劉三強(qiáng) 虞紅

【內(nèi)容摘要】隨著科技信息的不斷發(fā)展，初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)逐漸從傳統(tǒng)的瓶瓶罐罐實(shí)驗(yàn)向虛擬實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)變，為學(xué)生構(gòu)建了一個(gè)開放、網(wǎng)絡(luò)化的虛擬教學(xué)平臺(tái)，并以豐富的教學(xué)資源和新穎的教學(xué)模式受到了師生的喜愛。本文首先闡述虛擬實(shí)驗(yàn)的概念和優(yōu)勢(shì)，并進(jìn)一步探討虛擬實(shí)驗(yàn)在初中化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用實(shí)踐。

【關(guān)鍵詞】虛擬實(shí)驗(yàn) 初中化學(xué) 化學(xué)教學(xué)

初中化學(xué)教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是重點(diǎn)也是難點(diǎn)，學(xué)生通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)直觀的觀察物體的反應(yīng)現(xiàn)象，提高學(xué)生對(duì)化學(xué)變化的理解和認(rèn)知。但是在實(shí)際初中教學(xué)中往往會(huì)由于時(shí)間或者地點(diǎn)、實(shí)驗(yàn)器材的限制導(dǎo)致化學(xué)實(shí)驗(yàn)并不能順利開展，嚴(yán)重影響了初中化學(xué)的教學(xué)效率。

一、虛擬實(shí)驗(yàn)概述和優(yōu)勢(shì)

虛擬實(shí)驗(yàn)又稱作是電子實(shí)驗(yàn)，是借助多媒體、VR等技術(shù)在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行的模擬實(shí)驗(yàn)操作，同時(shí)又能體現(xiàn)真實(shí)試驗(yàn)環(huán)境中的實(shí)驗(yàn)效果的一種新型實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。虛擬實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用，可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中由于時(shí)間、地點(diǎn)、實(shí)驗(yàn)器材限制而造成的實(shí)驗(yàn)教學(xué)缺失。虛擬實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用，通過計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室讓學(xué)生身臨實(shí)驗(yàn)感受，從而強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)驗(yàn)體驗(yàn);其次虛擬實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用，有效的避免了學(xué)生在真實(shí)實(shí)驗(yàn)中所造成的失誤、實(shí)驗(yàn)不規(guī)范等危險(xiǎn)和傷害;再有，虛擬實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用還能使實(shí)驗(yàn)教學(xué)反復(fù)操作，加深學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解，同時(shí)又避免了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中反復(fù)試驗(yàn)造成的浪費(fèi)，提高實(shí)驗(yàn)效率;最后，虛擬實(shí)驗(yàn)還可以讓學(xué)生進(jìn)行大膽嘗試，培養(yǎng)學(xué)生的探究精神和創(chuàng)造性思維。

二、虛擬實(shí)驗(yàn)在初中化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用實(shí)踐

1.? 利用虛擬實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

在傳統(tǒng)的化學(xué)教學(xué)中，通常是教師將實(shí)驗(yàn)知識(shí)理論講解，再由教師進(jìn)行演示，學(xué)生在旁邊觀察，這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式不但無法調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，而且對(duì)實(shí)驗(yàn)的過程和結(jié)果往往掌握不夠。因此教師要合理利用虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)，將理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)操作同步進(jìn)行，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生成了化學(xué)實(shí)驗(yàn)真正的參與者;同時(shí)還能讓學(xué)生同步觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，加深對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的認(rèn)知，大大提高學(xué)生學(xué)習(xí)的能動(dòng)性。

2.? 利用虛擬實(shí)驗(yàn)，降低實(shí)驗(yàn)的危險(xiǎn)性

眾所周知，在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中有很多的物品具有毒性和腐蝕性，在實(shí)驗(yàn)過程中也會(huì)因?yàn)椴僮魇д`而造成一定的危險(xiǎn)。而虛擬實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用，就完全規(guī)避了這種問題，教師可以利用虛擬實(shí)驗(yàn)為學(xué)生營造一個(gè)虛擬的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所，所有的物品都是在計(jì)算機(jī)上模擬進(jìn)行，從一定程度上降低了實(shí)驗(yàn)造成的危險(xiǎn)性。而且在虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，不需要傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)試劑、化學(xué)藥品等等，有效避免了化學(xué)試劑反應(yīng)造成的浪費(fèi)和污染，還能培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)。

