数字资源在中学化学实验教学中的应用

［摘 要］随着科技的不断发展，数字资源在教育领域的应用已然成为一种趋势，特别是在中学化学实验教学中，数字资源通过多媒体、网络等技术，使得化学实验的展示更为生动和形象，从而增强学生学习化学的兴趣，同时提高学生对化学知识的理解和掌握能力。数字资源还可以呈现一些在实际操作中具有危险性的实验，这样既保障了学生的安全，又达到了实验教学的目的。文章对数字资源在中学化学实验教学中的应用进行探究，以期为中学化学实验教学提供一些有益的启示。

［关键词］数字资源；中学化学；实验教学

［中图分类号］" " G633.8" " " " " " ［文献标识码］" " A" " " " " ［文章编号］" " 1674-6058（2024）24-0034-03

一、数字资源的定义

数字资源指的是各种以数字化形态呈现的资源，不仅包括人们日常使用的数字设备（如希沃教学一体机、平板电脑、智能手机等），还包括各类软件资源（如八桂教学通软件、希沃白板5软件以及数据分析软件等）和网络资源（如学科网、好分数、正确云以及科研数据库等）。它们共同构成了信息化时代的知识和信息载体。

二、数字资源在中学化学实验教学中的应用

如今的教师不再单纯依靠黑板、粉笔和教科书进行教学，他们积极适应变革，用数字资源武装自己，提升自身的教学技能，以更好地满足现代教育的发展需求。下面，笔者结合自身使用数字资源的实例，对希沃教学一体机、八桂教学通软件、NB化学实验软件以及数字传感器这四个常用的数字资源在中学化学实验教学中的应用进行分析。

（一）希沃教学一体机在中学化学实验教学中的应用

希沃教学一体机是一种集成多种教学功能的先进设备，被广泛应用于各类教学场景。其高度的交互性、丰富的教学资源以及便捷的操作方式能为化学实验教学提供便利。

1.高度的交互性

实例一：在“探究浓硫酸的脱水性”演示实验（简称“黑面包”实验）中，需往加有蔗糖的烧杯中注入浓硫酸。该实验存在一定的危险性，所以实验全程烧杯（反应容器）都必须放在讲台上，学生不能近距离观察，往往只能看到最后生成的“黑面包”，而反应过程中的细微现象只能通过教师简述或自己查阅资料了解。教师利用希沃教学一体机的投屏功能把该实验的操作放大，有利于学生观察整个化学反应过程；或者利用希沃教学一体机的视频录制功能，把录制好的视频投屏且慢放，有利于学生更清晰地观察实验过程。在学生观看实验视频的过程中教师可以适时提问，帮助学生通过思考问题完全理解并掌握相关知识点，同时增加师生之间的互动，让课堂更活跃。

实例二：学生在化学实验室做实验时，教师把学生具有代表性的操作手法拍照下来，在实验总结时利用希沃教学一体机呈现照片，然后和学生一起找错。共同找错能让学生印象深刻。

另外，希沃教学一体机还支持多人同时操作和互动，这有助于提高学生的学习兴趣。

2.丰富的教学资源

希沃教学一体机自带的希沃软件中有丰富的教学资源。希沃软件的“课件库”里课件比较多，想要在繁杂的众多课件中找到合适的并不容易。笔者选课件的技巧是：把课件按“最新上架”排布，然后从“最新”和“获取最多”中取平衡就能很快找到优质课件。下载选中的课件后，再融入自己备课中的一些想法，就能变成合适自己的课件。另外，希沃软件里有丰富的化学实验视频、高清图片，这些生动、形象的教学资源可以让学生更加直观地理解抽象的化学概念和原理，降低学习难度，进一步提升学习效率。

3.便捷的操作方式

希沃教学一体机采用智能化的操作界面，简单易懂，即使是初次接触也能快速上手。比如，通过触控屏幕，教师可以轻松实现课件的播放、暂停、书写、翻页等操作，还可以进行截屏分享。希沃教学一体机设计人性化，如内置摄像头、麦克风等硬件设备，支持实时视频互动教学，能让课堂更加生动有趣。此外，希沃教学一体机还支持无线投屏，能让教学更加高效便捷。

