仿真實驗在初中化學教學中的應用

張素丹

摘要：本文主要簡單介紹了仿真實驗的相關內容，探討仿真實驗在初中化學教學中的有效應用，以充分展現仿真實驗的重要作用，培養學生的動手實踐能力，讓學生能夠通過仿真實驗來自己探索和發現其中的知識點，鍛煉學生的科學性思維，為初中化學教學質量提供重要保障，滿足素質教育改革需求，實現初中化學教學效益最大化。

關鍵詞：仿真實驗;初中化學;教學;有效應用

隨著我國素質教育改革的不斷深入，初中化學教學也應當響應其號召，改變傳統的教學模式，堅持全新的現代化教學理念，在注重學生化學理論知識講解的同時，也應當加強對學生實踐能力的培養，鍛煉學生的動手能力，讓學生能夠將所學的化學知識靈活應用于實際生活中。通過開展仿真實驗，來輔助初中化學教學課程的開展，吸引學生的注意力，提高學生的學習積極性，讓學生愿意參與到化學學習中，主動地去思考化學問題。在實驗中培養學生的觀察能力，發散學生思維，以此來強化學生的化學能力，提高初中化學教學有效性。

一、仿真實驗的相關內容

仿真實驗是一種虛擬實驗，其依賴于計算機技術，能夠通過系統軟件來實現化學實驗的操作，是開展真實實驗活動之前的輔助工具，具有重要作用。其不僅能鍛煉學生的動手實踐能力，提高學生的實驗操作能力，幫助學生解決實際問題，還有利于發揮學生的主觀能動性，實施個性化學習。另外，仿真實驗能夠利用多媒體技術，來處理圖像、聲音和文字，可讓實驗顯得更加生動，便于學生理解其操作，進行良好的觀察和分析，從而得出準確的實驗結果。

二、仿真實驗在初中化學教學中的有效應用

（一）仿真實驗系統設計

仿真實驗在初中化學教學中的應用，依賴于科學技術的支持，需要設計仿真化學實驗系統。仿真化學實驗開發的基本過程如下：首先要進行建模。也就是先找出化學問題，然后利用數字來對這個問題進行描述，模擬現實事物;然后再開始進行仿真，將模型中的事物本質再現。需要五個步驟來實施這一過程，一是要合理挑選內容，盡量選擇一些能夠充分發揮教學資源，培養學生觀察能力，鍛煉學生實驗技能，激發學生探究精神的實驗內容;二是要編寫腳本，根據實際情況來設計腳本并編寫，需要考慮編寫的文本、制作儀器元件等內容，開發人員在安排實驗過程的時候，一定要注重其內容的交互性，完美呈現出動畫形式;三是要進行實驗編制，利用已經開發的軟件系統，來實施完整的仿真實驗，應當遵循科學性原則和方針性原則，并且還可具備一定的趣味性，以此才能抓住學生的眼球，激發學生的興趣;四是對開展的仿真實驗進行科學的測評，評價的時候可以從多個方面來進行考慮，比如說所開展的仿真實驗是否具有科學性，能否突出教學內容中的重難點部分;仿真實驗的逼真程度是否達到預期效果，是否具有趣味性，整個仿真實驗是否正常開展完畢等。

在利用軟件運行仿真化學實驗系統的時候，先進入仿真實驗界面，點擊開始，進入到仿真實驗系統中，根據自己的需求來選擇仿真實驗題目，獲取一定的幫助信息，觀察仿真實驗中的現象，結束實驗。仿真實驗中可以通過鼠標來進行交互，主要是利用鼠標點擊來運行每一步的操作，可以選擇有文字引導的仿真實驗，也可以選擇無指引的仿真實驗。這種方式的交互效果并不太好。鼠標拖動型這種交互形式有三種，一種是匹配拼圖型，將實驗對象用鼠標拖人到規定位置中;一種是連線型，將實驗對象用線連接起來;另一種是拖動定值型，用鼠標拖動來確定各項參數值

（二）仿真實驗在初中化學教學中的應用案例

以“實驗室制取氧氣”這一仿真實驗為案例，來探討仿真實驗的有效應用。從設計思想方面來說，是將仿真實驗與真實實驗進行相結合，利用仿真實驗來補充真真實實驗中欠缺的內容，實現資源的共享性，重復利用教學資源，運用計算機來合理安排自己的仿真實驗時間。仿真實驗是化學學習中的一種輔助方式，其目前還無法取代真實的實驗，在此過程中要做好實驗的準備工作，科學操作虛擬實驗，然后天蝎相應的實驗報告?？上纫龑W生了解氧氣的基本概念和特點，掌握氧氣的制取方法，讓學生進行仿真實驗操作，嚴格遵循每一步要求來執行。演示實驗中能夠將虛擬實驗進行展示，讓學生感受真實的實驗。當學生再次進入到實驗操作系統中的時候，可以選擇合適的實驗物品、準備好需要的實驗工具，然后在實驗過程中記錄觀察到的現象，填寫實驗報告。待學生完成仿真實驗后，可以引領學生前往實驗室進行真實實驗，以此來鍛煉學生的實踐能力。

在開展此仿真實驗的時候，要確定教學目標，在知識與技方面，要了解氧氣的制取方法，能夠學會制氧操作。認識催化劑，區分分解反應與化合反應;在過程與方法方面，則要求學生學會利用實驗裝置來合理選擇操作方法，提高學生的實驗探究能力，使其能將所學內容運用于實際問題中;從情感態度和價值觀方面來說，可創設問題情境，激發學生的求知欲，予以學生正確引導，端正學生的實驗態度。

參考文獻

[1]譚妙娟.虛擬仿真實驗在天然藥物化學實驗教學中的應用[J].中國繼續醫學教育，2019，11（06）：30-32.

[2]謝波，趙錕.初探虛擬仿真實驗在物理化學實驗教學中的應用[J].廣東化工，2019，46（01）：200+211.

[3]梁啟超，王春輝，高長久，等.虛擬仿真實驗在天然藥物化學實驗教學中的應用[J].牡丹江醫學院學報，2018，39（04）：149-150.

[4]曾巨瀾，張雄飛，喻林萍，等.虛擬仿真實驗在物理化學實驗教學中的應用初探[J].廣東化工，2017，44（14）：283+282.