王建

摘要：目前我國化學教育領(lǐng)域中數(shù)字化實驗的研完成果比較多，但是真正在高中化學教學中進行使用并不是很多?；瘜W實驗教學目前大多數(shù)還采用傳統(tǒng)的實驗教學方法，但是相比于傳統(tǒng)的實驗方法，數(shù)字化化學實驗教學模式更加精準。不過實際的應(yīng)用率不高，當然在化學實驗的教學中使用數(shù)字化教學也是有一定缺陷的，這就要求化學實驗課老師根據(jù)實際的課程需要對教學模式進行變化，讓實驗的效果達到最佳狀態(tài)，學生在實驗的過程中學習更多的知識。本文主要針對數(shù)字化實驗在高中化學教學中的一些應(yīng)用策略進探究，希望可以提高高中化學教學的效率以及教學的效果。

關(guān)鍵詞：高中教育;化學實驗教學;數(shù)字化實驗;應(yīng)用策略

信息技術(shù)的生活化使得教育領(lǐng)域也發(fā)生了巨大的變化，很多信息及技術(shù)開始走進一些平常都觸及不到的地方，比如實驗領(lǐng)域。實驗是一種集合了知識以及動手能力的實踐活動，在一些特定知識的教導上面擁有課堂無法比肩的優(yōu)勢。高中的化學實驗教學對于化學學習來講是十分重要的，高中學生對于化學的接觸時間并不是很長，正是培養(yǎng)學生化學學科思維以及學科興趣的關(guān)鍵時期，因此高中的化學實驗相對來講比較簡單，對于培養(yǎng)學生的學習興趣更為注重。所以很多高中化學教師在進行化學實驗課教學的時候一般采用傳統(tǒng)的化學教學模式，并不會使用數(shù)字化實驗的方法。隨著科技的進步，實驗的器材也在發(fā)生著天翻地覆的變化，高中作為化學學習打基礎(chǔ)的階段，自然在教授學生基礎(chǔ)知識的操作同時也需要教授學生基礎(chǔ)化學實驗儀器的操作。數(shù)字化的實驗器材的操作不像是傳統(tǒng)實驗器材比較粗放，在一些細節(jié)上需要十分的注意，只有學生學會了最先進的實驗器材才可以為未來的繼續(xù)學習奠定基礎(chǔ)。

1應(yīng)用數(shù)字化實驗的優(yōu)勢

雖然現(xiàn)在所有的高中都配備了化學實驗室，但是真正能進行運行的實驗室并不是很多，尤其是在一些偏遠山區(qū)或者是經(jīng)濟不發(fā)達的地區(qū)高中的化學實驗室知識作為學校的必備設(shè)施，而不是授課設(shè)施。而且這些設(shè)施都比較老了，在一些較為危險實驗的實踐中很可能會出現(xiàn)安全問題。就比如說在false=

false的實驗中，會生成二氧化硫的有毒氣體，為了保障學生以及教師的生命安全以及實驗安全，高中的實驗室必須配備相應(yīng)的通風設(shè)備。但是很多學校的實驗室都是由教室改裝而來，只進行了簡單的水電鋪設(shè)，并沒有進行通風設(shè)備的安裝。而使用數(shù)字化的實驗設(shè)施，可以將這個問題徹底解決，并且還可以降低實驗操作中的一些失誤和問題，降低學生們的操作難度。

利用數(shù)字化實驗的模式進行實驗教學，不但可以降低教師的工作量而且在一些關(guān)鍵數(shù)據(jù)上記錄上會更加的準確，并且在進行操作中的過程中如果出現(xiàn)操作失誤那么數(shù)字化儀器不會顯示正確的數(shù)值，這有利于學生對于自己操作失誤的糾正。而且對于學生來講尤其是高中生來講相比與以前傳統(tǒng)的玻璃儀器，數(shù)字化的儀器設(shè)備能很好地引起學生們的學習興趣，吸引了他們的注意力。

2應(yīng)用數(shù)字化實驗的缺陷

雖然數(shù)字化實驗擁有種種優(yōu)勢但是其也存在很多的弊病，主要包括：

2.1器材昂貴

相比于傳統(tǒng)的化學實驗的玻璃器材，數(shù)字化實驗儀器的幾個就昂貴很多，并且數(shù)字化的器材是根據(jù)品牌來確定其質(zhì)量的。傳統(tǒng)的玻璃器儀器因為有一個具體的標準，因此一些大的廠家和小廠家之間的儀器質(zhì)量以及精準度方面的差距并不是很大，但是數(shù)字化儀器因為每一個廠家設(shè)施時其用的各種模塊和算法不一樣，因此也就導致了很多器材的質(zhì)量是不一樣的，而且在精準度方面也有很大的差距，有時因為某些實驗條件的不具備也可能導致實驗數(shù)據(jù)的不準確。