（二）八桂教学通软件在中学化学实验教学中的应用

八桂教学通软件功能众多，其中的“数字教材”功能及“课例展示”功能笔者经常使用。

1.“数字教材”

“数字教材”其实就是多功能的电子课本，八桂教学通的这一功能是目前其他教学软件无法比拟的。八桂教学通中的“数字教材”不仅可以当课件用，在上面书写批注，而且通过点击电子课本中行段间的超链接，可以播放对应的实验视频，出示实验步骤以及各种解析，大大地开阔师生的视野。而在“数字教材”右侧的“学科工具”，有教材中所有实验的视频。如打开该功能中的“氧气的实验室制法”，左侧会出现“实验目的”和“实验步骤”，而该实验所需要的所有仪器和药品也都呈现在屏幕上，所演示的反应过程及实验现象也非常逼真。这比在讲台上做实验更便利，也更安全，可大胆地让学生进行实验探究及试错。

2.“课例展示”

八桂教学通中的“课例展示”包括：广西中小学校创新、特色实验室优秀案例，广西中小学实验教学说课评选活动优秀课例，广西中小学信息技术与学科教学深度融合优秀课例等。这些都是从全区层层拔选出来的优秀课例，笔者每次备课前都会找对应的课例观看，每次观看都有收获，这些优秀课例对年轻教师的成长帮助很大。

（三）NB化学实验软件在中学化学实验教学中的应用

NB化学实验软件作为一种新型的教学工具，正逐渐在化学实验教学中占据一席之地。它能够高度还原真实的化学实验环境，让学生在计算机上完成实验操作，从而避免真实实验中可能出现的危险，并为学生提供反复练习的机会。

1.模拟真实化学实验环境，保障实验安全

NB化学实验软件通过先进的计算机图形技术和物理引擎，高度还原真实的化学实验环境。学生可以在该软件中选择各种虚拟的化学试剂、仪器和设备，模拟各种化学实验操作。该软件会根据学生的操作实时呈现实验现象和结果，让学生在安全的环境下观察实验和学习化学知识。这样的学习方式，不仅让学生感受到了化学实验的趣味，还保障了学生的安全。在传统的化学实验中，学生需要接触各种化学试剂，稍有不慎就可能引发意外事故。实验软件能让学生在安全的环境中进行实验学习，无须担心因操作不当而引发危险。

2.反复练习，提高实验技能

NB化学实验软件还能为学生提供了反复实验的机会。在传统的化学实验教学中，学生往往只能进行次数不多的实验，这对他们来说是一个很大的限制。而NB化学实验软件则打破了这个限制，学生可以通过软件反复进行实验，直到熟练掌握相关实验技能为止。通过反复练习，学生不仅可以加深对化学原理的理解，还可以提高实验操作的熟练度和准确性。他们可以在软件中尝试不同的实验方案和操作方法，观察和分析实验现象及结果，从而培养科学探究能力和问题解决能力。

（四）数字传感器在中学化学实验教学中的应用

数字传感器以其精确、快速和便捷的特点，可以极大地提升化学实验的效率和安全性，同时为学生提供更加深入的学习体验。

1.实时监测与安全保障

实例一：在氨气的喷泉实验中，教师用压强传感器连接烧瓶和计算机，通过实时监测气体的压强变化，帮助学生更直观地理解喷泉形成的原理。首先引导学生观察初始时烧瓶气体的压强，然后挤压胶头滴管中的水，氨气会溶解于水中，造成瓶内压强迅速下降，产生较大的压强差。通过这些操作，学生可以清楚地看到是内外压强差使下方的液体沿导管上升形成喷泉。

实例二：在氢气和氯气反应的实验中，由于这两种气体混合后光照极易发生爆炸，因此控制实验环境中气体的浓度和比例显得至关重要。气体传感器的引入能为实验提供安全保障。它能实时监测实验区域内氢气和氯气的浓度，一旦气体浓度接近安全阈值，它会立即发出警报。实验人员收到警报后，可迅速停止实验，并采取通风排气、疏散人员等安全措施，从而降低化学实验的风险。

