- 相關(guān)推薦
對高中化學(xué)數字化實(shí)驗的探索論文
1 數字化實(shí)驗的優(yōu)點(diǎn)
在化學(xué)教學(xué)中利用數字化實(shí)驗，主要還是由于其具有的優(yōu)勢，總結起來(lái)有三點(diǎn)。1）安全性高。傳統實(shí)驗中會(huì )遇到很多有毒藥品，給學(xué)生構成安全隱患，有可能引發(fā)安全事故，而數字化實(shí)驗則不會(huì )出現這種情況。2）數字化實(shí)驗不僅可以操作，還可以讓學(xué)生反復進(jìn)行實(shí)驗研究，使學(xué)生能夠更快地掌握所學(xué)知識。3）數字化實(shí)驗有利于教師開(kāi)展化學(xué)教學(xué)。很多學(xué)校實(shí)驗器材不足，有的實(shí)驗根本無(wú)法開(kāi)展，只能畫(huà)圖或者說(shuō)教，這樣的教學(xué)效果可想而知。數字化實(shí)驗的反復操作不僅不會(huì )浪費器材，還能調動(dòng)學(xué)生的積極性。
2 數字化實(shí)驗的實(shí)踐研究
利用數字化實(shí)驗突破教學(xué)難點(diǎn) 數字化實(shí)驗教學(xué)彌補了傳統實(shí)驗的不足，傳統的實(shí)驗對一些特殊的實(shí)驗做出的效果不是很好，而數字化實(shí)驗能夠更好地體現實(shí)驗的效果，并能提高實(shí)驗教學(xué)的效率。對于教學(xué)中難以理解的概念和原理，通過(guò)數字化實(shí)驗來(lái)解釋?zhuān)兊煤?jiǎn)單，實(shí)驗結論也更清晰，學(xué)生理解也更透徹。如在講解“酒精燈火焰溫度的變化”時(shí)，在課堂上對學(xué)生說(shuō)得最多的是加熱要用外焰，外焰的溫度高，這樣加熱就快。缺乏數據的支持，學(xué)生只能記住教師的話(huà)，顯然沒(méi)有深入理解。引入數字化實(shí)驗很容易解決這些問(wèn)題，用溫度傳感器在酒精燈的外焰、內焰和焰心測量一下就能說(shuō)明問(wèn)題了，在實(shí)驗中得出這些數據更具有說(shuō)服力，學(xué)生的印象也比較深刻。
數字化實(shí)驗在化學(xué)實(shí)驗中的應用解決了傳統的化學(xué)實(shí)驗解決不了的問(wèn)題，提升了化學(xué)實(shí)驗課的教學(xué)質(zhì)量。充分利用計算機、數據采集器、傳感器、系統軟件等，這樣化學(xué)實(shí)驗就變得具有綜合性，利用學(xué)生研究性和探究性學(xué)習，培養綜合能力。數字化實(shí)驗對難點(diǎn)問(wèn)題的解決也凸顯了其實(shí)用性和前瞻性，為化學(xué)實(shí)驗注入活力，讓學(xué)生的學(xué)習更高效。
利用數字化實(shí)驗促進(jìn)探究學(xué)習 利用數字化實(shí)驗能為學(xué)生創(chuàng )設一個(gè)良好的學(xué)習環(huán)境，從而促進(jìn)學(xué)生探究學(xué)習，培養學(xué)生的科學(xué)素養。在數字化實(shí)驗中利用計算機與軟件系統，可以對傳感器在變化過(guò)程中獲取的大量數據進(jìn)行處理，這也是做實(shí)驗的依據，有利于對實(shí)驗過(guò)程的控制。為此，利用對數據的處理與分析，這里包含了數據轉換、曲線(xiàn)擬合、誤差計算等，甚至可以改變實(shí)驗條件，對實(shí)驗結果進(jìn)行對比分析，就為學(xué)生創(chuàng )設了探究的環(huán)境，讓學(xué)生親身經(jīng)歷知識形成的過(guò)程，觀(guān)察能力、分析和解決問(wèn)題的能力得到提升。
比如利用酸堿指示劑的色變來(lái)判定中和滴定的終點(diǎn)，這樣做的結果誤差大，誤差計算也很復雜，而且無(wú)法觀(guān)察到滴定過(guò)程中pH值的變化過(guò)程。利用數字化實(shí)驗助推學(xué)生進(jìn)行探究學(xué)習，學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗，他們把pH傳感器放入到標準液標定就可以了，然后用蒸餾水洗滌pH傳感器，放入待測液體中，把采集的pH值傳遞給計算機，用系統軟件進(jìn)行運算。這樣就能清晰地得到酸堿點(diǎn)滴中pH值的實(shí)時(shí)變化，避免傳統實(shí)驗中存在的誤差和煩瑣的計算。學(xué)生的探究過(guò)程也更簡(jiǎn)潔，嘗試到探究的快樂(lè )。
3 數字化實(shí)驗與傳統實(shí)驗相結合
數字化實(shí)驗與傳統化學(xué)實(shí)驗的結合需要慎重考慮，合理安排。數字化實(shí)驗是從數據進(jìn)行分析得出實(shí)驗結論，注重學(xué)生探究過(guò)程；傳統實(shí)驗主要是對結果進(jìn)行分析，注重具體操作和儀器的使用方法，從現象得出結論。它們都具有一定的優(yōu)勢，如果把兩種實(shí)驗結合起來(lái)，必定能發(fā)揮實(shí)驗的功效，從而助推化學(xué)高效課堂，培養學(xué)生實(shí)驗能力和創(chuàng )新能力。在化學(xué)實(shí)驗中，可以發(fā)現它們可以互為支撐，有利于完成實(shí)驗任務(wù)，讓學(xué)生經(jīng)歷探究過(guò)程，培養學(xué)生的動(dòng)手能力。
