王正英

（青海民和新民中學(xué)）

虛擬實(shí)驗(yàn)室的創(chuàng)建對(duì)初中化學(xué)教學(xué)的影響

王正英

（青海民和新民中學(xué)）

化學(xué)學(xué)科的教學(xué)的基本理念是以提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)為主旨的。有效落實(shí)這一目標(biāo)的關(guān)鍵是積極主動(dòng)的開(kāi)展科學(xué)探究活動(dòng)。正如鄭長(zhǎng)龍教授在《化學(xué)教學(xué)的新視野》中說(shuō)：“化學(xué)學(xué)科的特點(diǎn)和化學(xué)教學(xué)的特征，決定了開(kāi)展化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革是化學(xué)教育研究領(lǐng)域永恒的主題……”從化學(xué)教學(xué)角度來(lái)看，化學(xué)中的實(shí)驗(yàn)教學(xué)也是重中之重。吳運(yùn)來(lái)主編的《初中化學(xué)新課程教學(xué)法》中也認(rèn)為：“化學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，化學(xué)實(shí)驗(yàn)為學(xué)生提供了最自主能動(dòng)的實(shí)踐活動(dòng)形式，為學(xué)生創(chuàng)造了在親身經(jīng)歷和體驗(yàn)中獲得知識(shí)與技能，激發(fā)興趣，培養(yǎng)科學(xué)精神的生動(dòng)學(xué)習(xí)情境?！币虼碎_(kāi)展好實(shí)驗(yàn)教學(xué)是必然趨勢(shì)。而在農(nóng)村化學(xué)教學(xué)中開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)卻是一件不容易的事情。在現(xiàn)行的人教版化學(xué)教材中共安排了演示實(shí)驗(yàn)55個(gè)，活動(dòng)與探究實(shí)驗(yàn)33個(gè)，家庭實(shí)驗(yàn) 9個(gè)。在實(shí)際教學(xué)中，這些實(shí)驗(yàn)往往不能全部進(jìn)行。虛擬實(shí)驗(yàn)室的創(chuàng)建，可以有效的解決了這一問(wèn)題，也給化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)帶來(lái)了深遠(yuǎn)意義的影響。

首先，針對(duì)農(nóng)村化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)際困難，可以利用東師理想創(chuàng)建的虛擬實(shí)驗(yàn)室，給予解決。在初中化學(xué)平臺(tái)的虛擬實(shí)驗(yàn)室中，同步實(shí)驗(yàn)中共安排了38個(gè)演示實(shí)驗(yàn)，24個(gè)探究實(shí)驗(yàn)。比如，在教學(xué)實(shí)踐中對(duì)于可燃性氣體的收集并探究其性質(zhì)時(shí)，極易發(fā)生爆炸，可能造成人體的傷害，故而這類實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中常常省去，而是學(xué)生缺少了體驗(yàn)的過(guò)程。如氫氣的性質(zhì)，一氧化碳的性質(zhì)，粉塵的爆炸實(shí)驗(yàn)等，利用虛擬實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行模擬試驗(yàn)，可以很直觀的觀察到物質(zhì)的變化過(guò)程，并且學(xué)生還可以模仿操作，進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)化學(xué)反應(yīng)的理解。再有一些在實(shí)驗(yàn)室中產(chǎn)生的有毒氣體，會(huì)污染環(huán)境。如用一氧化碳還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)或是高爐煉鐵的原理，用一氧化碳還原三氧化二鐵的實(shí)驗(yàn)，教材只做提及，而并未作深入的要求。在虛擬實(shí)驗(yàn)室中，利用平臺(tái)中的構(gòu)建工具，可以模擬這些實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生形象生動(dòng)的體會(huì)了試驗(yàn)的過(guò)程，又解決環(huán)保問(wèn)題，可謂一舉兩得。

對(duì)于抽象概念的教學(xué)和理解，也起到了很好的促進(jìn)作用。在課程標(biāo)準(zhǔn)中明確指出：在基礎(chǔ)教育中,化學(xué)科學(xué)知識(shí)是學(xué)生認(rèn)識(shí)世界、面向生活和自身發(fā)展不可缺少的知識(shí),這些知識(shí)涉及面廣,但難度適中或傾向簡(jiǎn)單,化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)即有得于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,也有利于學(xué)習(xí)學(xué)生形成概念,獲得化學(xué)知識(shí),同時(shí),也有利于培養(yǎng)學(xué)生觀察能力,獲得比較熟悉的實(shí)驗(yàn)技能,培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是,嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度。所以在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中要選擇演示實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)以突出教學(xué)重、難點(diǎn)為前提,以符合直觀、簡(jiǎn)單、安全、可靠為基本條件,以規(guī)范操作為保障,以幫助學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能和科學(xué)態(tài)度及獲取化學(xué)知識(shí)為目的。如在講解分子原子的概念時(shí)，可以在利用氧化汞分子分解示意圖分析提示原子這一概念之前,先利用東師理想虛擬實(shí)驗(yàn)室演示一下氧化汞受熱分解的實(shí)驗(yàn),更有利于學(xué)生以直觀事實(shí)為依據(jù)分析問(wèn)題,從而形成原子這一概念，理解起來(lái)也更容易。

