初中化學實驗教學中虛擬實驗平臺的使用

徐賢

摘 要 通過虛擬實驗，可以激發學生的學習積極性，加深學生的認識。基于此，對虛擬實驗平臺在初中化學實驗教學中的使用進行探討。

關鍵詞 虛擬實驗平臺；初中化學；實驗室

中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2015）23-0167-02

1 前言

虛擬實驗平臺教學和常規的實驗教學相比，具有更好的可擴展性、重復使用性、共享性。但是，由于虛擬實驗平臺屬于應用初期，實驗系統還不完善，虛擬實驗之間還不能很好地進行配合，還不能和其他的資源進行互補。鑒于此，本文以粗鹽提純為例對虛擬實驗平臺在初中化學實驗教學中的使用進行探討，以達到完善虛擬實驗教學的目的。

2 實驗介紹

粗鹽提純是一個比較具有代表性的實驗，由于初中化學實驗課程的理論知識相對較為淺顯，因此教學的重點是培養學生實驗操作的規范性，讓學生養成比較好的操作習慣。在粗鹽提純化學實驗教學中，要求學生在進行實驗后可以全面了解實驗的基本原理，熟悉實驗操作過程中需要注意的地方。但是在實際教學中，受傳統教學方法的限制，學生一般缺乏練習時間和操作時間，當實驗自身具有一定危險性時，又往往不允許學生親自操作。為了實現教學目標，需要使用化學虛擬實驗平臺進行一些環節的教學。

3 教學的整體思路設計

在進行粗鹽教學時，設計VCE虛擬平臺和多媒體教室來共同完成粗鹽的提純實驗。在設計整個教學過程時，要以學生的認知規律為出發點，首先讓學生進入到VCE網站對課程進行預習，然后建立教學情境，引導學生對虛擬實驗進行探討，然后反復進行虛擬實驗，對所學知識和生活中的聯系進行鞏固，加深教學內容[1]。學生在對VCE網站進行訪問后，可以了解到粗鹽實驗的基本原理、實驗的主要目的、了解實驗過程中需要注意的地方，然后觀看實驗中的Flash動畫演示，進入一個比較真實的實驗體驗場景中，讓學生進入到“實驗操作的模塊”，對粗鹽提純的虛擬實驗進行操作，并對實驗現象進行填寫，對遇到的問題進行反饋，遞交實驗數據，并將實驗報告填寫好。

4 教學的具體過程

重溫舊知識 在開始教學前，教師首先要引導學生對上一節的課程進行回顧，并進行總結，指出鹽是含有酸根離子和金屬離子的化合物，生活中常見的高錳酸鉀（KMnO4）、碳酸氫鈉（NaHCO3）、碳酸鈣（CaCO3）、食用鹽（NaCl）等均屬于鹽。

建立教學情境 首先，在教學過程中，教師可以使用多媒體工具將一幅海水曬鹽的圖片展示在學生面前，然后引導學生了解到食鹽是通過對海水進行蒸發和晾曬后產生的。并讓學生觀看曬鹽的視頻，讓學生思考如何將粗鹽中的雜質去掉，提取出可以直接食用的精鹽。通過多媒體工具對圖片進行輪換播放，提出問題，引導學生思考，然后將新課程導入，在充分激發學生的學習積極性后，教師可以進一步播放提鹽的視頻，除了可以提升學生的求知欲，還可以讓學生了解制鹽的相關方法，縮小學生的探知范圍。

進入VCE實驗平臺，做好實驗前的準備工作 利用VCE虛擬實驗平臺，將教師的角色從知識的灌輸者，轉變成了知識的指引者，學生則從原來的被動學習知識，變成了主動探究知識，可以對學生的感官功能進行充分利用，加深學生的記憶，提升學生的學習積極性[2]。整個實驗過程由教師和學生一起來完成，教師可以準確地掌握學生的探究行為和探究進度，并對存在的問題進行糾正和引導，在保證學生獨立性的基礎上，使整個實驗正確、順利地開展。

