【摘要】 面對中學化學實驗教學中存在的一些問題,為了更好地組織學校化學實驗教學,虛擬實驗教學平臺近年來發展迅速。 介紹了高中化學實驗教學和化學虛擬實驗的發展歷程。
【關鍵詞】虛擬實驗 化學實驗 小學數學
[CLC編號] G632 [文件識別碼] A [文章編號] 1674-4810 (2013) 33-0122-01
序言
為實施基礎教育改革，教育部制定了《全日制義務教育數學課程標準（試行）》。 從《全日制義務教育數學課程標準（試稿）》的基本理念可以看出，它非常重視全民素質的培養，要求教學中要有情境，科學的探究環節，多種學習方式，評價。 反饋。 這對傳統教學資源無疑是一個挑戰，但借助信息技術虛擬實驗資源，建立一種全新的教學模式，可以填補常規教學的空白。
二中化學實驗教學現狀
數學是一門實驗科學。 化學實驗除了是數學發展的基本動力外，也是數學教學的主要內容、方法和手段。 化學實驗的主要目的是為中學生學習數學創造良好的學習環境，使中學生積極獲取數學知識，掌握學習方法，培養實驗能力，產生科學素養。 傳統數學教學以中學生掌握和鞏固知識為目標，缺乏對實驗在知識、能力、方法、情感、心態、價值觀等綜合科學素養教育中的重要作用的認識。 因此，實驗教學基本上以班主任為中心。 演示實驗主要由班主任完成物理虛擬實驗怎么做，學生觀看； 小組實驗是中學生按照班主任設計的方案進行，缺乏獨立思考和創造性活動。 根據新課程理念，演示實驗要注重中學生的參與，課內實驗和學生小組實驗盡可能采用探究的方式，讓中學生真正進入狀態科學研究，發揮研究者的作用。 這就要求實驗不能局限于教材規定的限定次數，而應根據探究活動的需要，讓中學生盡可能多地進行實驗活動； 中學生可以嘗試設計實驗，選擇儀器，收集數據，歸納總結規律。 而且，在現實的數學實驗教學中，按照新課程理念開展實驗存在著實驗設備資源短缺、實驗室資源更新緩慢等諸多困難。 很難達到新課標的要求。
信息技術與化學實驗教學的融合，可以借助視聽資料和網絡資源，加??強實驗教學與社會、生活、科學技術的聯系。 信息技術的交互性和超文本鏈接優勢也為“師生互動”提供了可靠保障。 在實驗的不同環節，信息技術可以發揮獨特的作用：在觀察環節，大大擴展了實驗的可見性和可重復性； 在數據采集環節，化學量的檢測不僅簡單方便，而且精度高； 鏈接讓中學生從機械繁瑣的數據處理過程中解脫出來，投入到更具創造性的方面。 為此，可以利用信息技術的優勢來實現化學實驗教學的新要求。
三個虛擬實驗介紹
虛擬實驗是以現代教育理論為指導，以計算機仿真技術、多媒體技術和網絡技術為基礎構建的新型實驗教學體系。 虛擬實驗是利用計算機技術實現各種虛擬實驗環境。 實驗者以交互方式進行實驗操作，可以像在真實環境中一樣完成各種預定的實驗項目，最大限度地模擬真實的實驗場景，提供類似于實際實驗操作的Hands-on體驗。 虛擬實驗教學作為傳統實驗教學的有效補充，已成為加強實踐教學、提高教學質量的重要手段。 它不僅可以在一定程度上替代傳統的實驗教學，而且可以克服傳統實驗教學的種種障礙和局限。 弊，進而有效解決當前實驗教學中存在的諸多問題，達到優化教育資源、提高教學質量的目的。
虛擬實驗的概念提出只有十余年，但因其令人著迷的應用前景，各國都在大力發展，并已取得一定進展。 目前國外開發的虛擬實驗平臺主要有兩種：一種是演示實驗，一種是探究實驗。 演示實驗主要是向中學生演示一些實驗現象，通常不需要中學生動手控制； 而探究性實驗則需要中學生進行多方位的探究性學習，這通常需要中學生手工完成。 在培養中學生的探索精神、實踐能力和創新意識方面有其獨特的優勢。
四個結論
目前物理虛擬實驗怎么做，小學數學虛擬實驗平臺已在全省部分學校使用。 筆者也對化學實驗平臺在化學實驗課堂督導中的運用有了深刻的體會。 檢測結果表明，該實驗平臺的效果還不錯，基本達到了開發的預期目標。 其實中學生在使用過程中也發現了一些問題。 我們與合作中學合作多年，將繼續打造虛擬實驗平臺的功能，以最大限度地提高實驗班的教學質量。
虛擬實驗是對真實實驗的模擬，在很大程度上改善了真實實驗設備硬件不足的現狀。 而且，虛擬實驗永遠不能完全替代真實實驗，因為中學生可以在真實實驗中鍛煉動手能力，這是虛擬實驗所不具備的。 為此，在化學實驗教學中，虛擬實驗要以真實實驗為基礎，真實實驗也要以虛擬實驗為輔，做到虛中有實，虛中用實，從而虛擬實驗和真實實驗可以結合起來實現化學。 實驗教學的目的相輔相成，優勢互補。
參考
[1] 中華人民共和國教育部起草。 全日制義務教育數學課程標準（試稿）[M]． 上海：上海師范大學出版社，2001
[2] 廖伯欽，張大昌． 全日制義務教育數學課程標準（實驗稿）詳解[M]． 北京：山東教育出版社，2002
[3] 國外科研機構虛擬實驗室現狀[EB/OL]. , 2009-07-06