其次，虛擬實(shí)驗(yàn)室建立更利于化學(xué)實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展。以往每每做實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生總是會(huì)有很多顧忌。比如，藥品是否有毒，操作是否危險(xiǎn)，以及如何操作等。所以，一到做實(shí)驗(yàn)時(shí)，有些學(xué)生畏首畏腳的，并經(jīng)常在實(shí)驗(yàn)中損壞儀器。在東師理想創(chuàng)建的虛擬實(shí)驗(yàn)室中這些都可以避免。同時(shí)，還可以對(duì)錯(cuò)誤的操作，模擬其后果，引起學(xué)生注意和警惕，并進(jìn)行指導(dǎo)。如同步實(shí)驗(yàn)中的粉塵爆炸實(shí)驗(yàn)，乳化現(xiàn)象，稀釋濃硫酸及稀釋濃硫酸的錯(cuò)誤操作等。同學(xué)們?cè)谔摂M實(shí)驗(yàn)室中了解了實(shí)驗(yàn)進(jìn)程，在進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，就避免了慌亂和不知所措的現(xiàn)象，操作和探究起來(lái)就更順利了。

除此之外，虛擬實(shí)驗(yàn)室的建立，對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的知識(shí)復(fù)習(xí)鞏固起到意想不到的效果。從中國(guó)古代孔子提出的“溫故而知新” ；古希臘蘇格拉底主張“教師要成為學(xué)生產(chǎn)生新思想的產(chǎn)婆” ；到現(xiàn)代斯騰伯格提出“創(chuàng)造力三維模型理論” ；我國(guó)于八十年代中期提出的素質(zhì)教育、通才教育、創(chuàng)造教育、個(gè)性教育。其目標(biāo)都包含一個(gè)共同點(diǎn)：培養(yǎng)創(chuàng)新人才。新課程的培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力、科學(xué)和人文素養(yǎng)以及環(huán)境意識(shí)，使學(xué)生具有適應(yīng)終身學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能和方法。初三化學(xué)教學(xué)一是為達(dá)到這一要求，同時(shí)也常為中考服務(wù)。所以學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)間緊，任務(wù)重。傳統(tǒng)的復(fù)習(xí)中僅將知識(shí)點(diǎn)系統(tǒng)化，往往效果不佳。而在復(fù)習(xí)中再做一些演示實(shí)驗(yàn)及分組實(shí)驗(yàn)，比較麻煩且又浪費(fèi)藥品和時(shí)間。所以借助虛擬實(shí)驗(yàn)室，重現(xiàn)所做過(guò)的實(shí)驗(yàn)；例如氧氣的制取，二氧化碳的性質(zhì)，以及硫、鐵在氧氣中的燃燒，水的電解，木炭的吸附作用，用PH試紙測(cè)定溶液的酸堿性等等，借助這些情景模擬再現(xiàn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象、過(guò)程等知識(shí)點(diǎn)鞏固掌握，以及對(duì)所用的儀器、操作過(guò)程，一目了然。使學(xué)生的復(fù)習(xí)更直觀和系統(tǒng)，變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)接受，從而更增強(qiáng)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，達(dá)到良好的教學(xué)效果。

化學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)室的建立，為廣大的化學(xué)教師的教學(xué)提供了更便捷的教與學(xué)的平臺(tái)?！痘瘜W(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)化學(xué)課程在九年義務(wù)教育階段要求作了規(guī)定：要讓學(xué)生學(xué)習(xí)初步的化學(xué)知識(shí)和技能，并經(jīng)歷基本的科學(xué)探究過(guò)程，受到科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神的熏陶，它是以提高全體學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展為主要目標(biāo)。這就要求化學(xué)教師要改變以往的傳統(tǒng)教學(xué)方式，要使抽象的現(xiàn)象和概念具體化、直觀化、實(shí)物化，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、積極性，培養(yǎng)了學(xué)生的觀察能力和創(chuàng)新意識(shí)，確保學(xué)生形象思維和抽象思維同步進(jìn)行。提高了化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率和質(zhì)量。在理想虛擬實(shí)驗(yàn)室中，可以最大限度的完成這一要求。例如：利用平臺(tái)中的編輯功能，可以進(jìn)行文字的編輯，還可以方便的完成化學(xué)方程式，結(jié)構(gòu)式以及元素符號(hào)，離子符號(hào)的書(shū)寫(xiě)和展示；還可以利用輔助工具窗口，進(jìn)行分子模型的展示，三維儀器的直觀認(rèn)識(shí)等等。達(dá)到了實(shí)物化，直觀化，便于理解和記憶。因此利用其制作成化學(xué)課件進(jìn)行教學(xué)，更加便利。在很大程度上大大增強(qiáng)了化學(xué)教學(xué)的課堂效果。使化學(xué)教學(xué)簡(jiǎn)單化實(shí)效化安全化。

[1]鄭長(zhǎng)龍教授的《化學(xué)教學(xué)的新視野》

[2]吳運(yùn)來(lái)主編的《初中化學(xué)新課程教學(xué)法》

[3]《課程標(biāo)準(zhǔn)》