虛擬仿真實(shí)驗(yàn)技術(shù)在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的應(yīng)用摘要：在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，傳統(tǒng)的教學(xué)模式是班主任單純進(jìn)行口頭講解，之后完成一些基本的實(shí)驗(yàn)，致使中學(xué)生不能徹底把握實(shí)驗(yàn)的過(guò)程，未能有效提高中學(xué)生的思維能力和動(dòng)手能力。文章主要闡述虛擬仿真實(shí)驗(yàn)技術(shù)在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用，強(qiáng)調(diào)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)技術(shù)除了才能提升化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，并且還能增強(qiáng)中學(xué)生的自主探究能力。關(guān)鍵詞：化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)；虛擬仿真實(shí)驗(yàn)技術(shù)；動(dòng)手能力；創(chuàng)新能力隨著現(xiàn)代科技的快速發(fā)展，計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)在教育領(lǐng)域得到了廣泛推廣、普及和應(yīng)用，這就為傳統(tǒng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)注入了新鮮的血液，提高了化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的療效。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)技術(shù)是前沿技術(shù)，可以突破實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備不足等限制，幫助中學(xué)生直觀、形象地模擬各類化學(xué)實(shí)驗(yàn)的操作過(guò)程，有利于推動(dòng)中學(xué)生積極投入到化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，不斷提高化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率。本文以虛擬仿真實(shí)驗(yàn)技術(shù)為例，對(duì)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)技術(shù)在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行剖析。一、傳統(tǒng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的弊病1.完成實(shí)驗(yàn)的模式比較單一。在完成化學(xué)實(shí)驗(yàn)之前，班主任通常會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理以及實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行詳盡的講解，甚至每位中學(xué)生都有分發(fā)的實(shí)驗(yàn)解讀材料，材料包括了操作實(shí)驗(yàn)的所有步驟和實(shí)驗(yàn)聯(lián)接圖，然后學(xué)生根據(jù)班主任的講解和實(shí)驗(yàn)材料完成實(shí)驗(yàn)。
在這樣的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，盡管每位中學(xué)生都還能得出確切的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并且沒(méi)有重視中學(xué)生自主探究的過(guò)程，她們只是照本宣科地根據(jù)班主任的指導(dǎo)和材料的要求來(lái)完成實(shí)驗(yàn)。為此，這些傳統(tǒng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式?jīng)]有充分發(fā)揮中學(xué)生的主體作用，中學(xué)生只是依據(jù)資料進(jìn)行操作，不能培養(yǎng)自主探究能力和創(chuàng)新能力。2.中學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的注重程度不高。通過(guò)調(diào)查發(fā)覺(jué)，中學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課的注重程度遠(yuǎn)不如對(duì)理論課的注重程度高。并且班主任在講解實(shí)驗(yàn)時(shí)，有的中學(xué)生基本不聽(tīng)，致使她們?cè)谕瓿蓪?shí)驗(yàn)的過(guò)程中也是流于方式物理實(shí)驗(yàn)虛擬仿真，沒(méi)有親身去探究。并且因?yàn)閷?shí)驗(yàn)課須要中學(xué)生通過(guò)合作的形式進(jìn)行學(xué)習(xí)，因而課堂比較混亂，一些中學(xué)生會(huì)在其中插科打諢。3.考評(píng)方法不合理。傳統(tǒng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)考評(píng)方法主要是班主任檢測(cè)中學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)推論是否正確，假如實(shí)驗(yàn)結(jié)果正確，班主任簽字后就可以離開(kāi)了，因此班主任不能檢測(cè)到每位中學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程是否正確。在做化學(xué)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，有的中學(xué)生甚至剽竊其他同事的數(shù)據(jù)，由于實(shí)驗(yàn)室的儀器配置一樣，但是實(shí)驗(yàn)原理和操作過(guò)程一樣，這就促使每位中學(xué)生得出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)很接近，假如中學(xué)生按照正確結(jié)果進(jìn)行略微的改動(dòng)，班主任是很難發(fā)覺(jué)的。在完成化學(xué)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，班主任須要指導(dǎo)和解決中學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中碰到的問(wèn)題，只能觀察和監(jiān)督某些中學(xué)生，而不能注意到每一個(gè)中學(xué)生，所以有的中學(xué)生就濫竽充數(shù)，等著剽竊其他同事的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
