第四篇:仿真化學實驗室在初中化學教學中應用
摘要:
仿真化學實驗是利用當今先進的計算機技術(shù)將虛擬現(xiàn)實技術(shù)用于虛擬實驗,能夠很好地模擬真實實驗情況,使實驗更直觀,更真實,能夠提高教學效果,幫助培養(yǎng)學生的自主探討能力、創(chuàng)新能力和分析能力,增強課堂演示實驗效果,有利于培養(yǎng)自主探究能力。
關(guān)鍵詞:
仿真化學實驗;課堂演示實驗
虛擬現(xiàn)實技術(shù)是當前的研究熱點,將虛擬現(xiàn)實技術(shù)用于虛擬實驗,能夠很好地模擬真實實驗情況,使實驗更直觀、更真實。仿真化學實驗室作為目前中學化學學科實現(xiàn)信息技術(shù)與學科教學整合的技術(shù)軟件,能夠提高教學效果,幫助培養(yǎng)學生的自主探討能力、創(chuàng)新能力和分析能力,多媒體技術(shù)在化學實驗教學中的作用越來越鮮明。仿真化學實驗室在初中化學教學中的運用越來越多,下面針對自己在平時教學中的應用談幾點體會。
一、運用于中學化學課堂教學中,有利于增強課堂演示實驗效果
1.課堂演示Cl2、CO、SO2等有毒氣體制備和性質(zhì)實驗,O2與H2的點燃爆炸等危險性實驗。眾所周知,許多化學實驗操作起來具有很大的危險性,許多化學藥品有毒性,因此很多化學實驗或多或少都存在一定的安全隱患。但借助仿真實驗,就可以讓學生在無毒、無害、無污染的綠色化學環(huán)境下進行學習。
2.演示多裝置實驗,如CO可燃性、還原性及尾氣吸收,二氧化碳的制取、檢驗、性質(zhì)等多裝置的實驗。這些實驗由于所用藥品、儀器較多,實驗操作比較復雜,現(xiàn)象只有部分學生可以看見,但如果我們用仿真實驗,就可以克服這些問題,使學生能更清楚地觀察到實驗步驟、實驗儀器的安裝及實驗現(xiàn)象。
3.模擬錯誤實驗操作,如制取氧氣時先熄滅酒精燈,再移出導管會出現(xiàn)水倒流回試管使之炸裂的情況;在H2還原CuO的實驗中,若先加熱后通H2,反應完后若先停H2后撤燈,銅又會被氧化;在濃硫酸稀釋時,水如果加入濃硫酸中,水會沸騰,飛濺傷人;當加熱液體超過三分之一的試管且試管口朝著人時,液體沖出管外且灼傷人等。通過演示模擬實驗,就使得教學過程變得直觀、生動、形象,就能收到事半功倍的教學效果,使學生對所學知識有了進一步的了解,達到了教育教學目的。
二、運用于中學化學課堂教學中,有利于增大實驗復習容量
化學實驗是每年中考必考察的部分,化學實驗復習內(nèi)容繁多,如果采用傳統(tǒng)教學手段進行復習,教師很難把所有的化學儀器、藥品、裝置等一一展示,更無法將中學階段眾多的實驗重新演示一遍。如果采用多媒體技術(shù)可以很好地再現(xiàn)實驗用品、實驗裝置、實驗過程和現(xiàn)象,還可以進行儀器組裝練習等,不僅提高課堂容量,加深理解記憶,還能幫助學生提高實驗題的解題能力。
三、運用于中學化學課堂教學中,有利于提高教學效果
在化學概念、規(guī)律的講解中,經(jīng)常會采用實驗演示法,對一些抽象的、難以觀察和課堂中難以真實再現(xiàn)的實驗,教師無法進行實驗演示,造成學生對這些知識點理解的困難,不能很好地掌握化學概念、定理或規(guī)律,甚至逐漸導致學生對化學的學習失去興趣。而采用仿真化學實驗室對這些實驗進行仿真模擬、永久再現(xiàn),將抽象知識具體化、形象化,微觀現(xiàn)象可視化,瞬間現(xiàn)象永久化,可以避免過于空洞的描述,使學生產(chǎn)生真切的體驗,激發(fā)學生的學習熱情,促進學生學習的積極性。同時將這些難以理解和觀察的實驗現(xiàn)象或概念更清晰、直觀、深刻地印入學生的腦海,實現(xiàn)對抽象化學概念和規(guī)律的感性認識,再上升為理性認識。這樣也有助于發(fā)揮演示實驗在中學化學教學中的作用,是教學最優(yōu)化。如分子原子教學中“如何用分子原子的觀點解釋化學反應的實質(zhì)”,將水分子的分解過程進行演示,學生可以清晰地看到水分子在電解的條件下分為兩種不同的原子???氫原子和氧原子,然后無數(shù)個氫原子和氧原子又重新組合成氧分子和氫分子,這樣,學生既理解了分子由原子構(gòu)成,又理解了化學變化的實質(zhì)是原子的重新組合,而原子本身并沒有變化,也理解了原子是化學變化中的最小粒子。
四、運用于中學化學課堂教學中,有利于培養(yǎng)自主探究能力
中學生課后通過做習題鞏固所學內(nèi)容時,會遇到一些情況復雜的化學場景,尤其是對復雜軌跡的分析,可以在仿真化學實驗室中建立相應的化學模型,對軟件自動生成的運動軌跡進行分析,結(jié)果一目了然,幫助學生理清分析思路。在沒有老師輔導的情況下,學生也可以利用仿真模型再現(xiàn)習題中的化學情景,加深印象,進一步分析問題,細化知識點。對課本中的實驗與探究部分的預習,更是可以通過仿真實驗進行自主探究,加深對化學現(xiàn)象的印象,便于對化學規(guī)律的理解。
五、總結(jié)
總之,當課堂無法完成的實驗、要突破實驗的重難點、復習實驗等我們考慮用多媒體技術(shù)優(yōu)化課堂。一定要明確它是一種創(chuàng)設真實情景的工具,在教學中,只應將它作為一種輔助性工具,不可盲目地運用,更不可將仿真實驗取代傳統(tǒng)實驗,應該將兩者辯證地統(tǒng)一起來,提高學生的科學分化素質(zhì)和實驗技能。
作者:暢亮 單位:酒泉第六中學
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