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摘要:化学是一门基于实验的学科,化学知识里边蕴含着丰富的科技知识,是体现科学技术发展的重要标志,化学实验技术更是科技创新技术提升的重要基础。对于高中生而言,化学实验是理解化学知识掌握化学技能的重要手段,而传统化学实验有着危险性,基于化学虚拟实验室教学,有着独特的优势所在,不失为提升高中生化学能力的好方法。
关键词:虚拟实验室 探究能力 仿真情境
中图分类号: G633.8;G434 文献标识码:A
化学虚拟实验室顾名思义就是利用虚拟仿真技术为学生们构建一个虚拟的实验教学系统,是传统教学实验室数字化的体验。高中化学学科相对别的学科而言较为抽象,若仅仅依靠课堂上教师讲解,很难将这些化学原理讲明白,学生们在理解方面也会出现偏差。由于虚拟化学实验室的仿真性,将学生们带到了真实的化学实验情境之中,省去了带各种仪器以及药物的麻烦,安全系数更高,操作也更简单化、形象化,让学生们自由徜徉于化学海洋之中,探索化学知识奥秘。
一、高中化学虚拟实验室教学的特点分析
虚拟实验室与传统实验相比,能够减少学生们在实验过程中的危险系数,让学生们置身于一个安全可靠的环境中学习化学知识,为学生们构建一个模拟实验的真实情境。
1.更能体现学生们的自主性
在传统实验教学中,有的教师过于依赖课本教材以及各类教辅材料,导致实验过程过于枯燥乏味,学生们也是完全按照教材提供的步骤进行实现,缺乏思考与主观能动性。虚拟实验室依托于远程网络,为学生们提供了一个开放自由的实验平台,在这个实验平台上,学生们不仅仅能够观察,更能够动手操作,在老师的引导下去完成老师的提问,自主去提出假设,验证问题,探究实验,进而得出结论。
而且高中化学虚拟实验室突破了时间、地点的限制,学生们可以根据自身需求去选择实验地点、实验的时间,实验的仪器及方法,自主安排实验内容,这种方式能够激发学生们自主探究化学知识的欲望,在平台上学生们也可以随时与教师互动,学生之间也可以讨论,合作,不仅仅锻炼学生们的动手实践能力,也能使实验效果更佳精确[1]。
2.安全可靠,节约成本
传统的化学实验需要用到大量的仪器,而这些仪器大多数是易碎的玻璃容器,可能会因为试剂的强烈反应造成容器的破裂,也可能因为使用不当比如选错试剂造成危险,存在着安全隐患。而且在实验过程中,一些实验试剂经过化学反应所形成缝物质,若是不经过系统的分类处理,有可能会造成环境的污染,有的物质可能会对人体造成伤害。
虚拟实验室摆脱了传统实验仪器的束缚,可以在无实验仪器的情况下通过软件去仿真模拟实验仪器与实验试剂,节约了购置大量试剂的费用,而且虚拟化学实验室下学生们可以反复做实验,在一次次实验中去明白化学原理,体会化学真谛,相对于传统实验不仅提升了实验的安全性,还能帮助学生们内化知识。
3.操作简便,提升效率
在传统的化学实验中,存在着试验方法的设计复杂问题,而且在实验过程中也会耗费大量的时间与精力,比如一些药品以及仪器的操作方面,需要进行药品的倾倒,仪器的刷洗等,导致有限的课堂内做一些耗费时间的无用功,往往实验的效果也不是很精确,会影响学生们对于知识点的准确掌握。基于高中化学虚拟实验室这个实验平台上。免去了因仪器或试剂方面的繁琐程序,也不会因为一些装置的安装而浪费无谓的时间,或是操作方面的不规范造成实验数据的不精确。学生们只需按动鼠标键进行实验操作,使得实验更加简便,易于操作,更能激发学生们的科学探究能力。
二、 基于化学虚拟实验室,提升学生科学探究能力
1.善用方法激发学生学习化学的兴趣
