中学化学实验有效教学之探索

摘 要：在高考考纲中对学生在化学实验方面的能力要求逐渐提高，这一点在高考实验题中得到了充分的体现。如何在传统的教学方式上进行一些改变，帮助学生以更有效的方式学习化学实验呢？仿真化学实验软件的辅助使用可以更好地帮助学生提高学习效率，激发学生的学习兴趣，有助于学生探究能力的培养。

关键词：化学实验；仿真；教学

一、实验的重要性

从2008-2012年的考纲中可以看出，2010年开始，其中对化学实验方面的要求有所提升。2008-2009年考纲能力要求中的第2点的小标题是“实验能力”，而2010-2012年考纲考核目标与要求中对实验的要求已经变成“化学实验与探究能力”，由此看出高考化学实验的趋势不仅要考查学生实验的基本能力，同时对学生的研究、分析问题能力的考查力度也加大。2010-2012年高考大纲在化学实验模块的考查相比2008-2009年更加具体，对学生的要求更高。大纲中新增加的两条：（1）了解控制实验条件的方法；

（2）分析或处理实验数据，得出合理结论。从增加的内容可以看出，高考对学生能力和知识的考查更加全面，要求学生不仅要掌握基本的知识，更要注重对知识的迁移、应用能力以及分析、解决问题能力的培养，这些能力都需要学生在平时的课堂学习和实验操作中多加积累和锻炼。

二、高中化学实验教与学的现状

1.自主探究难实现

在实际的教学中，教师往往只注重某节课或某个实验的教学目标的达成，而对于如何在整个中学化学实验教学中培养学生的综合能力缺乏整体把握和理论指导，这样很难培养学生的探究能力、创新能力。

2.限制因素多

中学化学实验课的时间和次数是固定的，学生只能在规定的时间进入实验室，离开学校后，学生更没有条件进行化学实验的学习和探究，接触化学实验是有限的。因此，我们有必要减少这些客观条件的限制，解决传统实验教学中存在的问题。

三、利用仿真软件，增强实验教学的有效性

《基础教育改革纲要》提出，应该在教学中体现学生学习的主体性，调动学生的主动性，提倡自主、探究的学习方式。如何改变现有的教学模式，真正让学生通过简单有趣的学习活动取得事半功倍的学习效果呢？我觉得我们可以利用一些仿真实验软件辅助化学实验的教和学。

1.改变教学方式，体现主体性

为了提高学生的学习效率和探究能力，增强学生学习的主动性，可以结合仿真软件，进行实验教学。在整个教学过程中，利用仿真实验软件进行实际操作之前的模拟实验可以帮助学生更好地明确实验目的，熟悉实验步骤，给学生提供一个形象的实验环境，帮助学生高效预习。整个过程中教师只是一个引导者和组织者，学生主动参与到教学中的各个环节，充分体现了学生的主体性，这也正符合新课程改革中所提出的要求。

2.减少客观限制，提供自由环境

利用仿真软件学习最大的特点是不受时间和空间的限制，不需要使用药品，不会对环境造成污染，学生通过简单的鼠标点击就能完成实验仪器的选择和连接、药品的选择、实验的操作及控制，并能够清楚地观察到实验的现象。这种仿真模拟的学习方式以一种特殊的方式满足了学生的感觉兴趣、操作兴趣和探究兴趣，强化了学生的学习动机。

3.加强技能训练，实现能力提升

仿真实验软件能提供一种独立性、主观能动性和创造性的学习气氛，学生可以在这个环境中有针对性地进行反复多次的实验，

不用担心实验安全问题，不用考虑药品和仪器的损耗，学生甚至可以大胆地把自己的各种想法付诸实验。

四、存在的问题

仿真实验室软件能给使用者带来很多便利，但是仍然有一些缺点。以金华科仿真实验软件为例，在这个软件中存在一定的知识层面和技术层面的问题。而在技术层面的问题体现在以下几个方面：

1.适用性有限

仿真软件虽然能模拟整个实验过程，但这毕竟是一种虚拟的环境，不能像真实的实验操作那样让人闻到气味、听到声音、感觉到温度的变化，不能给人全面、多样的感官刺激，这是任何一款仿真模拟软件都无法解决的问题。同时，并不是任意的化学实验都能利用仿真软件模拟，如，人教版必修二中的铝热反应并不能在模拟实验中得到展示。因此仿真软件只能作为辅助教和学的一种工具，在教学活动中有选择地使用，并不能完全替代真实的化学实验操作。

2.不能体现操作不当而导致的实验现象

以CO还原Fe2O3的实验为例，在CO还原Fe2O3的实验中需

要注意的一个关键点就是在实验开始和结束时通入CO气体和酒精灯点燃与熄灭的先后顺序。实验开始时，应该先通CO，后点燃酒精灯，因为CO是可燃性气体，若顺序相反会导致爆炸，而实验结束后，应该先熄灭酒精灯，后停止通CO，这是用CO气流防止高温下的Fe被氧化。这是决定实验成败的关键点，同时又是一个重要的考点。利用金华科仿真软件，就不能很好地体现出这一关键点，不能展现出由于操作顺序错误而导致的爆炸的现象，而如果软件能考虑这一点，将错误操作引起的爆炸设计其中，学生通过简单的鼠标点击就能通过视觉和听觉感受错误操作的后果并轻松记忆这一知识点。

3.不能对实验进行分段控制

实验装置一旦连接好，实验的开始和结束只能靠“运行”和

“停止”按钮进行控制，两个按钮都是对整个实验流程起一键控制作用，不能对实验进行分段控制。如果学生在模拟操作中这一点得不到训练，很可能在一些实际操作中忽略这一点，从而引发危险的后果。

五、展望

信息技术的发展给我们带来了很多仿真模拟的空间，不仅改变着传统的教学方式，还影响着学生的学习方式，不断满足着学生多样化、个性化的学习要求。但同时也存在着局限性的一面，尚有待改进。

参考文献：

[1]任淑悦，贺湘善.在中学化学实验教学中培养学生创新思维的初步研究[J].首都师范大学学报：自然科学版，2002（1）：64-67.

[2]李家明.仿真在化学实验教学中的应用探讨[J].钦州学院学报，2011，26（3）：65-68.

（作者单位 陕西省西安市长安区陕西师范大学化学

化工学院）