数字实验和传统实验在化学教学中的融合应用研究

王 莉

（甘肃省定西市安定区福台高级中学，甘肃 定西）

过去的化学课堂，老师与学生之间没过多的交流,课堂上没有学习的氛围，还会让学生对学习没有一点激情，所以老师要改变自身的教学方式，要加强与学生之间的交流和沟通，培养学生的创新能力。在化学课上，老师要让学生感受到学习的氛围和学习的兴趣，从而有利于学生对知识的吸收。化学实验非常多，然而很多学生不知道，数字实验与传统化学实验的结合，也可以解决化学问题，所以本文以《化学反应原理》为例，分析数字实验和传统实验在《化学反应原理》模块教学中的融合。

一、数字实验和传统实验融合的意义

人教版选修四《化学反应原理》模块是高中化学学习的重点和难点，而且新高考改革以后在高考中所占的比重也在增加。现阶段的高中化学课堂教学中存在很多的不足，其中最关键的原因就是高中化学知识本身存在抽象性和复杂性，知识点涵盖的范围比较广，学生很难透彻深入地理解和掌握这些知识，学习起来就会比较吃力，从而慢慢丧失对化学科目的学习兴趣，这对提升学生的化学成绩以及锻炼学生化学核心素养十分不利。采取趣味实验的方法就是运用充满趣味的、结合日常生活实际的化学实验指导学生透彻地理解一些复杂的化学知识，帮助学生掌握和巩固这些知识。智慧课堂是将现代大数据、物联网以及互联网等信息技术与课堂教学深度融合的一种新教学模式，能够利用互联网平台丰富课程资源，采取课前准备、课后温习来节约课堂时间，让学生在课堂中能够充分体验动手实践，最终提升课堂学习效率。高中化学一直以来都是学生学起来比较吃力的学科，学生对化学重难点知识的理解和应用能力还是普遍偏弱。同时教学方式传统，课堂内容枯燥，学生被动接受，作业量重且难，更加剧了学生对化学学科的畏惧抵触心理。此外作业负担重、考试压力大，进一步打击了学生学习的积极性。

二、构建高中化学课堂的创新策略

（一）激发学生的化学学习兴趣，学以致用

兴趣是最好的老师，作为化学老师，可以布置一些任务让学生完成，可以适当给予优胜者奖励，从而让学生争先恐后去完成老师布置的任务，积极去比赛，产生一种胜负欲。在化学课程的学习中，老师必须在课堂上加入一点创新，让学生有学习的积极性，才能够想去学习。特别是在化学学习方面，化学知识本来就是死记硬背的知识，有些学生对这些枯燥无味的知识提不起任何兴趣。所以，高中化学老师应该根据化学内容制定一些新颖的教学方法。例如，根据这篇课文的主要内容，可以找一些相关的视频或者是歌曲以及动态图片，在上课之前给学生播放，先激发学生的学习兴趣，才能更好地活跃上课的氛围，促进学生的互动，提高学生上课的积极性。这种学习方式不仅可以方便老师，也让学生在课程中真正学到了知识。所以对于高中的化学课堂来说，更需要老师添加一些活力，最大限度地活跃课堂的氛围，这才能真正提高课堂效率。

（二）尊重学生的个性化需求，提高课堂教学效果

化学老师在教学过程中应该全面了解每个学生的学习情况，帮助学生解决不理解的问题，解决学生在学习化学知识时的疑难疑问，增强学生学习化学知识的自信，这样学生的化学成绩才会越来越好。老师应该多对学生进行鼓励和表扬，端正学生学习化学知识的积极态度。在每次成绩出来的时候要对成绩优异的学生说：这次考得很不错，要继续努力。对成绩没有那么理想的学生说：你本来可以考得比这要好，这次是因为你的粗心不认真，下次考试只要再认真一点，一定会比这次考得更好，老师相信你。在某些时候，老师的话语也会影响学生学习的兴趣。化学老师可以在课堂上多提问，当有些学生回答对了，要进行适当的表扬和鼓励；当某些学生回答错了，也要进行适当的鼓励，希望他们可以继续努力。

（三）充分发挥学生的主体作用

在以前的高中课堂上，教师是每节课的主导者，每堂课的内容都只被教师掌握着，而学生只是被动接受知识，没有思考的时间，这种教育方式让学生处在被动的地位，同时，这种方式也需要改进，不利于树立学生的自尊心和自信心，也会限制学生在课堂上的积极性和参与性。教学目的的出发点是促进学生的全面发展,所以这就要提高高中生的推断力、想象力和创造力等其他各方面的能力，使他们在做化学实验的时候能够充分发挥想象力、创造力和创新能力，能够在实验中发挥更好的水平，从而提高化学综合素质能力。

