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高中化学教学中数字化实验的应用分析
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期刊类别:纯教育、G4
国际标准刊号 ISSN 2095-3089
国内统一刊号 CN 15-1362/G4
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我刊投稿论文
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2019-08-22 | 所属栏目:我刊投稿论文 | 阅读次数:

作者:钟秀琴
  【摘要】在高中化学试验中,数字化技术的应用非常重要,能够有效保障实验过程的科学与精准,保障实验结果的清晰与直观,提高学生对化学试验的兴趣,大幅提高学生的动手能力与学习能力,全面提升实验课的教学效果。对此,笔者根据自身教学经验,探讨了数字化试验在高中化学教学中的应用。
  【关键词】高中化学  数字化实验  应用
   【中图分类号】G633.8 【文献标识码】A           【文章编号】2095-3089(2019)22-0166-01
  前言:
  新课程改革的全面实施,推动了信息技术与学科间的联系,增强了学科教育的信息化和数字化,新技术的支持,有效提高了学科教学的成果[1]。在化学教学中,传统实验的改革,数字化理念的融入,提高了学生实验的自主性,增强了化学实验的教学效率,为学生化学水平的提升奠定基础。
  1.高中化学教学中数字化实验的优势
  在高中化学实验中,因某些化学实验设施的缺乏,直接为化学实验带来一定的局限。如:在3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O,试验生成的气体NO为有毒气体,所产生的化学物品多带有一定毒性,为保障学生的实验安全,实验室必须配备通风设备,保障实验室的空气质量。然而,在诸多高中学校中,化学实验室中并没有安装通风工具,对此,为避免学生健康受到影响,学校多会避免该类化学实验,影响了学生对化学知识的理解与把握。数字化实验的应用,有效解决了安全问题,降低了化学实验的危险性。
  数字化实验的应用,实验教学难度因此降低,学生学习兴趣得到提高。具体来讲,在进行化学试验时,数字化技术的应用,学生能够独立操作实验,并对实验过程与原理反复分析,加深学生对实验的理解与掌握。同时,数字化实验下,面对危险度较高的实验,学生可不必担心仪器设备的缺失,直接在课堂上即可完成实验教学。另外,数字化实验,學生能够自己动手进行操作,激发了学生对化学试验的兴趣,在操作错误时,学生能够清晰认识到其带来的影响,有效避免学生再次犯类似错误。数字化教学的使用,更加准确,直观性更强,增强了教师教学能力,促进了学生化学水平提升。
  2.高中化学试验数字化的缺陷
  化学实验数字化带来诸多优势,也存在一定弊病,主要包含以下几点:其一,数字化实验过程中,所采用的仪器价格较高,若学校经济实力不足,将直接影响仪器购进的充足性。其二,在数字化实验过程中,随着时间的流逝,仪器使用次数的增多,其精确性会受到影响,进而影响化学实验结果,而维修费用的高昂,一旦设备出现故障,影响实验精确性,仪器将很难快速修复,因此,诸多学校并未引进数字化实验。其三,数字化实验的应用,保障实验精确性的同时,计算机的自动计算也影响了学生计算能力的培养。
  3.高中化学教学中数字化实验的应用
  3.1与传统化学试验方式相结合
  在数字化实验过程中,,学生几乎不需要动笔计算,计算机能够自动完成数据的采集与处理,保证所得结论的快速、准确,在最终观测实验现象与结论时,学生能够快速理解化学原理并掌握[2]。但是,由上文可知,数字化实验也存在一定弊端,对此,在高中化学教育中,为发挥数字化实验的优势,降低其的缺陷,教师应积极将其与传统化学实验相结合,引导学生根据亲自计算,并与计算机所得数据进行对比,观看结论是否存在较大误差,若结果误差较大,则引导学生思考原因,提高学生独立思考与纠错能力。如:在制取氨的实验中,当NH4Cl与Ca(OH)2反应过程中,会产生气体,然而,在实验过程中,学生并不能直观看到气体,对此,教师可通过其他方式使学生感受到气体,因氨气溶于水,教师可通过加热使氨气溢出来,如此,学生能够更深入感知实验效果,发挥数字化实验效果的同时,学生推导能力、计算能力等仍得到提升。
  3.2转变传统的教学理念,自主探究
  在传统的高中化学实验中,教师多是讲解完实验步骤、实验演示后,教师就会放手让学生动手实验,某些教师甚至认为,如此自己的任务就完成了。该种教学理念的形成,在数字化实验引进时,教师很难改变教学理念,如此,在试验过程中,学生会出现诸多问题,加之,疑问无法得到及时解答,直接影响了实验教学质量,学生自主探究能力难以培养。对此,为发挥数字化实验的作用,提高学生化学水平,高中教师应积极转变教学理念,利用科学的化学设备,完善实验细节,在学生分析实验数据、观察实验现象时,教师应积极参与,及时解答学生疑问,实现化学高效课堂。如:在进行H2还原CuO实验时,教师积极利用数字化实验设备,分别采用两种实验方式进行对比,即先加热CuO,后通入H2;先通入H2,后加热CuO,并列出实验方程式,通过比较两种方式得出的Cu的质量,引导学生思考原因,学生有探究目的后,认真观察实验现象,分析数据,最终得出CuO具有还原性,因此,先通入H2,能够有效避免CuO与其他气体反应,保障试验结果。
  3.3科学定量的分析,精准实验
  在传统实验过程中,受到时间、器材、操作失误等影响,常出现实验现象不明显,所得实验数据不完备,学生很难通过定量分析得出精确的试验结论,影响了实验的作用发挥。而数字化实验与传统实验相比,计算机软件的帮助,能够为学生提供足够的、精准的实验数据,使学生进行定量分析,降低误差值,保障试验结果。如:在酸溶液pH值变化实验过程中,若将计算机与pH值测定传感器相互连接,如此,在逐渐向烧杯滴入稀盐酸时,计算机屏幕会出现一条曲线,展现酸碱度的变化,如此,学生能够通过准确充足的数据,准确把握实验内容,提高对该方面化学知识的掌握。
  4.总结
  总而言之,在高中化学教学中,为充分发挥数字化实验的效果,提高学生化学综合能力,教师应积极转变教学关键,将数字化实验与传统试验相结合,并通过科学定量分析,提高学生实验过程的精准性,全面提升实验教学质量。
  参考文献:
  [1]贺奎娟.数字化实验在高中化学教学中的应用分析[J].考试周刊, 2015(99):137
  [2]李浩.高中化学数字化实验教学思考[J].考试周刊,2018(5):155


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