虚拟仿真实验在高中化学教学中的应用

发布时间:2019/12/8 12:04:00 编辑:goodook 手机版
 
  引言:
  对于化学这门学科来说,实践教学是教学当中非常重要的一个部分,通过实践教学,不仅能够教学生理论知识,还能够提高学生的创新能力。在传统的化学实验教学当中,理论教学和实践教学无法结合到一起,这种脱节的教学,严重影响着学生的学习质量和学习效率。通过虚拟仿真教学,不僅能够使理论教学和实践教学结合到一起,还能够更好地提高学生的创新能力,培养学生的创新精神,使资源能够得到最大程度的优化和共享。因此对虚拟仿真实验在化学教学当中的运用进行分析,对于化学教学的发展来说具有非常重要的意义。
  一、虚拟仿真实验教学具有哪些特点
  (一)将知识进行融合,构建完善的知识体系
  对于化学实验教学来说,传统的实验教学结构是分散的,也没有完善的知识体系,对于学生来说极其不利于进行化学的学习。而对于虚拟仿真实验教学来说,该教学内容更重视实践体系方面的研究,因此能够打破传统实践教学的限制,建立更高层次的实践教学体系。通过实验教学的体系,突破了传统知识结构的限制,使整体的实验教学形成从目标到过程再到评价的完整的教学体系。另外还利用虚拟仿真的数据库建立了更加完善的虚拟仿真资源平台,该平台的建立也帮助学生更好地进行知识的融合,从而构建更加完善的化学知识学习体系。
  (二)创新教学方法
  对于化学教学来说,传统的教学方法导致实验时间、实验场地都极其有限,而通过建立虚拟仿真实验室,该实验室能够对学生进行全面地开放,能让学生在该实验室内进行更加充分的训练和实践。并且在该实验室内,实验项目和训练内容都极其丰富,学生在实验过程当中不仅能够巩固已经学会的知识,还能够在实验过程当中进行知识的创新。学生进行实验的方式可以通过去实验室进行,也可以利用学校网络系统在线上进行实验。通过这种方式就能够弥补传统实验教学方法上的不足,能够使每个学生都参与到实验教学当中,充分地突出了学生在实验过程当中的主体地位。
  二、虚拟仿真实验应用在化学教学当中具有哪些意义
  (一)能够有效推动绿色化学的发展
  虚拟仿真实验在化学教学当中,相比于传统的化学实验教学方法更加绿色安全,能够更好地推动化学实验教学的绿色发展。这是由于:首先在虚拟仿真实验教学过程当中,许多实验都是利用虚拟平台来进行的,就避免了在实际的实验过程当中所涉及到一些易燃、易爆、具有强腐蚀性等物质的使用,使得整个实验过程更加安全。其次,在虚拟仿真实验教学过程当中,可以通过小视频、短片的形式将实验室可能发生的情况和解决对策都展示给学生,让学生能够在实际的实验过程中更注意这些内容。另外对于一些大型的精密仪器,也可以通过虚拟实验平台来展示其具体的操作步骤和注意事项。通过这种方式能够降低学生学习的难度,打破了传统实验只注重理论知识的讲授,而忽视了实践教学的缺陷。
  (二)能够将复杂的知识内容简化
  在化学实践教学过程当中存在着许多抽象立体的化学问题,这对于学生来说在学习上会产生极大的困难,而通过虚拟仿真实验系统能够将这些抽象立体的问题更加直观地展示给学生。而传统的实验教学学生在学习的过程当中经常无法掌握整个反应的原理和所涉及到的理论知识,导致学生的实验学习的结果只停留在对表面现象的模糊理解,没有充分地掌握化学知识。而通过虚拟仿真技术,不仅能够用动画的形式展示给学生,还能够在动画当中融入不同的音效和音乐,使二维抽象的化学知识变得更加生动、更加立体,使那些难以理解的化学知识和化学仪器变得更加形象、更加直观,使学生能够更好地掌握仪器的使用,理解化学知识的内容。
  (三)通过虚实结合的方式,提高了学生的学习效率
  在传统的实验教学过程当中,实验学生数量往往会比实验仪器多得多,因此,一般都会对学生进行分组,也正是由于这种教学限制,在高校当中理论课讲述的内容和实验课大多数都不能完全相符。因此在实际的实验过程当中,教师往往会用非常多的时间来进行理论的讲授,或者是复习理论课讲过的知识,学生实际操作时间非常少。而通过虚拟仿真实验,能够让学生都参与到化学实验的操作过程当中,提高了学生的学习效率。
  (四)促进学生更加全面的发展
  首先在整个实验过程当中,学生都能够参与,从而使学生解决化学实验问题的能力得到提高。其次对于化学实验来说,利用虚拟仿真技术能够使学生在实验过程中得到多种形式的锻炼,并且虚拟仿真技术当中的丰富的资源也使得学生的创新能力得到了极大的提高。然后校方应当和企业共同努力,建设更好的虚拟仿真技术平台,来不断提高学生的实践能力。最后虚拟仿真平台以及较强的互动性,使师生之间的沟通交流更加顺畅。
  结束语:
  综上所述,对于化学教学来说,利用虚拟仿真实验技术能够有效地提高化学教学的质量和效率。应用的过程当中要加强资源共享的力度,建立相应的网络平台来辅助虚拟实验技术的应用,最后加强校企合作的力度来更好地进行人才的培养,这样才能够使虚拟实验能够更好地融入到化学教学当中。
  参考文献:
  [1]赵红喜.虚拟实验在中学化学实验教学中的应用研究[D].河南大学,2013.
  [2]李翠林.虚拟仿真实验在化学教学中的设计与应用研究[D].广西民族大学,2018.
  [3]陈钰琳.基于互联网的化学虚拟实验教学模式研究[D].广西民族大学,2017.
  [4]王小娟.基于LabVIEW的中学化学仿真实验系统的研究[D].陕西师范大学,2014.