分析数字化实验在高中化学教学中的应用策略

分析数字化实验在高中化学教学中的应用策略

何艳梅

博乐市高级中学 833400

摘要：高中化学是高中教育中的重要组成内容，具有较强的实验性和抽象性，需要教师探索高质量的教学方法以提升教学效果。数字化实验是一种整体性的教学系统，具有较强的数据性和实践性，适合应用于高中化学学科教学中。因此探索数字化实验在高中化学教学中的应用价值和策略能够促进学生提高学习热情和学习效率，推进数字化实验与教学的融合。

关键词：数字化实验；高中；化学教学；应用

一、数字化实验和高中化学教学的基本情况

数字化实验是结合了软件和硬件的一种统一性、一体化的实验系统，包括信息数据采集部分、信息传感和函数处理部分、多元化的自主操作平台部分等。这种数字化实验将数字化手段应用到实验中并将实验现象和相关结果和规律以可视化强的方式进行展示且操作简单。高中化学是一门逻辑抽象性、实验性较强的综合性学科，教师对化学知识的教学需要教师结合相关实验进行推动和辅助。数字化实验与高中化学教学的融合能够促进二者发挥共同的优势，推动教学发展。数字化实验应用了计算机技术进行实验数据的采集和比对，能够提升实验结论的综合性和准确性，因而数字化实验在一定程度上弥补了化学实验中“量”的不足以及当前化学实验仪器中的多种弊端。与此同时，数字化实验也能够将信息化教学与化学实验教学进行融合和拓展，推动教学质量和学习效果的提升。

二、数字化实验在高中化学教学中的应用价值

（一）提高学生兴趣

数字化实验能够降低教学难度，促进提高学生兴趣。操作平台的简便性为学生主动操作化学实验提供了可能性，学生在自主操作的过程中能够反复研究实验原理、进一步明确实验知识。与此同时，数字化实验在高中化学教学中能够将学生的实验时间和空间进行相对灵活的把控和安排，充分尊重了学生的课堂主体地位。同时，数字化实验可以在一定程度上规避传统实践操作中的过度盲目性，让学生操作平台中反复练习和实验可以提高教学安全性，提高学生的实验学习能力。

（二）提高教学质量

相较于传统的教学方式，数字化实验在高中化学教学中更能够发挥优势，助力突破教学难点、提升教学质量。数字化实验教学给予了学生课堂主体地位，能够为学生的学习和练习提供便利，也可以帮助学生以更加直观和具体的方式理解化学中的抽象概念。学生学习热情和学习兴趣的提升能够不断优化课堂氛围，为教师教学提供优质环境。与此同时，教师在探索数字化实验教学与高中化学教学相融合的过程中能够不断提升教师的专业教学能力。教师和学生的共同进步有助于提升高中化学整体教学质量，为学生学习和教学进步保驾护航。

三、数字化实验在高中化学教学中的应用策略

（一）利用数字化实验，开展难点知识教学

化学知识相对于其他学科而言具有较强的抽象性，传统的教学方式在长期的教学中会逐渐出现教学劣势比如学生学习兴趣降低、对化学知识产生厌烦心理。学生对于重难点知识的理解和掌握关系着高中化学教学质量，利用数字化实验教学开展重难点知识突破教学可以促进学生理解。例如教师在进行《化学反应与电能》教学时，教师需要明确教学目的是让学生掌握“原电池”“电解池”的各自特点和不同之处。学生在区分二者时会面临多种困难，此时融入数字化实验教学可以为学生提供高质量的交流环境。教师可以利用数字化实验为学生搜集相应的原电池实验和电解池实验，让学生关注原电池实验过程中实验材料表现出来的性质和特点。在大量的实验数据和实验现象的积累中，学生能够进行梳理和总结，对化学反应也能够有更加清晰的认识和掌握。在量的积累过程中，实验数据和实验全过程也会不断更新、趋向于更准确和更简化。学生在充分理解原电池和电解池的异同和特点后才能对后续“金属的腐蚀和防护”课程有更好的理解和把握并总结出防止金属腐蚀的方法。

（二）利用数字化实验，开展化学探究教学

探究式教学模式能够增强学生对于化学知识学习的理解和记忆，同时激发学生的学习主动性和探索积极性。利用数字化实验开展探究式教学，需要教师在进行概念或者相关知识点教学时，利用计算机平台为学生提供案例并引导为主鼓励学生主动探索，进而进行梳理和总结规律并形成良好的学习习惯、建立自身的知识架构，充分发挥课堂主体地位、提升个人能力。例如教师在进行《烃》《烃的衍生物》教学时，教师可以利用数字化实验为学生创建教学情境以增强学生的学习积极性。教师可以为学生讲解“烃”的概念，让学生举例分析常见的烃基。在此基础之上，教师可以利用数字化实验为学生引入问题，让学生探究“课本中常见分子式中碳元素和氢元素的数量关系”。学生在掌握烃的概念基础之上结合实验学习能够明确“烷烃”“烯烃”“炔烃”等分子式的表示。鼓励学生以小组为单位进行探索实验，既能够增强学生的团队合作能力还可以提高班级整体的教学质量，真正促进数字化实验与高中化学教学的融合与落地实施。

（三）利用数字化实验，充分尊重教学需求

充分尊重学生的课堂主体地位，了解学生的实际学习需求并进行针对性教学也需要数字化实验系统的帮助。教师可以利用数字化实验让学生真正参与到实验过程中进行深刻学习和查漏补缺。例如教师在进行《生命中的有机化学物质》一章教学时，教师可以在本章结尾部分的归纳和整理部分融入数字化实验教学。教师可以利用数字化实验系统对油脂、糖类、蛋白质和核酸等对应的有机物进行分类和整理。让学生以此为依据将第一章《认识有机化合物》中“有机化合物的分类、结构特点、命名”等内容进行对应。学生在实验和总结中能够进一步加深对化学知识的理解和记忆。与此同时，教师也可以根据学生的实验情况，利用信息技术进行概括总结，分析出学生在学习过程中的需求和难点。教师结合数据情况不断调整教学方式，有针对性的提高学生学习质量能够促进教学和学生实现高质量的跨越和提升。立足于学生主观能动性培养的核心需求，积极开展不同形式的实践教学活动，让学生在通过实验进行学习的过程中掌握一定的学习方法和精髓也符合数字化实验的教学目的。

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结束语：

总而言之，将数字化实验合理应用于高中化学教学中能够促进教师教学、学生学习的双向进步和发展，具有积极的实践价值。教师应当在明确数字化实验的概念和特点的基础上结合高中化学学科的教学计划进行有效融合。教师可以在开展重难点知识教学、开展化学探究式教学、优化课堂结构和教学方式的过程中融入数字化实验，既可以充分调动师生的参与感还可以增强数字化实验的合理运行，为师生和教学发展奠定基础。

参考文献

[1] 曾永裕. 数字化实验在高中化学教学中的应用研究[J]. 中学教学参考.2023(6):40-42.

[2] 吴祥高. 数字化实验在初中化学教学的实践探索[J]. 情感读本.2023(11):84-86.

[3] 黄嘉琦,杨莉莉,姚成立,等. 数字化实验在中学化学教学中的应用[J]. 实验教学与仪器.2022,39(10):45-47.