2.提升教学效果与学生学习体验

数字传感器不仅在保障实验安全和提高实验效率方面表现出色，还能为化学实验教学带来更加多样的教学手段和方式。

实例一：在酸碱滴定实验中，传统的实验教学方法引导学生通过感官和经验判断滴定终点，具有一定的主观性和误差。而使用酸碱度传感器，学生能够实时监测酸碱度变化，酸碱度传感器能够自动判断滴定终点，并实时将数据反馈到计算机或平板电脑上。这样，学生不仅能够观察到酸碱滴定的过程，还能够直观地看到酸碱度随时间变化的曲线，从而深入理解酸碱滴定的原理和机制。

实例二：在研究不同物质溶解度的实验中，学生利用溶解度传感器来实时监测不同物质在不同条件下的溶解度变化情况。在教师的引导下，学生自主设计实验方案，进行实验操作，利用溶解度传感器收集实验数据，并使用数据分析软件对收集到的数据进行处理和分析。根据数据处理的结果，学生可以绘制物质溶解度随时间变化的曲线，探究不同条件对物质溶解度的影响，以及溶解过程中的化学反应和动力学过程。这种数据驱动的方式有助于培养学生的科学探究能力和问题解决能力。

三、数字资源在中学化学实验教学中的优势、不足以及建议

（一）数字资源在中学化学实验教学中的优势

在中学化学实验教学中，数字资源的应用越来越广泛。其中，希沃教学一体机凭借其智能界面、便捷操作和丰富的教育资源，成为教师的得力助手；八桂教学通软件通过提供数字教材和优秀课例，方便教师备课，提高教学效率；NB化学实验为学生提供安全虚拟环境，让他们在电脑上模拟实验操作，既安全又高效；数字传感器则精确、快速地记录实验数据，提升实验效率和安全性，为学生提供更直观的学习体验。可见，数字资源在中学化学实验教学中具有显著的优势。

（二）数字资源在中学化学实验教学中的不足

数字资源在中学化学实验教学中也存在一些不足。首先，如果过度依赖数字资源会使学生缺少实际操作的机会，影响对其实验技能的培养。虽然数字资源具有“模拟实验”和“数据展示”等功能，但真实实验的操作经验仍然不可替代。其次，数字资源的质量和适应性有待提高。一些数字资源可能存在质量不高和过时的情况，无法呈现准确的、最新的实验。最后，数字资源的应用需要一定的技术支持和教师指导，学生只有掌握相关的数字技术才能有效地利用数字资源进行学习。

（三）数字资源在中学化学实验教学中的使用建议

针对数字资源在中学化学实验教学中的不足，我们可以采取以下措施进行改进。

首先，合理整合数字资源和传统实验资源。虽然数字资源具有诸多优势，但传统实验资源有其不可替代的价值。教师在教学中应注重培养学生的实际操作能力，提供足够的机会让学生亲自进行实验。同时，教师要引导学生利用数字资源进行模拟实验、数据分析和数据处理等，帮助学生更好地理解和掌握实验内容。合理整合数字资源和传统实验资源，可以最大限度地发挥两者的优势，提高教学质量和学生的学习效率。

其次，选择合适的数字资源，确保其与教学内容紧密相关，并能有效激发学生的学习兴趣。教师应对数字资源进行适当的调整和优化，使其更符合实际教学需求。对于一些不适用的资源，教师应进行改编或重新制作，确保数字资源的准确性和实用性。经过严谨筛选和改编的数字资源能更好地服务于中学化学实验教学，提升教学质量。

最后，提高教师运用数字资源的技术水平。教师是引导学生应用数字资源的关键人物，因此，教师需要加强对数字资源的认识和运用能力。教师可通过参加培训、交流经验等方式，加强对数字资源的认识，提升技术水平和教学能力。

总之，数字资源在中学化学实验教学中发挥了巨大的作用，能提高中学化学实验教学的互动性、高效性以及安全性。中学化学教师应该积极地探索和应用数字资源，以进一步提高中学化学实验教学效率。

［" "参" "考" "文" "献" "］

［1］" 徐志宏. 浅谈数字传感技术在化学实验教学中的应用［J］. 化学教学，2013（9）：49-51.

［2］" 曾青华. 基于数字实验的初中化学教学的实践与思考［J］. 教育信息技术，2015（6）：34-37.

［3］" 周佳梅. 数字化实验在沈阳市高中化学教学中应用的现状研究［D］. 沈阳：沈阳师范大学，2017.

（责任编辑 袁 妮）