虚拟现实技术支持下高中化学实验教学的开展

摘要：化学是一门以实验为基础的学科，在教学过程中，教师通过实验可以帮助学生们更加清晰地了解某些化学现象的成因，顺利的推出化学方程式，因此在高中化学教学过程中，实验是必不可缺的一部分。但是基于某些实验的特殊性，师生不便操作，或者是安全隐患较多，因此在这种情况下，为了保证当前的化学实验教学可以更加高效地展开，在现代化的背景下，相关教育工作者在化学实验过程中开始运用虚拟现实技术，采用这一技术，以更加直观形象的方式来呈现实验内容，降低实验教学的风险，由此，本文就针对虚拟现实技术支持下的高中化学实验教学展开探究。

关键词：虚拟现实技术;高中化学;实验教学

在高中化学教学过程中，教师不会忽视实验的重要性，但是高中化学实验里面涵盖了比较庞杂的内容，比如有些实验操作难度大且危险系数高，为了教师和学生的安全，在当前的教学过程中主要是针对一些安全系数高的实验展开探究。但是学生在学习化学知识的时候，如果忽视了这类危险系数较高的实验操作，通过教师的语言描述，学生很难理解这些化学知识点，因此在当前的社会进步背景下，一些教师想到了利用虚拟现实技术来规避实验教学的缺陷性，让学生们产生身临其境的感觉，提高学生们对知识的掌握度。

一、 虚拟现实技术概念简述

虚拟现实技术也被称为灵境技术，是在20世纪所发展起来的一项全新实用技术，虚拟现实技术将计算机、电子信息、仿真技术全部集合到一起，通过计算机来模拟出虚拟的环境，带给大众一种环境交互感和沉浸感。虚拟现实技术会利用现实生活中的数据，利用计算机技术产生的电子信号，将其与各种输出设备结合，然后转化为一种能够让人们感受到的现象，这些现象通过三维模型表现出来，并不是我们在日常生活中能直接看到的，因此这一技术主要是利用计算机所打造出来的一种真实世界。在现在社会不断发展的过程中，越来越多的人开始认可虚拟现实技术，因为他们在这种虚拟世界里面体验到了最真实的感受。

二、 虚拟现实技术支持下高中化学实验教学的开展优势和劣势分析

在虚拟现实技术不断、发展的过程中，很多教育工作者也渐渐意识到了这一技术的优势，所以现阶段虚拟现实技术也已经成为一种益于教育发展的新型教学手段，在传统的教育阶段，教师的教学模式比较死板，主要采用灌输式的教学模式，学生接受度不高，因此在现代化的教学背景下，教师通过虚拟现实技术打造出更加真实的教学场景，对于当前教学质量提升起到了明显的促进作用，尤其是在当前的高中化学实验教学中，虚拟现实技术得到了比较明显的运用，这一技术的运用，对于高中化学实验教学产生了明显的影响。

图1虚拟技术所打造的化学实验室图2实验操作规范

图3学生模拟阶段

（一）虚拟现实技术为化学实验教学带来的优势

在当前的高中化学实验教学中，相关教育者利用当前的虚拟现实技术构建出了化学虚拟实验室，在教学过程中，学生们可以进入虚拟仿真实验平台，在里面自主选择其中的实验，通过教师上传的Flash动画实验演示过程来了解实验的具体操作步骤，如图一，学生在操作实验前详细观察实验操作的具体规范，在学生们在了解之后进行实验的模拟阶段，如图三，学生可以通过鼠标来选择相应的实验用品，根据之前所学来展开虚拟实验，并且在系统里面会针对学生的具体实验操作情况进行记录和分析，所以在这个过程中会让学生们完全展开自主学习，可以最大化的提高学生的参与度，增强学生们的学习欲望。

不仅如此，在高中化学实验教学过程中会涉及许多不同的实验，但是不同实验的难度或者是危险系数都是不一样的，在教学过程中，教师和学生会参与一些安全系数较高的实验，但是对于那些危险系数高的实验，很多学生都不了解，这会导致学生所掌握的化学知识点不够全面，因此通过当前的虚拟现实技术可以让学生体验到那些不同的特色实验，直接增强了学生参与实验的安全性，所以通过当前的虚拟现实技术，可以保证化学实验教学的高质量展开，既能增强学生的体验感，帮助学生了解不同的知识点，又能够规避实验带来的风险。

（二）虚拟现实技术在教学中暴露出的不足点

虽然近年来虚拟现实技术得到了广泛的发展，但是相关教育者在运用过程中也遇到了一些障碍。比如当前的虚拟现实技术需要非常高昂的设备来作为支撑，帮助学生们实现交互式的体验，所以这也就意味着在教学过程中，学校需要投入大量的资金，对于某些学校而言，资金是一大问题，不能够广泛地进行设备的购置和使用，影响了当前的技术推广。而且在运用虚拟现实技术来展开实验的过程中主要是学生通过这些计算机设备来进行虚拟操作，所以和学生们所展开的实际操作之间可能也存在着一定的差异，一些学生可能会觉得体验感不足。除此之外，教师对于這一技术的运用熟练度不高，他们习惯了传统的实验教学模式，一是之间很难进行转换，因此当前基于虚拟现实技术支持的高中化学实验教学还需要不断地进行优化和改进，才能够进一步提高当前的实验教学质量。

三、 针对虚拟现实技术支持下高中化学实验教学的思考

在未来的化学实验教学过程中，教师应该要明白在教学中运用虚拟现实技术所存在的一些不足点，虽然当前的虚拟现实技术在各行各业中运用都比较广泛，但是将其广泛地运用到高中化学实验教学过程中可能还存在着一定问题，一些学校还不能够完全的构建出更加真实化、具象化的实验场景，目前的高中化学虚拟实验室还不具备较强的交互性，所以学生在这个过程中的感悟程度不深，因此在未来的高中化学虚拟实验室的构建过程中，相关人员还需要进一步强化当前的实验交互反应，加强情感交流，注重当前实验展开的智能化和协同化，促进学生能够在参与实验的过程中得到能力的提升。相关教育者在教学过程中不能够完全依赖信息技术来展开实验教学，应该将传统的实验教学和当今的虚拟现实技术进行有机的结合，进一步保证当前实验教学的高效展开，所以针对这些问题，我们还需要不断地研究优化，进一步加强技术的应用，提高教学质量。

四、 结束语

综上所述，虚拟现实技术对于当前的实验教学效果提升产生了明显的帮助，学生们对这种新型的模式会产生更多的兴趣，但是这并不意味着这一技术在当前的教学中毫无破绽，教师应该要全面地认识到这一技术对于当前高中化学实验教学所产生的影响，深入分析，进一步解决当前技术运用过程中所存在的限制因素，促进高中化学实验教学的有效展开。

参考文献：

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[3]李新永.论信息技术支持下的高中化学实验教学方法探究[J].高中数理化，2016（10）：51-52.

作者简介：

林勇，四川省南充市，四川省仪陇中学校。