初中化学虚拟实验平台在教学中的应用形式与策略

肖微

随着信息技术的发展，虚拟实验平台的应用已逐步渗透于化学教学。在此，将对虚拟实验平台在化学教学中的选择依据、参考模型[1]以及应用形式与策略进行讨论。

一、以课件的形式融入课堂教学

虚拟实验平台在化学教学中的应用，目的是综合运用各种技术手段，在多种资源的支持下建构教学环境，根据课堂的发展变化灵活地选择合适的课程资源，从而实现教学的最优化。以东师理想虚拟实验平台为例，其多媒体功能较强，不仅有利于教师按照课堂的教学内容整合多种教学资源制作课件，而且演示功能强大，能直观、形象地展示各种实验仪器和装置。虚拟实验平台的特点使其在课堂上的运用具有适时性，有利于根据化学教学的需要，解决课堂某一环节出现的难点，如原理难懂、需要模型展示或辅助实验验证等情况[2]。

在虚拟平台以课件形式融入课堂教学时应注意其必要性、使用时机、运用策略。一是必要性。在制作课件时，应选择教师不易讲清楚、学生不易观察到的知识点，借助平台创建相应的化学情境，以直观形象的方式呈现。如对于Powerpoint软件不便有效展示的三维分子模型、化学方程式、电子式、结构式等内容。而能用简便的传统方式有效解决的问题，则不必使用虚拟实验平台。二是使用时机。教师应给学生留出思考的时间，不宜过早地用直观演示代替学生自主思考与理解，同时还要处理好课件使用与其他教学环节的关系。三是运用策略。教师要用问题启发学生，并提倡探究式教学，如多设置有价值的问题，以培养学生问题解决和探究学习的能力。

二、以多媒体黑板的形式融入课堂教学

新课程改革强调对学生学习的支持，强调将课堂中生成的问题和反馈视为重要的学习资源。重视学生在课堂中形成的问题、需求、想法，有利于促进学生主动思考，积极融入课堂教学和化学学习的过程[3]。在化学课堂上，尤其是在培养学生探究能力的环境下，学生的思维比较活跃，很可能发现一些教学设计以外的问题。有时教师难以用常规手段来展示或解释学生所提出的问題，这时就可以发挥虚拟实验平台的优势。由于其操作十分方便快捷，展示效果直观形象，教师只要能够熟练掌握平台的操作方法，就可当堂进行化学演示和验证实验，解决学生的疑惑。

三、作为支持学生进行自主探究式学习的媒介

虚拟实验平台集合了初中化学教材中的全部实验，能为学生自主、发现、探究式的学习提供强大的资源支持。化学学科强调启发式、探究式教学，因此，一个好的虚拟实验平台既要符合化学学科的特点，又要符合学生的认知特点，并具有良好的交互性。

东师理想虚拟实验平台具有良好的可控性。师生都可以利用平台中设计好的实验进行分步演示、连续演示、操作和扩展等，学生可以直观、形象地看到实验现象和结果的动态变化，有利于养成分析现象背后化学原理的习惯，并学会自主学习与探究学习。平台具有交互性，教师可以引导学生在已有化学仪器和药品的基础上，开展探究类实验以验证化学假设，并用化学语言描述其规律。虚拟实验平台可帮助学生经历“观察现象—发现问题—提出假设—设计实验—验证假设—分析总结”的探究式学习过程，最终实现学习方式向自主、探究式的转变[4]。

虚拟实验平台通常能用简洁的形式直观反映化学原理和现象。教师在使用虚拟实验平台进行教学时，应指引学生怎样提出关键问题而非停留在表面认识，要引导学生深入思考，从而激发其进一步探究化学世界的兴趣。

四、作为学生问题解决的支持工具

虚拟实验平台可作为感知型、探索型、验证型、训练型和活动型实验的支持工具。在应用过程中可参考以下策略。

一是感知型支持。当遇到不方便用挂图、模型和黑板展示的仪器、装置、元素性质、电子式和分子立体模型等情况时，可利用虚拟实验平台的相应功能进行辅助教学，既可满足微观现象无法展现等缺憾，也能让学生获得足够的直观感性认识的机会[5]。

二是探索型支持。帮助学生从已掌握的化学规律出发，通过探索和模拟相同或相似实验中的化学规律，激发兴趣，培养思维能力，掌握科学探究的方法。

三是验证型支持。帮助学生从所学的化学原理和规律出发，对化学规律及其反映的化学现象之间的关系进行验证，从而加深理解，激发兴趣，培养实验设计能力，训练发散思维。

四是训练型支持。帮助学生将虚拟实验平台作为掌握化学基本实验操作方法和技能的工具，通过反复、随时随地的练习，使实验操作技能逐渐达到正确、规范、熟练。

五是活动型支持。帮助学生将所学的基础知识、基本技能运用于解决化学实际问题。学生可以根据课后习题或教师布置的小实验，利用平台深入探究，设计出具有科学依据并能体现化学内涵的实验作品，培养科学创新精神。

要想使虚拟实验平台成为有效的学习工具，需要学生掌握一些使用技巧，同时还要能够综合运用化学知识。为此，可循序渐地引导学生掌握平台的操作方法，使他们在应用中增长兴趣，获得成就感。教师在课堂上使用虚拟实验平台对学生也能产生一定的影响，可吸引学生将其作为感知、探索、验证、训练和活动的工具，从而使其为培养学生的思维能力和创新精神发挥积极的作用[6]。

总之，虚拟实验平台不只是课件制作工具，只要合理利用，还可以成为沟通教与学、启发新思维、验证新想法、激活迁移与联想、开发创造思维的平台，让学生通过自己动手，充分利用已学过的知识验证想法、挖掘潜能、加深理解、培养化学思维与创新精神。

参考文献

[1]郭盛敏.初中化学实验有效教学策略的研究[D].苏州：苏州大学，2011.

[2]钟志贤.信息化教学模式——理论构建与实践例说[M].北京：教育科学出版社，2005.

[3]邢如玲.虚拟实验在初中物理实验教学中的应用策略研究[D].长春：东北师范大学，2011.

[4]梁宇涛.虚拟现实技术及其在实验教学中的应用[J].实验室技术与管理，2006（3）.

[5]陈劲松.虚拟实验室在实验教学中的应用研究[J].大众科技，2010（3）.

[6]宁莉莉，刘晓中.基于互联课堂的高中化学教学平台的设计及应用研究[M].长春：吉林人民出版社，2012.

（责任编辑 郭向和）