二、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)技術(shù)應(yīng)用于化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)1.虛擬仿真實(shí)驗(yàn)技術(shù)有助于中學(xué)生的學(xué)習(xí)。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)技術(shù)是信息技術(shù)的產(chǎn)物，它看上去比較復(fù)雜，雖然是比較簡(jiǎn)單的，它主要將實(shí)驗(yàn)儀器和實(shí)驗(yàn)詳盡的操作步驟整合到網(wǎng)上，然后學(xué)生自主預(yù)習(xí)和操作，因而愈加牢靠地把握化學(xué)實(shí)驗(yàn)。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)技術(shù)應(yīng)用到化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，有助于提高中學(xué)生的創(chuàng)新能力和自主探究能力，由于中學(xué)生隨時(shí)可以通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)步入虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，之后自主進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)和研究實(shí)驗(yàn)。通過(guò)將虛擬仿真實(shí)驗(yàn)技術(shù)應(yīng)用到化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，中學(xué)生在化學(xué)實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)中可以不受時(shí)間和空間的限制，增強(qiáng)了應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)的能力。2.虛擬仿真實(shí)驗(yàn)技術(shù)有利于迸發(fā)中學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，中學(xué)生主要是借助自己對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解，再依據(jù)實(shí)驗(yàn)課件完成實(shí)驗(yàn)，這樣的過(guò)程通常很沉悶，很難保證中學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)感興趣。并且中學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的注重程度不夠高，在完成實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中也不夠認(rèn)真。并且將虛擬仿真實(shí)驗(yàn)技術(shù)應(yīng)用到化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，就可以提升中學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)興趣，由于虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)可以讓中學(xué)生親自操作計(jì)算機(jī)完成實(shí)驗(yàn)，除了生動(dòng)形象，并且療效逼真。3.虛擬仿真實(shí)驗(yàn)技術(shù)有利于轉(zhuǎn)變單一的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。傳統(tǒng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式比較單一，方式也比較固定，班主任是實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的主體，中學(xué)生的主觀能動(dòng)性得不到發(fā)揮。
而將虛擬仿真實(shí)驗(yàn)技術(shù)應(yīng)用到化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，中學(xué)生的學(xué)習(xí)方法就從根本上發(fā)生了轉(zhuǎn)變，中學(xué)生可以自主預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)、自主探究實(shí)驗(yàn)、自主總結(jié)實(shí)驗(yàn)，有助于提升綜合素養(yǎng)。中學(xué)生在通過(guò)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)完成實(shí)驗(yàn)時(shí)，除了不須要害怕儀器的損毀，并且不用害怕實(shí)驗(yàn)儀器存在的危險(xiǎn)。并且學(xué)生在完成實(shí)驗(yàn)以后，就可以通過(guò)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)對(duì)自己的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行全面的評(píng)價(jià)，在一定程度上也減少了班主任的工作量。為此，將虛擬仿真實(shí)驗(yàn)技術(shù)應(yīng)用到化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，有助于提升教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率。4.虛擬仿真實(shí)驗(yàn)技術(shù)有助于客觀評(píng)價(jià)中學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α鹘y(tǒng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)方法主要是班主任對(duì)中學(xué)生的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)果進(jìn)行衡量，難以關(guān)注到每位中學(xué)生的具體操作過(guò)程，因而就難以正確判定中學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α０嘀魅稳艄粫缘弥袑W(xué)生的具體情況，或則中學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇見(jiàn)的問(wèn)題，這么就不能發(fā)揮化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的作用。