借助虚拟试验培养学生科学探究与创新意识.docxVIP

?

?

借助虚拟试验培养学生科学探究与创新意识

?

?

沈文晶

【摘要】培养学生的科学探究与创新意识，是高中化学核心素养的重要内容之一，因此，任课教师应提高认识，将其融入到相关教学内容中。实验是高中化学的重要知识点，教师应注重在实验中渗透学生科学探究与创新意识培养工作，尤其应与时俱进，结合具体实验内容，巧妙运用虚拟实验，不断提高教学质量与效率。

【关键词】高中化学;虚拟实验;科学探究;创新意识

虚拟实验是信息技术发展而来的产物，指借助多媒体、仿真、虚拟现实（VR）等技术，在计算机上营造可辅助、部分替代甚至全部替代传统实验各操作环节的软硬件操作环境。实践表明，将虚拟实验应用到高中化学教学，可很好的激发学生的科学探究与创新意识，因此，教师应充分认识到虚拟实验的重要性，积极采取措施，不断提高虚拟实验应意识与水平。

一、高中化学虚拟实验优点分析

与传统实验相比，虚拟实验优点突出，主要体现在以下几点：首先，趣味性强。多数学生对信息技术充满兴趣，而虚拟实验基于信息技术。实验中，学生通过虚拟实验平台便可进行实验，犹如“打游戏”能很好的激发学生的实验积极性。其次，操作方便。虚拟实验只需根据实验目的，用鼠标拖动实验器材、实验药剂，便可完成实验装置的连接，实验操作方便。另外，可有效避免实验不当引发危险，安全性高。最后，实验现象明显。虚拟实验平台由专业技术人员根据高中化学实验内容开发，实验现象明显，易于观察，可大大提高实验效率。

二、高中化学虚拟实验应用原则

借助虚拟实验，可灵活组装各种实验装置，进行实验探究与创新。但为获得良好的实验教学效果，教师应用虚拟实验时应注意把握以下原则：

1.适可而止原则

高中化学教学中，虚拟实验主要用于辅助教学，仍不能完全替代传统实验，因此，教师应正确处理虚拟实验与传统实验的关系，根據实际实验内容，灵活应用虚拟实验开展教学，但不能对虚拟实验过分依赖，应根据实验教学目标，适可而止。

2.合理规划原则

高中化学实验内容较多，为获得预期的教学目标，促进学生实验探究与创新意识的提升，教师应进行合理规划。一方面，明确虚拟实验教学目标。开展虚拟实验时，要求学生熟练掌握实验原理，灵活运用所学敢于探究与创新，巩固学生实验实施的同时，不断提升科学探究、创新能力。另一方面，合理安排虚拟实验时间。高中化学实验课堂时间宝贵，教师应从整体上对虚拟实验进行把握，根据实验内容安排合理的时间，提高虚拟实验教学效率。

3.注重总结原则

虚拟实验是一种新的实验方式，教师运用中难免遇到一些问题，因此，为更好的发挥虚拟实验的优点，使其更好的为高中化学实验教学服务，教师应做好虚拟实验应用总结，反思虚拟实验教学中存在的不足，积极采取有效措施进行改进与优化，不断提高虚拟实验应用水平。

三、高中化学虚拟实验的应用策略

为更好的应用虚拟实验，培养学生的科学探究与创新意识，教师应立足以往教学经验，做好虚拟实验理论学习，不断寻找与总结虚拟实验应用策略。

1.认真学习虚拟实验知识

虚拟实验涉及的专业知识较多，对教师的要求较高，不仅要掌握高中化学实验内容，更要能够熟练操作虚拟实验平台，因此，为提升学生的科学探究与创新意识做好铺垫，教师应认真落实以下内容：一方面，向相关的技术人员认真学习虚拟实验操作理论，明确虚拟实验平台功能以及相关工具的操作方法（如图1所示，虚拟实验室平台）。

另一方面，根据实验内容，先尝试着进行操作，不断总结经验，以更好的向学生传授虚拟实验操作方法、操作技巧，避免学生走弯路，提高实验教学效率。另外，为提升虚拟实验教学效率，教师应抱着持续学习意识，积极参与听课以及教学研讨活动，注重向经验丰富的教师学习、请教，借鉴他人成功经验，总结一套适合自己的方法。

2.做好虚拟实验应用演练

为使学生更好的应用虚拟实验平台做相关化学实验，提高学生学习的积极性、主动性，更好培养学生的科学探究与创新意识，教师应采取措施，提高学生的虚拟实验平台操作能力。一方面，教学实践中，注重虚拟实验平台知识讲解，使学生不仅认识，更要掌握虚拟实验平台操作理论。另一方面，结合相关实验，鼓励学生尝试着应用虚拟实验平台进行训练，发现问题及时询问教师，使学生尽快掌握虚拟平台操作方法，以及操作时的注意事项。

例如：铝热反应是高中化学重要的化学反应之一，化学反应方程式为：

因实验为放热反应，具有一定的危险性。教学实践中，教师可以“铝热反应”为例，要求学生在虚拟平台上进行实验，在降低危险性的同时，使学生进一步熟悉铝热反应实验步骤，更深刻的记忆与掌握铝热反应的实验现象、实验原理，实验装置（如图2所示）。

学生通过在虚拟平台上做“铝热反应”实验，意识到实验过程中应注意以下问题：其一，为方便熔融物下落，应将纸漏斗打湿，而且还应剪孔。其二，反应生成的熔融物温度较高，为防止蒸发皿炸裂，应在蒸发皿盛沙子。另外，