在化学虚拟实验室这一平台下,教师们要做好学生们的引导工作,激发学生们化学探究的兴趣,来帮助学生们真正掌握化学实验的方法与原理。教师可以在实验之前,带领学生们观看一些化学实验相关视频,让学生们对于化学的实验原理或是实验方法有一个初步的了解,熟悉实验的操作过程,以免因不知如何操作而失去化学实验的兴趣。之后再指导学生们亲手进行模拟实验,去操作那些实验仪器与实验试剂,观察实验过程,发现实验奥秘。教师们可以设置小悬念,引发学生们的化学实验兴趣,让他们去主动探究学习。
2.注重激发学生们主动探究化学实验的意识
虚拟实验室可以完成一些传统实验无法进行的操作,学生们有时候很难建立一些实验现象与一些分子之间的联系,也无法想象这是如何操作的,对于一些化学反应方程式也无法理解,仅仅依靠死记硬背。这时候就需要利用化学虚拟实验室去模拟分子之间的反应,利用Flash动画效果,让学生们通过直观画面去观察,真真切切感受到分子之间的变化,通过观察与思考理解这些原理的操作,掌握新的知识结构,透过化学实验现象去理解化学方程式与原理,认识到化学现象的本质所在,主动去探究化学实验,掌握相关化学知识[2]。
3.注重学生们化学实践能力的提升
化学是一门实验课程,需要学生们在反复实验的过程中去锻炼自己,充分发挥自身的主观能动性去设计实验,这时候可以采用分小组讨论方法,分小组去安排相关内容,在小组中,学生们各自分工,完成实验,有的学生负责操作,有的学生负责记录数据,有的学生负责总结等等,让学生们通过努力去进行模拟实验,这不仅仅是思维能力锻炼的过程,也是实践能力提升的过程,在实践过程中将知识不断内化,掌握化学技能,提升学生们的科学探究能力。
基于高中化学实验室进行化学实验,是适应新课标发展的一项教学创新模式,在虚拟平台上学生们可以自由发挥,调动了学生学习化学的积极性与主动性,需要教师们善用高中化学虚拟实验室这一平台进行教学,锻炼学生们的观察能力,让他们的思维更加缜密,操作更加灵活,切实提升学生们科学探究能力[3]。
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关键词:虚拟实验室 探究能力 仿真情境
中图分类号: G633.8;G434 文献标识码:A
化学虚拟实验室顾名思义就是利用虚拟仿真技术为学生们构建一个虚拟的实验教学系统,是传统教学实验室数字化的体验。高中化学学科相对别的学科而言较为抽象,若仅仅依靠课堂上教师讲解,很难将这些化学原理讲明白,学生们在理解方面也会出现偏差。由于虚拟化学实验室的仿真性,将学生们带到了真实的化学实验情境之中,省去了带各种仪器以及药物的麻烦,安全系数更高,操作也更简单化、形象化,让学生们自由徜徉于化学海洋之中,探索化学知识奥秘。
一、高中化学虚拟实验室教学的特点分析
虚拟实验室与传统实验相比,能够减少学生们在实验过程中的危险系数,让学生们置身于一个安全可靠的环境中学习化学知识,为学生们构建一个模拟实验的真实情境。
1.更能体现学生们的自主性
在传统实验教学中,有的教师过于依赖课本教材以及各类教辅材料,导致实验过程过于枯燥乏味,学生们也是完全按照教材提供的步骤进行实现,缺乏思考与主观能动性。虚拟实验室依托于远程网络,为学生们提供了一个开放自由的实验平台,在这个实验平台上,学生们不仅仅能够观察,更能够动手操作,在老师的引导下去完成老师的提问,自主去提出假设,验证问题,探究实验,进而得出结论。
而且高中化学虚拟实验室突破了时间、地点的限制,学生们可以根据自身需求去选择实验地点、实验的时间,实验的仪器及方法,自主安排实验内容,这种方式能够激发学生们自主探究化学知识的欲望,在平台上学生们也可以随时与教师互动,学生之间也可以讨论,合作,不仅仅锻炼学生们的动手实践能力,也能使实验效果更佳精确[1]。
