用信息技术探寻微观奥秘

陈燕萍 符瑞羽 | 海南陵水思源实验学校

化学是一门知识纷繁的学科，特别是涉及微观结构及变化实质研究时，较难理解。老师们常常通过图片，或者挂图、模型等让学生体会化学的微观实质，以帮助学生探寻微观变化，而很少做化学实验，或者只是老师演示实验，这对于想象力与思维能力弱的学生，很难清晰、直观地感受物质微观世界的奥妙。随着信息技术的发展，将信息技术应用到化学实验教学中，提高实验效率，帮助学生理解反应机理，探寻微观奥秘，突破重难点，培养学生的分析、空间想象能力等科学素养。

应用投影、视频等技术，加强学生的理解和认知

常规的演示实验，大多是老师在讲台操作，学生在座位上观看，实验效果很差，此时老师可以利用一些投影技术展示实验过程。比如在学习金属的化学性质时，笔者将一枚金戒指和一枚网购的假金戒指（铜锌合金）分别放进两杯等量、等浓度的稀盐酸中，以辨别真假，并同步投影在屏幕上，学生清晰地观察到金属表面是否产生气泡，从而判断出真金和假金，这样就避免了距离较远的学生观察不到有些细微或不剧烈的现象。信息技术让所有学生都能参与实验，提高了学生的学习能力、观察能力和分析思维能力，加深了学生对化学本质的理解与认知。

同时，老师可以利用视频或图片技术，让同学们最大限度参与化学实验中，提高观察、分析能力。例如，铁钉生锈条件探究需要较长时间，老师让学生提前探究，再将各个过程的现象以图片形式呈现，还可以选取一些实验小片段，拍成小视频在课堂上播放，不仅节约时间，还能让学生真实感受铁钉的变化，参与实验讨论，激发学生的实验兴趣，提高实验效率。

运用动画模拟技术，促使学生理解反应机理

初中化学实验教学中，化学实验现象可以凭借感官获取，通过眼看、鼻闻、手摸等方法直观感受到，但是微观的反应机理，就要凭借抽象思维、空间想象力达成。初中生心智尚未成熟，抽象思维、空间想象力都不健全。若能借助信息技术，将抽象的机理形象化，学生就容易接受，也容易建立宏观现象与微观实质间的关系，为后续学习奠定基础。

例如溶液实验：向水中加入蔗糖，可观察到蔗糖溶解消失，为方便学生理解，笔者采用动画模拟技术展示出烧杯中有很多水分子在运动，加入蔗糖后，蔗糖分子刚开始聚集在烧杯底部，慢慢地水分子对蔗糖分子产生作用，使得蔗糖分子慢慢向水分子中扩散。在电解水实验微观实质分析时，笔者应用动态模拟技术，把整个反应过程分为三部分：通电前，水分子做无规则的运动；通电中，水分子慢慢分裂开，变成了氢、氧原子；变化后，氢原子结合成氢分子，氧原子结合成氧分子。通过过程动态图，学生清晰直观地看到原子重新组合的反应过程，理解了反应的实质。

利用仿真实验室和数字化实验技术，培养学生实验素养

初中化学课程标准要求学生掌握基本的实验操作，具备一定的科学探究能力。例如，学习二氧化碳制取时，需要学生选择并设计实验装置，教材中提供的仪器种类很多，可设计出来的装置也很多，但每一种装置都进行组装并进行实验操作，会消耗大量时间，导致一节课的主次不分，甚至影响教学进度。为此，笔者打开仿真化学实验室软件，快速组装多套装置，进行仿真实验操作，学生通过电子屏幕清晰看到石灰石与稀盐酸混合产生了大量气泡。

同时，传统化学实验现象的获取是通过五官感知，信息获取不精确，导致现象到实质的分析出现困难。而数字化实验因其实验数据处理“智能化”、实验过程“可视化”、教学过程“现代化”等特点，在实验中培养学生实验素养。

现代信息技术不断发展，在初中化学实验教学中适时融合信息技术辅助教学，可避免传统实验教学的不足，为学生呈现生动活泼、先进高效的实验课堂，充分调动学生参与化学实验，带领学生揭开化学的神秘面纱，走进奇妙的微观世界，建构完整、系统的化学知识网络，逐步形成良好的化学学科素养。