例如在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)中，酒精燈是我們初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)中常用的儀器，但是酒精燈本身就存在巨大的安全隱患，酒精燈中溢出的酒精遇火即燃，如果操作不小心很可能引起火災(zāi)，給學(xué)生的安全造成隱患。在金屬燃燒相關(guān)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行中，我們需要進(jìn)行鐵絲在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過程中需要將鐵絲蘸取酒精。如果此時(shí)造成酒精翻灑，如果遇到氧氣，會(huì)加速酒精的燃燒，甚至引起火災(zāi)，而造成不可挽回的眼中后果。而虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)就很好的規(guī)避了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的弊端，不但讓學(xué)生免受傷害，而且保護(hù)環(huán)境，一舉兩得。

3.? 利用虛擬實(shí)驗(yàn)，提高實(shí)驗(yàn)效率

在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，我們會(huì)遇到由于種種原因造成的實(shí)驗(yàn)失敗，而虛擬實(shí)驗(yàn)的教學(xué)模式可以通過計(jì)算機(jī)模擬進(jìn)行，降低了認(rèn)為實(shí)驗(yàn)的失敗率，提高了實(shí)驗(yàn)效率。同時(shí)教師還可以利用虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)，反復(fù)進(jìn)行試驗(yàn)，增加學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解和掌握，在無形中增加了學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的次數(shù)，大大提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率。

例如在一氧化碳還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)中，傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ街袑?shí)驗(yàn)現(xiàn)象并不明顯，而導(dǎo)致學(xué)生對(duì)化學(xué)方程式不能很好的理解，甚至?xí)斐梢欢ǖ钠?。而虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的應(yīng)用可以一次性、高質(zhì)量的完成實(shí)驗(yàn)操作，提高了化學(xué)實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性。與此同時(shí)，教師還可以利用計(jì)算機(jī)將實(shí)驗(yàn)反應(yīng)得到的固體調(diào)節(jié)成亮紅色，以強(qiáng)化學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)反應(yīng)的印象，大大提高了實(shí)驗(yàn)效率。

4.? 利用虛擬實(shí)驗(yàn)，鼓勵(lì)學(xué)生自主探究

在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，很多化學(xué)試劑之間都存在不同的化學(xué)反應(yīng)。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，教師往往不讓學(xué)生亂動(dòng)，以免造成危險(xiǎn)，也限制了學(xué)生思維能力和創(chuàng)新能力的發(fā)展。在虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師可以鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，培養(yǎng)學(xué)生的思維創(chuàng)新能力。讓學(xué)生通過虛擬實(shí)驗(yàn)提出問題、分析問題、解決問題。

三、虛擬實(shí)驗(yàn)的弊端和注意事項(xiàng)

1.? 動(dòng)手能力的缺失

雖然虛擬化實(shí)驗(yàn)給初中化學(xué)教學(xué)注入了新的血液，但是在虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生單純的依靠計(jì)算機(jī)模擬而進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，實(shí)驗(yàn)的真實(shí)感不強(qiáng)，在一定程度上限制了學(xué)生動(dòng)手能力的發(fā)展。因此教師一定要明確，虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)只是傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一種輔助模式，并不能完全替代傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)操作。

2.? 影響實(shí)驗(yàn)操作的嚴(yán)謹(jǐn)性

在虛擬實(shí)驗(yàn)的教學(xué)中，雖然虛擬實(shí)驗(yàn)在一定程度上可以促進(jìn)學(xué)生的創(chuàng)新能力發(fā)展，也不會(huì)給學(xué)生造成任何傷害。但是久而久之，學(xué)生便會(huì)產(chǎn)生一種隨意的態(tài)度，影響了化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作的嚴(yán)謹(jǐn)性，不利于學(xué)生的發(fā)展。

總結(jié)

綜上所述，虛擬實(shí)驗(yàn)作為信息技術(shù)下的產(chǎn)物，豐富了初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，在提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、降低實(shí)驗(yàn)危險(xiǎn)性、提高實(shí)驗(yàn)效率和學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)上都有一定的促進(jìn)作用。但是教師在教學(xué)中不能過分依賴虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)，避免學(xué)生在動(dòng)手能力和實(shí)驗(yàn)態(tài)度上的缺失。需要教師在初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，將傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)和虛擬實(shí)驗(yàn)有機(jī)結(jié)合，具體情況具體應(yīng)用，讓虛擬實(shí)驗(yàn)更好的為初中化學(xué)教學(xué)服務(wù)，促進(jìn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性。

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（作者單位：1.山東省臨沂第十五中學(xué); 2.山東省臨沂西郊實(shí)驗(yàn)學(xué)校）