在進行教學前，首先讓學生做好實驗準備，對實驗現象進行認真的觀察，然后由教師進行指導，指出需要掌握的難點和重點。例如，教師可以提問，粗鹽提純過程中需要經歷溶解、過濾和蒸發三個步驟，在這三個步驟中都有什么地方需要注意？然后由學生回答，并對學生回答中的問題進行糾正，讓學生知道在對粗鹽進行稱量時，要按照右碼、左物的基本規則，在進行稱量之前，要先在托盤上放上白紙，以免粗鹽將托盤腐蝕。在溶解時，要一邊使用玻璃棒進行攪拌，一邊將粗鹽加入，直到粗鹽不再溶解后停止。讓學生將溶解粗鹽的重量記錄好，在過濾溶液時，要讓學生知道濾紙和漏斗壁要緊貼在一起，并在過濾的過程中注意一貼、二低、三靠。液體傾倒的過程中，燒杯口要和導液玻璃棒緊靠在一起，并將玻璃棒的末端靠厚度比較大的濾紙的一側，然后緩慢將液態倒出，當濾紙中的水分完全過濾完以后，對濾液的顏色以及濾紙上殘存物進行觀察。當濾液比較渾濁時，需要再次進行過濾。通過采用教師回答、學生答疑的教學模式，讓學生更加深入地認識到實驗的重點，引導學生在整個討論過程中，積極探討新知識，并在回答老師問題的過程中，加深自己的理解。

開始虛擬實驗 開始進行虛擬實驗前，首先要選擇實驗儀器，進行人機互動，并由VCE后臺對交互結果進行記錄。

1）在進行實驗時，教師首先讓學生選擇實驗需要的儀器，每一個學生只有三次機會，錯一次就會扣除一分，如果錯的次數超過三次，那么成績就為零。

2）儀器選好后，即可進入到稱量的環節，此環節老師要提示學生注意用白紙拖住稱量的粗鹽，并按照左物右碼的原則進行稱量。

3）溶解。在進行溶解時，要讓學生注意觀測，不斷使用玻璃棒進行攪拌，以提升溶解速度。

4）進行文本交互，不將成績記錄到虛擬實驗操作中，但是會在學生的實驗報告冊上進行記錄。

5）對儀器進行組裝，嚴格按照從下到上的順序對儀器進行組裝，并將成績記錄到虛擬實驗操作總分數中。

6）讓學生回答在蒸發到什么程度時，即終止加熱工作，進行文本交互，進行一個單選題，然后將成績算入到虛擬實驗總分中。要求學生對粗鹽的產率進行計算。通過進行虛擬實驗，可以讓學生更直觀地了解實驗的具體操作，并且利用后臺對學生整個實驗過程中存在的問題記錄下來，幫助學生了解學生對知識的掌握情況，通過老師的引導，讓學生將整個實驗過程完成。

7）讓學生完成實驗報告，然后由教師進行批改，得出虛擬實驗操作的分數以及實驗報告的平均分數。學生完成實驗報告，除了可以進一步了解掌握實驗過程，還可以將實驗過程中碰到的問題反饋出來，然后通過實驗對探究成果進行檢驗，最后由教師對學生的學習情況進行總結。

5 結論

本文以“粗鹽提純”的化學實驗為例，對虛擬化平臺在化學實驗中的應用進行了探討。注重本實驗轉變傳統教學模式下說教為主的教學方法，提高學生的參與性。整個虛擬實驗過程，避免了實驗危險，在缺乏實驗設備時依然可以完成實驗。教師通過虛擬實驗平臺可以準確了解到學生對知識的掌握情況，并對其中的重點和難點進行講解，加深學生對知識的理解。

參考文獻

[1]王濟軍，魏雪峰.虛擬實驗的“熱”現狀與“冷”思考[J].中國電化教育，2011（4）：126-129.

[2]張學軍，王阿習.虛擬實驗與真實實驗整合的進一步探討[J].現代教育技術，2011（2）：132-135.endprint