数字化实验在初中化学教学中的开展

黄小霞

（南京市航空航天大学附属初级中学，江苏 南京）

一、数字化实验在初中化学教学中开展的意义

在传统教学过程中，教师和学生对化学实验教学不给予重视，导致初中化学实验教学没有好的教学方法，从而导致初中化学教学质量达不到提高。例如，在KNO3、NaCl以及NaOH溶解放热现象“溶解过程中的吸放热现象”是初中化学的一个重要实验，在传统实验教学中教师只是根据教材中的演示让学生了解到物质溶解过程由于溶解引发的溶液温度变化，但是学生对于实验过程中、温度变化趋势全然不知，教师更不会给学生解释升降温度的具体原因。这样既不利于学生对化学实验的学习，也不利于初中化学教学质量的提高。

但是采取数字化实验教学后，教师可以利用电脑为学生演示图像让学生对物质溶解过程中吸、放热引起的温度变化，对于变化的过程一目了然。实验结果在电脑中以图像和数字的形式呈现，可行度高有点突出。图像的展示还可以进一步培养学生的观察能力和分析能力，减少教师对实验过多的赘述，学生就能通过观察图像进行理性的分析进而快速得出物质溶解热量变化规律。数字化实验教学弥补了传统教学中的化学实验教学存在的弊端，使学生认知水平得到提升，使初中化学教学更为严谨、科学。

二、数字化实验在初中化学教学中开展的策略

1.整合信息技术与化学学科教学，优势互补，优化教育资源配置

实验是化学学习的一种方式，许多化学重大发现和重要的规律都是靠化学实验得到的。传统化学实验教学因为受到诸多方面的影响导致只是停留在化学定性的层面上，教师只能引导学生观察实验现象，再启发学生根据看到的现象去分析结论。但是由于缺乏过程的呈现和实际精确的数字做支撑，说服力较差，对学生科学思维培养不严谨。数字实验可以通过信息技术手段解决传统实验无法解决的问题，既可以将实验过程完整地呈现给学生，还可以实现化学实验中许多定量的问题。

例如，“人体吸入和呼出气体成分的探究”实验中传统实验不能将吸入气体和呼出气体中的氧气和二氧化碳含量定量检测，但数字实验能够实现了数据的量化，这样会避免让学生错误地认为呼吸作用吸进去的是空气但是呼出的全部是二氧化碳。所以，数学实验能够整合信息技术与化学学科教学，优化教育资源配置，提高初中化学教学效率。数字教学在教师教学中成为辅助工具，也能够让学生通过信息技术获取更多的知识，培养学生协作讨论、让学生一起探索问题。还可以进一步开发课本上的知识，改进原来做不出的实验，让化学学科的研究充满活力。

2.深化探究意识，着眼科学方法，培养科学素养

新课改注重科学素质教育，提倡多元化的学习方式，实验数据的数字化让化学实验更加真实性、科学性。数字化实验利用表格和图像让化学实验更加真实可信。例如，在“溶解过程中的吸放热现象”这一实验中，温度是人们亲身体验的冷热程度，然而利用传感器进行实验，将互学实验数字化，用真实的数据让学生感受温度的变化。

久而久之，就会培养学生通过“现象—实验—数据—分析—结论”研究方式对科学问题进行研究科学问题，形成一种研究习惯，有利于培养学生“用数据说话”“凡事讲证据”的科学素养的形成。为学生今后的学习培养一个良好的学习习惯，让学生能够刻苦钻研科学，对数字化实验在初中化学教学中的开展有促进作用。

3.唤醒问题意识，教会发散思维，提升过程实效

初中化学教学中，教师应该鼓励学生多家提问，并且在化学实验中注重过程，努力提升

教师提倡探究式教学，让学生以探究、研究化学知识为目的，利用数字化实验进行探究。教师通过数字化实验来唤起学生对初中化学的求知欲，鼓励学生大胆猜测，开发学生的学习潜力。

例如，在“人体吸入和呼出气体成分的探究”教学中，学生可能对结果中氧气含量变化图提出“为什么呼出气体中氧气含量不为零”的疑问。教师可以就呼吸作用的原理与实质做出解释，事实上“因为肺一分钟呼吸60多次，氧气不可能在短时间内被完全吸收并转化利用”。在数字化实验中，教师让学生在研究和归纳过程中感受化学变化和规律，对于同个实验学生会产生不同的理解，教师应该尊重学生间的差异，并对存在差异的学生进行鼓励，培养他们的积极性。在课堂上教师还应该鼓励学生相互探讨、相互帮助，让学生合作完成数字化实验，增加对数学知识的认识，从而提高初中化学的教学效率。

综上所述，随着信息社会的不断发展，初中教师在教学过程中也不断进行了信息化教学的改革，各个学科中都寻求更好的教学方法，其中数字化实验在初中化学教学中的发展也逐渐增多。数字化实验的开展需要广大师生积极参与，教师也要不断更新自己的教学理念，培养学生实践能力和创新意识。让学生通过数字化实验感受到初中化学的活力，让化学实验更为准确，可行度增强，让学生的思维达到更高的层次，从而提高初中化学的教学质量。