數(shù)字化實驗在初中化學教學中的開展

黃小霞

摘 要：新課改以來，為了讓學生更好地掌握初中化學實驗知識，教師提出數(shù)字化實驗在初中化學教學中的開展。選取多個化學實驗教學課例對數(shù)學實驗方法策略進行探討，充分展現(xiàn)了數(shù)字化實驗教學在提升過程實效、量化數(shù)據(jù)、整合信息資源以及培養(yǎng)科學素養(yǎng)等方面都有顯著的效果。對數(shù)字化實驗在初中化學教學中開展的意義以及策略進行探討，從而提高初中化學實驗教學質量。

關鍵詞：數(shù)字化實驗；初中；化學教學

一、數(shù)字化實驗在初中化學教學中開展的意義

在傳統(tǒng)教學過程中，教師和學生對化學實驗教學不給予重視，導致初中化學實驗教學沒有好的教學方法，從而導致初中化學教學質量達不到提高。例如，在KNO3、NaCl以及NaOH溶解放熱現(xiàn)象“溶解過程中的吸放熱現(xiàn)象”是初中化學的一個重要實驗，在傳統(tǒng)實驗教學中教師只是根據(jù)教材中的演示讓學生了解到物質溶解過程由于溶解引發(fā)的溶液溫度變化，但是學生對于實驗過程中、溫度變化趨勢全然不知，教師更不會給學生解釋升降溫度的具體原因。這樣既不利于學生對化學實驗的學習，也不利于初中化學教學質量的提高。

但是采取數(shù)字化實驗教學后，教師可以利用電腦為學生演示圖像讓學生對物質溶解過程中吸、放熱引起的溫度變化，對于變化的過程一目了然。實驗結果在電腦中以圖像和數(shù)字的形式呈現(xiàn)，可行度高有點突出。圖像的展示還可以進一步培養(yǎng)學生的觀察能力和分析能力，減少教師對實驗過多的贅述，學生就能通過觀察圖像進行理性的分析進而快速得出物質溶解熱量變化規(guī)律。數(shù)字化實驗教學彌補了傳統(tǒng)教學中的化學實驗教學存在的弊端，使學生認知水平得到提升，使初中化學教學更為嚴謹、科學。

二、數(shù)字化實驗在初中化學教學中開展的策略

1.整合信息技術與化學學科教學，優(yōu)勢互補，優(yōu)化教育資源配置

實驗是化學學習的一種方式，許多化學重大發(fā)現(xiàn)和重要的規(guī)律都是靠化學實驗得到的。傳統(tǒng)化學實驗教學因為受到諸多方面的影響導致只是停留在化學定性的層面上，教師只能引導學生觀察實驗現(xiàn)象，再啟發(fā)學生根據(jù)看到的現(xiàn)象去分析結論。但是由于缺乏過程的呈現(xiàn)和實際精確的數(shù)字做支撐，說服力較差，對學生科學思維培養(yǎng)不嚴謹。數(shù)字實驗可以通過信息技術手段解決傳統(tǒng)實驗無法解決的問題，既可以將實驗過程完整地呈現(xiàn)給學生，還可以實現(xiàn)化學實驗中許多定量的問題。

例如，“人體吸入和呼出氣體成分的探究”實驗中傳統(tǒng)實驗不能將吸入氣體和呼出氣體中的氧氣和二氧化碳含量定量檢測，但數(shù)字實驗能夠實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的量化，這樣會避免讓學生錯誤地認為呼吸作用吸進去的是空氣但是呼出的全部是二氧化碳。所以，數(shù)學實驗能夠整合信息技術與化學學科教學，優(yōu)化教育資源配置，提高初中化學教學效率。數(shù)字教學在教師教學中成為輔助工具，也能夠讓學生通過信息技術獲取更多的知識，培養(yǎng)學生協(xié)作討論、讓學生一起探索問題。還可以進一步開發(fā)課本上的知識，改進原來做不出的實驗，讓化學學科的研究充滿活力。

2.深化探究意識，著眼科學方法，培養(yǎng)科學素養(yǎng)

新課改注重科學素質教育，提倡多元化的學習方式，實驗數(shù)據(jù)的數(shù)字化讓化學實驗更加真實性、科學性。數(shù)字化實驗利用表格和圖像讓化學實驗更加真實可信。例如，在“溶解過程中的吸放熱現(xiàn)象”這一實驗中，溫度是人們親身體驗的冷熱程度，然而利用傳感器進行實驗，將互學實驗數(shù)字化，用真實的數(shù)據(jù)讓學生感受溫度的變化。

久而久之，就會培養(yǎng)學生通過“現(xiàn)象—實驗—數(shù)據(jù)—分析—結論”研究方式對科學問題進行研究科學問題，形成一種研究習慣，有利于培養(yǎng)學生“用數(shù)據(jù)說話”“凡事講證據(jù)”的科學素養(yǎng)的形成。為學生今后的學習培養(yǎng)一個良好的學習習慣，讓學生能夠刻苦鉆研科學，對數(shù)字化實驗在初中化學教學中的開展有促進作用。

3.喚醒問題意識，教會發(fā)散思維，提升過程實效

初中化學教學中，教師應該鼓勵學生多家提問，并且在化學實驗中注重過程，努力提升

教師提倡探究式教學，讓學生以探究、研究化學知識為目的，利用數(shù)字化實驗進行探究。教師通過數(shù)字化實驗來喚起學生對初中化學的求知欲，鼓勵學生大膽猜測，開發(fā)學生的學習潛力。

例如，在“人體吸入和呼出氣體成分的探究”教學中，學生可能對結果中氧氣含量變化圖提出“為什么呼出氣體中氧氣含量不為零”的疑問。教師可以就呼吸作用的原理與實質做出解釋，事實上“因為肺一分鐘呼吸60多次，氧氣不可能在短時間內(nèi)被完全吸收并轉化利用”。在數(shù)字化實驗中，教師讓學生在研究和歸納過程中感受化學變化和規(guī)律，對于同個實驗學生會產(chǎn)生不同的理解，教師應該尊重學生間的差異，并對存在差異的學生進行鼓勵，培養(yǎng)他們的積極性。在課堂上教師還應該鼓勵學生相互探討、相互幫助，讓學生合作完成數(shù)字化實驗，增加對數(shù)學知識的認識，從而提高初中化學的教學效率。

綜上所述，隨著信息社會的不斷發(fā)展，初中教師在教學過程中也不斷進行了信息化教學的改革，各個學科中都尋求更好的教學方法，其中數(shù)字化實驗在初中化學教學中的發(fā)展也逐漸增多。數(shù)字化實驗的開展需要廣大師生積極參與，教師也要不斷更新自己的教學理念，培養(yǎng)學生實踐能力和創(chuàng)新意識。讓學生通過數(shù)字化實驗感受到初中化學的活力，讓化學實驗更為準確，可行度增強，讓學生的思維達到更高的層次，從而提高初中化學的教學

質量。

參考文獻：

[1]王春霞.數(shù)字化實驗信息技術對促進初中化學核心素養(yǎng)的發(fā)展意義[J].考試周刊，2017（52）：166.

[2]曾青華.基于數(shù)字實驗的初中化學教學的實踐與思考[J].教育信息技術，2015（6）：34-37.

[3]紀政.中學化學數(shù)字化實驗教學案例開發(fā)及其應用研究[D].合肥師范學院，2016.