2.2實驗條件苛刻

傳統(tǒng)的玻璃化學實驗器材，在使用過后用清水沖洗然后瀝干即可下次使用。但是數(shù)字化的儀器設(shè)備需要放置在專門的位置以及專門的放置場所，并且放置的姿勢也是有一定的規(guī)則，這就導致了在實驗中需要很多的細節(jié)，這對于高中生來講是比較苦難的。畢竟他們并沒有接觸過很多的化學實驗，在很多方面根本就沒有多少經(jīng)驗，因此在拿放儀器的時候往往會觸碰不該觸碰的地方，進而可能導致數(shù)字化儀器出現(xiàn)校準失效的情況，失去了使用價值。

3數(shù)字化實驗的應(yīng)用策略

3.1結(jié)合使用

數(shù)字化實驗中，很多儀器會將處理好的數(shù)據(jù)進行呈現(xiàn)，所以學生一般都不會使用筆進行計算，這很好的將計算中的誤差給消除了。并且利用計算機得到的數(shù)據(jù)可以很快并且準確的得到實驗的結(jié)論，這有利于學生學習相關(guān)的知識和掌握相關(guān)的技能。但是現(xiàn)在高中根本就無法做到這個實驗方式的普及，所以教師應(yīng)該將數(shù)字化實驗的方式和傳統(tǒng)實驗方法結(jié)合起來，在一些關(guān)鍵數(shù)據(jù)的采集和計算上面要求學生進行自己計算，這樣有助于學生對于其中原理和計算方法的掌握，計算機也會有相應(yīng)的結(jié)果，學生們可以進行對比。如果誤差較小那就說明計算正確，學生們有掌握了一個計算的方法，而如果誤差較大的話，那么學生應(yīng)該進行反思，對其中的錯誤進行糾正，這樣提高了學生獨立思考以及應(yīng)對問題的能力。

比如在人教版高中化學教材《合成氨》的學習中，有一個關(guān)于氨的制取試驗，用到的原材料是false和false，在兩種物質(zhì)進行反應(yīng)的過程中會有氣體產(chǎn)生，但是在真正的實驗中產(chǎn)生的氣體無色的，并且還易溶于水。所以教為了讓學生們可以更加直觀的看到反應(yīng)現(xiàn)象，應(yīng)該將溶有氨氣的水進行加熱，使得氨氣通過熱氣逸散出來，當聞到氨氣的味道之后學生們對于實驗的真實效果會有一個很好的感知。通過這種方式可以讓數(shù)字化實驗的效果最大化，并且學生也可以對氨氣形成更加直觀的影響和了解。

3.2轉(zhuǎn)變教學理念

傳統(tǒng)的高中化學實驗一般是教師先對實驗進行講解，然后在進行先關(guān)的演示，再然后就是學生們自行進行試驗了，至于學生在操作實驗的過程中是否會得知識很多教師都不會理會。但是隨著數(shù)字化實驗的引進，教師需要對學生的操作進行實時的觀察和指導，確保儀器安全以及實驗安全，所以高中化學教師應(yīng)該將原先的教學理念轉(zhuǎn)變過來，積極的參與到學生的實驗中去，為學生解答各種疑問。比如在學習人教版高中化學教材《不同價態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化》學習中，教師可以讓學生在試驗的過程中對于不同價態(tài)的硫物質(zhì)進行觀察，然后通過試驗進而掌握硫從二價變?yōu)槿齼r，或者三價變?yōu)槎r的現(xiàn)象變化，以及其中會產(chǎn)生什么多余的物質(zhì)等等。

3.3精準實驗

傳統(tǒng)化學實驗在進行的時候，對于時間的把握度、器材的完備程度以及操作的優(yōu)秀程度都有一定的要求，如果其中某一項出現(xiàn)錯誤那么就會造成實驗的失敗和數(shù)據(jù)的不完善。在一般的高中實驗中一些操作難度比較高的實驗，能得到完整數(shù)據(jù)的可能就只有幾組同學，剩下的小組全部因為各種各樣的原因造成了實驗的失敗。而數(shù)字化實驗進行的過程中使用的是數(shù)字化的儀器，雖然對于細節(jié)注重比較多，但是只要細心就沒有太大的問題，而且還降低了操作的難度，至于對時間的把握則完全由計算機來接管，這就大大的減少了實驗失敗的很多因素。比如說在酸溶液false的變化實驗中，計算機和false計鏈接，每一次false值的變化就會有一次數(shù)據(jù)的記錄，在多組數(shù)據(jù)之后在計算機的屏幕上就會顯示出一條酸度變化的曲線。利用這條曲線學生們可以對實驗內(nèi)容又很深刻的把握，并且提高了酸堿方面的知識掌握度。

4結(jié)語

總而言之，數(shù)字化實驗并不能替代傳統(tǒng)的化學實驗，但是卻是傳統(tǒng)化學實驗的重要補充手段，只有通過數(shù)字化實驗和傳統(tǒng)化學實驗相結(jié)合的方式才可以將實驗教學的最大效果釋放出來，提高學生的知識深度和廣度。