之，学生便会产生一种随意的态度，影响了化学实验操作的严谨性，不利于学生的发展。

总结

综上所述，虚拟实验作为信息技术下的产物，丰富了初中化学实验教学模式，在提高学生学习兴趣、降低实验危险性、提高实验效率和学生创新思维的培养上都有一定的促进作用。但是教师在教学中不能过分依赖虚拟实验教学，避免学生在动手能力和实验态度上的缺失。需要教师在初中化学实验教学中，将传统实验和虚拟实验有机结合，具体情况具体应用，让虚拟实验更好的为初中化学教学服务，促进化学实验教学的有效性。

【参考文献】

[1]杨楠.虚拟实验在初中化学教学中的实践[J].西部素质教育，2018，4（22）：242.

[2]王会祥.关于农村初中化学虚拟实验设计及应用的思考[J].课程教育研究，2017（3）：204-205.

[3]朱敏，刘鹏飞.虚拟实验在化学实验教学中的应用策略研究[J].软件导刊，2013，12（6）：166-168.

（作者单位：1.山东省临沂第十五中学; 2.山东省临沂西郊实验学校）