三、数字实验和传统实验思想方法的应用原则

（一）等价性原则

在数字实验和传统实验的应用中，等价原则非常重要。等价就是在进行转化时“数”的代数性质和“形”的集合性质是等价的。尤其是不能因为图形在构图时都不准确，而造成解题的失误。

（二）双向性原则

数字实验和传统实验的双向性主要体现在代数与图形之间的相互补充，代数具有一定的抽象性，而图形则具有直观和简单易懂的特点。但是图形又不具有很强的逻辑，比较混乱，而代数则具有更强的逻辑性，所以二者相辅相成，体现数与形的统一。

（三）简单性原则

简单性原则是指在高中化学反应原理的教学过程中，老师灵活运用数字实验和传统实验的思想，用图形来表示代数。这种方式不仅让学生觉得构图合理、简单，还可以使学生在代数计算中看得简单明了，这样做更容易让学生理解题意。

四、数字实验和传统实验在化学反应原理模块教学中的融合

在实际应用数字实验和传统实验方式时，应该更倾向于化学反应原理，语言和图形之间的灵活转换，特别是面对一些比较抽象、难度系数比较大的问题时，充分融合数形结合的教学方法，将难懂的、模糊的代数问题转变为简单明了的图形，这样学生就能从图形中得到一定的启发，从而更好地解题、思考问题的思路与方向变得更加顺畅清晰。通过长时间的思维训练，学生的解题思路也会变得更加清晰。

五、醋酸电离平衡的实验教学设计思想

醋酸电离平衡作为平衡思维溶液实际应用的一种，在采用传统方法教学时学生较难理解，尤其是针对醋酸的分离。在醋酸中是否含有电离平衡的状态，而此时电离平衡状态是否也会出现移动，这些都是目前学生所面临的问题，所以想要解决实际问题，在教学设计中应该将数字实验与传统实验充分融合，才可以体现感性认知，同时穿插理性辨析，对相关知识点进行探究，用此种教学模式，学生可轻而易举地理解知识点中的内容，本课主要研究醋酸活动行径，尤其是在弱电解质状态下。

探究一：证明醋酸是弱电解质

根据学生以往所吸收的知识，如盐酸，以此为基础进行实验，采用较为传统的方式为学生进行讲解。首先用试管进行实验，采取相同体积的盐酸以及醋酸，并且加入镁条，观察其反应现象，在学生观察的时候能够看到不同的现象，同时也能够体现出不同的问题，如相同浓度的盐酸，在电离程度下会产生什么样的状态。采用数字实验方式将pH 传感器放入溶液当中进行检测。然后套入公式转换成为氢离子的浓度，从而能够体现出醋酸在部分电离之后会形成弱电解质。根据这个实验可知使用的溶液以及所使用的传统实验方式，操作比较简单，但是在组装和计算方面较为复杂，所以想要进一步验证，那么可以使用数字实验的方法。这样会提高准确率，传统实验所无法达到的目的，使用数字实验轻而易举。

探究二：证明醋酸溶液中存在电离平衡

想要体现醋酸电离逆向作用，那么首先应该采用数字实验的方法，如强酸制弱酸以及化学平衡移动等。根据实验可知，传统实验无法体现出明显现象，但是数字实验可以体现出化学平衡移动的思维。

（1）认真分析在醋酸电离平衡状态下温度会产生什么样的变化，会带来什么样的影响。此时如果缓慢加热，那么pH 传感器放置在溶液中，pH 值也会产生一定的变化。

（2）分析醋酸电离子平衡状态下离子浓度所产生的变化以及影响，向溶液中加入醋酸氨粉末，此时pH 传感器放置在溶液中，发现pH 值出现了变化。

（3）分析醋酸浓度对电离平衡所产生的影响，在其中加入少量的蒸馏水液，以缓慢的速度加入，在使用电导率传感器后发现电导率数值产生了一定的变化。

六、总结

根据以上的分析，高中化学课堂首先要与日常生活相结合，以提升学生学习的积极性，同时也可以将课堂生活化，采取相应的措施，适当引导学生将生活与理论知识充分融合，化枯燥为兴趣。培养学生的创造力以及想象力，生活中的经验可以为学生提供有力的帮助，尤其是在学习化学的时候，其实高中化学并不是很难，有很多基础知识，甚至说有很多知识点在生活中都可以发现，所以只要细心观察就可以发现生活中的化学知识。因此，在化学课上要把握好上课的每一个环节的要求，要做到合理安排每节课，在课堂上也要主动引导学生学习。所以学生更应该好好地学习化学，在学习的过程中遇到不会的问题去问老师，老师可以帮你理解、搞懂这道题，使自己化学成绩得以提高。