探究如何合理设计高中化学虚拟实验

尹俞芳

化学的本质就是在不断的实验中观察现象分析实验的结果，所以化学在学习过程中对于实验要有足够的重视.高中化学的教学必须把培养学生的动手实验能力放在首要位置，但是在课程的进行过程中总会出现许多限制，化学实验本身需要大量的化学药品，并且在实验过程中会存在危险，而且实验室的设备不能要求每个学生都能经过严格的训练，所以这样的问题在传统教学中就变得难以避免.但是随着计算机技术的不断发展，这样的问题能够得到更好的解决，计算机的图像模拟、三维技术和程序设计很好地满足了虚拟实验的创建，能够规避各种风险，对环境的保护也有了保障，教学可以通过计算机将实验呈现在学生的面前，而学生在计算机上进行实验的操作也能达到实验的要求.

一、重视理论的根源

化学实验的现象不能脱离对化学反应原理的分析，理论知识在实验过程中起着很重要的作用.在高中化学教学中，实验往往都是通过文字的方式展示在学生的面前，枯燥的文字使得学生的理解变得更加困难.第一，把文字转化为图像会让学生的注意力分散，不能够集中地分析实验现象和实验原理；第二，高中的学生往往会有着质疑的想法，对那些苍白的文字表述出来的实验现象，只要不是自己亲眼所见的现象都会表示不相信，他们期望的是自己的想法能够得到验证.虚拟的实验情境的创建，能够把学生带到真实的实验体验中，能够非常直观的观察到实验的现象和其中的关键点，让实验的效果得到最大化的实现.

例如，我在教学生“离子反应”的时候，因为这是一种较为微观的反应过程，学生自己动手很难达到真正的教学目标，我就把实验一：在2 mL Na2SO4溶液中滴入2 ml稀KCl溶液通过虚拟实验的方式展示在学生的面前，实验的目的是向学生解释离子反应的要求和过程，实验也不必特别细致的展现在学生的面前，所以虚拟实验很好的解决了本堂课的难点，也节省了实验药品的使用.最重要的一点是，在结束了实验之后，能够及时地把学生拉到所要解决的问题上，不会脱离本堂课的核心，帮助课堂的效率得到了很大的提升.

二、提倡实验的创新，培养学生的创新能力

高中化学实验给了学生想象力足够的发挥空间，能够在实验的过程中感受到化学实验的魅力，投入自己更多的时间和精力，让自己的创造力得到更大的发挥.从现实角度上看，虚拟实验的创建能够更好地给学生提供一个更加自由的探究平台，而且在虚拟的环境中，能够给学生提供更加充足的实验器材和材料，而且不用担心实验药品的浪费，对资源的浪费可以忽略不计.从另外一个角度而言，虚拟实验是学生和计算机的互动，所以哪怕实验的过程中出现了什么问题，也不用担心对学生的生命健康造成威胁.这些优点能够更好地发挥学生的想象力，让学生的创新能力得到进一步的提升.

在实验的过程中，教师需要尽量为学生提供更多的条件，凭借虚拟实验丰富的实验器材和充足的药品储备，可以同时创建出几种不同的方案，能够让实验展示出每个药品反应产生的现象，让学生观察到更加细致的实验变化.但是在这样的虚拟实验之余，不能够忘记对教学资源的开拓.虚拟现实技术的不断发展导致越来越多的虚拟实验室出现，并且在这其中也有专门针对高中化学的虚拟实验室，这种实验室有着相当完善的设备，能够更好地满足学生进行化学实验的需求.

虚拟实验有着相当多的优点，能够在更加方便的情况下，帮助学生实现自己实验想法，让学生的思路得到进一步的拓展.因此，在设计化学虚拟实验的过程中不能够忘记对学生创新能力的培养.

三、虚拟实验需要从学生出发

课堂教学过程中，学生才是课堂的主体，所以教学步骤的设计都需要围绕着学生来进行，不能脱离学生，需要根据学生的学习基础和运用计算机的能力来判定怎样的虚拟实验适合他.每个学生的学习接受能力都有不同，所以教师不能够把学生当成一样来看待，需要事先对学生进行进一步的了解，在深度的了解过后才能够让教学得到顺利地进行，并且虚拟实验的效果才会得到最大的实现.老师不能把自己看的比学生高一等，而是要和学生进行平等的交流，在实验过程中创建一个较为和谐自由的氛围，让学生有自由发挥的空间，不受到老师的约束，而且老师的指导并不是对每个学生都有效的，适当的、有目的的引导才是最正确的教学方式，虚拟实验在这样的氛围下也能够得到更好的进行.

结语：在当下的高中化学教育下，虚拟实验的应用变得越来越重要，能够更好地达到培养学生自主实验能力的目的.同时，高中化学虚拟实验满足了高中化学的教学原则和教学目标.本文论述了在设计高中化学虚拟实验过程中一些需要关注的重点，希望本文的论述能帮助其他的教育工作者.