比如在進(jìn)行“氨的制取”實(shí)驗時(shí)，NH4Cl與Ca（OH）2發(fā)生化學(xué)反應后會(huì )產(chǎn)生氣體。在這個(gè)過(guò)程中，學(xué)生無(wú)法感受到通過(guò)儀器傳遞過(guò)來(lái)的氣味，這時(shí)候就需要靠近儀器親自聞一下。氨氣是比較容易溶于水的氣體，如果想要使氨氣溢出，需要采取加熱的方法。那么在加熱過(guò)程中，學(xué)生通過(guò)對實(shí)驗發(fā)生過(guò)程進(jìn)行仔細觀(guān)察，會(huì )體會(huì )更深。學(xué)生通過(guò)進(jìn)行“氨的制取”實(shí)驗，利用平衡的計算方法，總結寫(xiě)出方程式“2NH4Cl+Ca（OH）2 CaCl2+2NH3↑+2H2O”，從而更容易理解不同反應物和生成物的比例。這就是把傳統的實(shí)驗方法和數字化實(shí)驗方法進(jìn)行結合，使學(xué)生發(fā)散思維，增強學(xué)生的思考和觀(guān)察能力，使學(xué)生的計算能力和推導能力得到培養和提升，促使數字化實(shí)驗效果更佳。
4 整合各種資源，優(yōu)化數字化實(shí)驗
實(shí)驗的開(kāi)展離不開(kāi)實(shí)驗裝備，有了這些硬件資源，才能開(kāi)啟數字化實(shí)驗，讓實(shí)驗可視化，從而促進(jìn)學(xué)生觀(guān)察和分析實(shí)驗現象，發(fā)現實(shí)驗原理，找出物質(zhì)的真相。實(shí)驗裝備以硬件配備以及各種軟件更新為依托。要在現有的條件下，對資源進(jìn)行充分整合，優(yōu)化數字化實(shí)驗教學(xué)，多方位培養學(xué)生的觀(guān)察能力、動(dòng)手操作能力和思考問(wèn)題總結問(wèn)題的能力。在進(jìn)行整合資源的過(guò)程中，發(fā)揮數字化實(shí)驗的功能與作用，進(jìn)行兩點(diǎn)嘗試。
1）配備和完善硬件設施及其應用軟件。開(kāi)始實(shí)驗的有利保證就是實(shí)驗中所用的實(shí)驗裝備，進(jìn)行數字化實(shí)驗更離不開(kāi)實(shí)驗裝備的有力支持。計算機數據采集處理系統，包括開(kāi)放式軟件系統、智能接口、在線(xiàn)系統或離線(xiàn)系統等應用軟件；多媒體實(shí)驗常用軟件如Flash、PPT等；傳感器實(shí)驗常用DataStudio數據處理軟件進(jìn)行數據處理；經(jīng)常用到的仿真實(shí)驗軟件有多種，如COREL Chemlab等。實(shí)驗硬件設備包括各種實(shí)驗器材，如溫度傳感器、壓強傳感器、電子白板、pH值傳感器、電流傳感器、投影儀等。這些硬件和軟件就構成開(kāi)展化學(xué)數字化實(shí)驗的基礎和條件。
2）實(shí)驗資料的配備，包含了教學(xué)影片、教學(xué)案例以及實(shí)驗資料光盤(pán)，還可以通過(guò)學(xué)術(shù)期刊和、教材教案等教學(xué)輔助工具查找實(shí)驗所需的數據與資料。另外可以進(jìn)行實(shí)驗材料的自主研發(fā)，根據教學(xué)過(guò)程中的需要，自制實(shí)驗過(guò)程的微視頻和實(shí)驗過(guò)程圖片，將收集的實(shí)驗圖片制作成實(shí)驗動(dòng)畫(huà)，以增強學(xué)生的復習欲望，將錄制的微視頻制作成實(shí)驗課件，以供教學(xué)和復習參考。利用數字化實(shí)驗來(lái)充實(shí)化學(xué)課堂，從而拓展化學(xué)探究的空間，增強化學(xué)教學(xué)的實(shí)效。
總之，改善傳統實(shí)驗方法，引進(jìn)數字化實(shí)驗在高中化學(xué)課程教學(xué)中的應用，助推了高中化學(xué)高效課堂，讓學(xué)生的學(xué)習積極性調動(dòng)起來(lái)，為他們創(chuàng )設良好的探究環(huán)境，同時(shí)也促進(jìn)他們動(dòng)手操作，直觀(guān)觀(guān)察和分析實(shí)驗現象，從而得出正確的結論，增強了教學(xué)效果。
【對高中化學(xué)數字化實(shí)驗的探索論文】相關(guān)文章：
高中化學(xué)實(shí)驗論文05-16
高中化學(xué)實(shí)驗教學(xué)論文06-29
【優(yōu)】高中化學(xué)實(shí)驗論文05-19
高中化學(xué)教學(xué)探索11-28
高中化學(xué)實(shí)驗論文15篇(推薦)05-19