2.安全可靠,节约成本
传统的化学实验需要用到大量的仪器,而这些仪器大多数是易碎的玻璃容器,可能会因为试剂的强烈反应造成容器的破裂,也可能因为使用不当比如选错试剂造成危险,存在着安全隐患。而且在实验过程中,一些实验试剂经过化学反应所形成缝物质,若是不经过系统的分类处理,有可能会造成环境的污染,有的物质可能会对人体造成伤害。
虚拟实验室摆脱了传统实验仪器的束缚,可以在无实验仪器的情况下通过软件去仿真模拟实验仪器与实验试剂,节约了购置大量试剂的费用,而且虚拟化学实验室下学生们可以反复做实验,在一次次实验中去明白化学原理,体会化学真谛,相对于传统实验不仅提升了实验的安全性,还能帮助学生们内化知识。
3.操作简便,提升效率
在传统的化学实验中,存在着试验方法的设计复杂问题,而且在实验过程中也会耗费大量的时间与精力,比如一些药品以及仪器的操作方面,需要进行药品的倾倒,仪器的刷洗等,导致有限的课堂内做一些耗费时间的无用功,往往实验的效果也不是很精确,会影响学生们对于知识点的准确掌握。基于高中化学虚拟实验室这个实验平台上。免去了因仪器或试剂方面的繁琐程序,也不会因为一些装置的安装而浪费无谓的时间,或是操作方面的不规范造成实验数据的不精确。学生们只需按动鼠标键进行实验操作,使得实验更加简便,易于操作,更能激发学生们的科学探究能力。
二、 基于化学虚拟实验室,提升学生科学探究能力
1.善用方法激发学生学习化学的兴趣
在化学虚拟实验室这一平台下,教师们要做好学生们的引导工作,激发学生们化学探究的兴趣,来帮助学生们真正掌握化学实验的方法与原理。教师可以在实验之前,带领学生们观看一些化学实验相关视频,让学生们对于化学的实验原理或是实验方法有一个初步的了解,熟悉实验的操作过程,以免因不知如何操作而失去化学实验的兴趣。之后再指导学生们亲手进行模拟实验,去操作那些实验仪器与实验试剂,观察实验过程,发现实验奥秘。教师们可以设置小悬念,引发学生们的化学实验兴趣,让他们去主动探究学习。
2.注重激发学生们主动探究化学实验的意识
虚拟实验室可以完成一些传统实验无法进行的操作,学生们有时候很难建立一些实验现象与一些分子之间的联系,也无法想象这是如何操作的,对于一些化学反应方程式也无法理解,仅仅依靠死记硬背。这时候就需要利用化学虚拟实验室去模拟分子之间的反应,利用Flash动画效果,让学生们通过直观画面去观察,真真切切感受到分子之间的变化,通过观察与思考理解这些原理的操作,掌握新的知识结构,透过化学实验现象去理解化学方程式与原理,认识到化学现象的本质所在,主动去探究化学实验,掌握相关化学知识[2]。
3.注重学生们化学实践能力的提升
化学是一门实验课程,需要学生们在反复实验的过程中去锻炼自己,充分发挥自身的主观能动性去设计实验,这时候可以采用分小组讨论方法,分小组去安排相关内容,在小组中,学生们各自分工,完成实验,有的学生负责操作,有的学生负责记录数据,有的学生负责总结等等,让学生们通过努力去进行模拟实验,这不仅仅是思维能力锻炼的过程,也是实践能力提升的过程,在实践过程中将知识不断内化,掌握化学技能,提升学生们的科学探究能力。
基于高中化学实验室进行化学实验,是适应新课标发展的一项教学创新模式,在虚拟平台上学生们可以自由发挥,调动了学生学习化学的积极性与主动性,需要教师们善用高中化学虚拟实验室这一平台进行教学,锻炼学生们的观察能力,让他们的思维更加缜密,操作更加灵活,切实提升学生们科学探究能力[3]。
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