初中化学数字化实验教学策略探析

孙颖

摘要：实验教学在初中化学学习过程中能起到很大的作用，它能使学生更直观地获取感性认识，激发学习兴趣，培养实验技能。数字化技术和虚拟实验目前更多地应用于初中化学课堂教学中，将较抽象的知识更直观地通过数据、图像等形式呈现出来，有效地提高了教学和学习效率。

关键词：初中化学;数字化实验;教学策略

在化学学习过程中，实验环节是最关键的环节，学生化学核心素养的培养与学生实验能力的培养密切相关。伴随着科技的不断发展，计算机辅助教学课件越来越多，教育信息化逐渐受到重视。为此，学校及有关教育工作者应提高认识，适应新形势，做好化学教学与现代教育技术的融合，运用多种教学方法，充分发挥现代教育技术优势。

一、数字化实验与传统实验优势互补的实现

在初中化学教学中，教师应对传统和数字化实验进行合理的统筹安排，根据实验要求，在必要时，将数字化实验与传统实验有机结合，实现传统实验与数字实验优势互补。但是，初中化学相当于初级化学，主要是定性实验，因此在实验过程中，教师应以传统实验为主，让学生掌握一些实验的操作步骤和仪器的规范使用方法，培养学生实验操作的基本能力和分析实验现象的能力。数字化实验多以定量实验为主，但在初中化学实验中，定量实验所占比例较小，教师可以辅助数字化实验，通过一些先进的电子设备进行数据采集、处理，将获得的数据结果，以表格或图像的形式呈现，培养学生的数据分析能力。把数字化实验引入初中化学课堂中，教师不能急于求成，要了解这是一个长期的过程。在初中化学中也存在着许多探究性实验，引入数字化实验，可以实现优势互补，更新实验方法。

二、数字化实验简化教学难点

化学实验有助于学生掌握化学知识，尤其是化学概念抽象、化学原理，在传统实验中设计了许多实验，帮助学生在教学中突破难点。以此为基础，借助数字化实验，可以直观地演示，提供准确的数据，学生再进行数据分析，将更容易认识化学原理，更快地达到突破教学难点的目的。数字化实验通过各种表现方法，将实验数据处理和输出图像，展现出内在的、重要的、本质的东西。数字化实验从器材到实验再到呈现形式，与传统的化学实验相比，对学生来说是一种全新的实验形式，学生在实验过程中可以即时获得动态信息，形成一个强烈的感官认知，为进一步提高认识提供了基础。数字化实验的出现，既能激发学生的学习兴趣，又能调动学生的学习积极性，有效提高课堂效率。比如，酸碱中和反应，教科书上的实验是用酸碱指示剂的变色证明酸与碱发生反应，学生对这个实验很感兴趣，就像魔法一样会变色。我在学生学习 pH之后再做一次实验，首先使用 pH试纸，然后使用 pH传感器。在一系列的实验中，学生也获得了感性认识的数据，并进一步加深了对酸碱中和反应的认识，为研究复分解反应奠定了基础。

三、逐步强化实验互动探究

在初中化学教学中引入数字化实验是一个循序渐进的过程，不可操之过急。首先，要以教师示范为主，学生初次接触数字化实验，对数字实验的目的和操作方法都比较模糊，因此，教师应在开始前先做示范，后再让学生模仿老师的操作。其次，要以教师引导学生为主。经过前一阶段的学习，学生对数字实验的操作已经有了一点基础，因此，教师可以慢慢放手，引导学生参与实验。但是学生自主完成实验仍有一定的难度，此时教师可以让学生分组进行实验，引导学生通过小组合作的方式合理设计实验方案。老师能适时给予指导，及时解决学生的困惑。课下，学生还要进行实验反思。让学生能够独立设计实验，老师根据教学材料给学生提供实验题目，小组成员可选择合适的实验主题，并设计实验方案。这一阶段是完全由小组成员共同完成的，老师不会指导实验方案的设计。第三阶段通过前两个阶段的积累，自主设计实验方案，使其在实验中逐步优化自己的实验方案。完成之后教师和学生要进行总结反思，针对出现的问题进行纠正，帮助学生优化实验设计。完成实验后，成员可根据各自的实验结果和结论提出实验题目，以便于进一步实验探究。

四、数字化实验与传统实验相结合有助于学生思维的拓展

实验中教师在对酒精灯火焰各个部位进行不同温度试验时，通常将一段火柴梗放入火焰中，让学生观察火柴梗炭化的速度，比较不同部位的火焰温度。但是这个实践的实验结果有时并不明显，所以很难下结论，若用数字仪器进行此实验，则酒精灯各层火焰的温度以表格的形式以图表的形式给出。从表格中观察数据，学生能比较准确地得出实验结论，试验数据比用肉眼观测到的实验现象更清楚、更精确，产生较大误差的可能性更小。把传统实验和数字实验结合起来，不仅可以看到比较形象的实验现象，还可以看到精确的实验数据作为支撑，进一步体现实验的严谨和精确性。数字化实验与传统实验相结合，优势互补，有利于学生进一步了解实验内容，从而在一定程度上促进学生化学素养的提高。

结束语：初中化学数字化实验教学对初中化学教学有一定的促进作用，既能锻炼学生的实验认知能力，又能让学生喜欢这种教学方式。要重视学生在实验教学中的问题分析、实验操作设计等方面的能力，通过改进教学方法，促进学生形成良好的化学操作行为习惯，树立正确的态度观念，真正实现初中化学实验教学的优化。

参考文献：

[1]杨银分.初中化学数字化实验教学策略探讨[J].新课程研究，2019（21）

[2]高斌.在手持技术环境下对学生主体作用的教学探索[M].中國现代教育装备，2018（8）

[3]杨银分.初中化学数字化实验教学策略探讨[J].新课程研究，2019（21）