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新课标下数字技术在高中化学实验教学中的运用策略

作者

焦彩平

陕西省榆林市第一中学 719000

引言:《普通高中化学课程标准(2017 年版 2020 年修订)》中明确指出,高中化学教师应积极主动探索现代信息技术与化学实验教学相融合的策略,并应用计算机模拟实验,从而拓宽学生视野,促进化学实验教学的高效开展。运用数字技术进行实验教学正是践行这一要求,数字化实验,可以带领学生直观地观察到实验过程,再经过模拟实验可更深入透彻了解复杂的化学概念,进而培养学生的科学探究能力与创新意识,对学生核心素养的提升也具有重要意义。

一、借助数字技术做好教学准备

课前准备是开展实验教学的基础,利用数字技术能使课前准备更加科学有效。一方面,教师可以利用数字技术丰富备课内容[1]。在人教版高中化学教材中,许多实验涉及复杂的反应原理和微观过程,教师可借助在线教育平台、化学专业数据库等数字资源,获取丰富的实验资料。例如,在进行“金属的化学性质”实验教学准备时,教师可以从网络上搜集到不同金属与酸、氧气等反应的高清视频、微观动画模拟,在课上利用多媒体将其进行播放展示。这些资源能帮助教师更全面地理解实验,在备课过程中,将其融入教学设计,为课堂教学提供更充实的素材,可以使教学内容更生动、立体。

另一方面教师可以利用虚拟实验平台进行预实验,虚拟实验平台为教师提供了预演实验的机会,例如在“酸碱中和滴定”实验教学中,在课前教师可以运用虚拟实验平台进行提前操作,熟悉实验流程,预设学生在实验过程中可能会出现的滴定终点判断不准确、滴定管操作不规范等问题,为课堂讲解做好准备。同时,通过虚拟实验,教师能优化实验步骤,调整实验细节,确保在实际课堂教学中实验指导能更精准、更高效的进行,提高实验教学的成功率。

二、借助数字技术进行实验教学

在进行实验课堂教学时,教师可采用数字技术实时显示实验数据,在人教版高中化学选修4“化学反应原理”章节中,“化学反应速率和化学平衡”实验牵涉及到大量数据的测量和分析,借助传感器、数据采集器等技术方法可实时采集数据并开展分析。好比在“探究温度对化学反应速率的影响”实验的时候,温度传感器可实时把控反应体系的温度变化,压强传感器能度量气体反应过程里的压强改变数值,这些数据依靠数据采集器直接传至计算机处,以图表形式迅速呈现,学生可直观地看到温度逐步升高时,反应速度变快,相关数据曲线出现明显的变动,有助于学生更透彻地掌握温度对化学反应速率的影响规律,提高学生借助数据进行分析推理的能力[2]。

通过数字技术可在教学中模拟危险或操作有难度的实验,高中化学实验里有一些危险系数大或者受条件限制在课堂上无法直接操作的实验,像人教版必修 1 中的“氯气的制备与性质”实验,制备过程操作繁琐,且存在一定风险,教师进行此项实验演示有阻碍。但借助数字化模拟实验软件,教师可在虚拟环境里面安全、直观地展现整个实验进程,学生能清楚观察到氯气的颜色与状态,以及氯气跟不同物质起反应的现象,诸如氯气让湿润的有色布条褪色的现象,该模拟实验不仅可让学生获得与真实实验相近的体验,还能避免可能的危险,加深学生对实验原理与物质性质的掌握[3]。

三、借助数字技术规划课后作业

课堂教学后的作业设计在教学活动中同样具有重要意义,学生完成作业可强化对课堂内容的理解与巩固。在当前信息技术时代背景下,教师可凭借在线学习平台或网络管理系统,设计更多层次与多样化的习题及拓展性作业,在完成“乙醇的性质”实验教学后,教师在平台上制定任务,让学生观看实验拓展视频后,探究不同催化剂作用下乙醇的氧化反应,且要求学生在网上提交实验报告,探讨不同催化剂对反应速率与产物产生的影响,这种线上作业形式能延展学生的知识面,提高学生自主学习与探究能力,使学生在课后进一步夯实实验知识,提升实验分析水平。

在实际的教学中,教师可以利用教学软件对学生的学习进行有效的指导和评价,有效的教学评价不仅可以促进学生与教师之间的师生之情,还可以促进学生的全面发展。但是在实际的教学评价中,教师需要根据学生的发展需求制定相对应的评价内容,让学生发现自己的优点和不足之处,并在今后的学习中加以修改和提升。教师还可以借助微信教学群或者钉钉软件记录学生在课后学习中的打卡数据,通过打卡数据分析总结学生学习任务的态度和完成率,并借助这样的数字教学平台给予学生有效的评价,让学生增强学习自信心,并为学生进行个性化的辅导,辅助其掌握知识点、培育良好学习习惯,为后续学习打下良好基础。

结语:在新课标背景下,数字技术在高中化学实验教学中的应用具有显著优势,高中化学教师应对现行的实验教学模式进行创新,通过借助数字技术做好教学准备、课中教学以及课后评价等工作,为学生提供更高质量的实验教学环境,提高学生的实验能力和探究思维能力,促进学生化学学科素养的全面综合发展。

参考文献:[1]于越.教育信息化背景下高中化学实验教学数字化转型路径探究[J].高考,2025,(12):123-125.

[2]郑福得.新课标背景下高中化学实验教学策略研究[J].高考,2025,(13):126-128.

[3] 贾 志 宝 . 信 息 技 术 在 高 中 化 学 实 验 教 学 中 的 应 用 [J]. 中 国 新 通信,2025,27(04):221-223+226.