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中除了包括了班主任指導(dǎo)、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、儀器設(shè)備，并且包括實(shí)驗(yàn)過(guò)程剖析和數(shù)據(jù)處理，因而中學(xué)生可以通過(guò)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，借助多種方式來(lái)完成同一實(shí)驗(yàn)。另外，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)會(huì)記錄中學(xué)生的每一個(gè)過(guò)程，中學(xué)生在完成實(shí)驗(yàn)后也可以對(duì)自己的操作過(guò)程進(jìn)行剖析，因而曉得自己實(shí)驗(yàn)中的錯(cuò)誤，這有助于其愈發(fā)全面地把握化學(xué)實(shí)驗(yàn)。
傳統(tǒng)的考評(píng)形式中，班主任未能對(duì)中學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行正確的評(píng)價(jià)，而中學(xué)生通過(guò)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)考試，可以有效防止她們作弊的現(xiàn)象，能有效提升她們對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的注重程度。5.虛擬仿真實(shí)驗(yàn)技術(shù)有利于提升教學(xué)質(zhì)量，填補(bǔ)中學(xué)硬件方面的不足。構(gòu)建數(shù)學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，除了實(shí)現(xiàn)了中學(xué)生的自主學(xué)習(xí)，并且在很大程度上強(qiáng)化了虛擬實(shí)驗(yàn)的模型設(shè)計(jì)，能建設(shè)與理論考試相結(jié)合的在線實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)環(huán)境。當(dāng)前，一些中學(xué)處于發(fā)展建設(shè)的過(guò)程中，師資力量不充足，資金也不充足，而構(gòu)建虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，可以從根本上解決實(shí)驗(yàn)儀器狀況及師資力量不足的問(wèn)題。傳統(tǒng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法須要中學(xué)生抄錄實(shí)驗(yàn)步驟或則復(fù)印實(shí)驗(yàn)課件，而虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)可以取代中學(xué)生按書(shū)本抄錄實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)原理的過(guò)程。另外，中學(xué)生可以在虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行預(yù)習(xí)，熟悉實(shí)驗(yàn)原理和儀器的使用方式，實(shí)現(xiàn)了從預(yù)習(xí)到操作到評(píng)價(jià)的完整學(xué)習(xí)過(guò)程。因而，將虛擬仿真實(shí)驗(yàn)技術(shù)應(yīng)用到化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，除了可以增強(qiáng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，并且可以提升中學(xué)生的自主探究能力。三、結(jié)語(yǔ)綜上所述，在中職化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)技術(shù)物理實(shí)驗(yàn)虛擬仿真，可以為中學(xué)生創(chuàng)設(shè)一個(gè)虛擬的“真實(shí)”的實(shí)驗(yàn)操作情景，有助于中學(xué)生的學(xué)習(xí)，有利于迸發(fā)中學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有利于轉(zhuǎn)變單一的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式有助于客觀評(píng)價(jià)中學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ欣谔嵘虒W(xué)質(zhì)量。
為此，數(shù)學(xué)班主任在中職化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中要合理應(yīng)用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)技術(shù)，不斷提升中學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰妥灾魈骄磕芰Γ瑥亩岣呋瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。參考文獻(xiàn)：【1】梁昌慧.虛擬技術(shù)在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用.湖南教育,2016(12).【2】李長(zhǎng)沙.電子信息技術(shù)在小學(xué)數(shù)學(xué)熱學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用.電子技術(shù)與軟件工程,2018(16).【3】張新魯.探討仿真實(shí)驗(yàn)與數(shù)字實(shí)驗(yàn)在數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用.小學(xué)數(shù)學(xué),2012(16).【4】王精國(guó).虛擬仿真技術(shù)在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用.中中學(xué)數(shù)字化教學(xué),2018(03).【5】韓璐.“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下虛擬仿真實(shí)驗(yàn)在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用和發(fā)展.山東省教育大學(xué)學(xué)報(bào),2018(12).