数字赋能下高中化学实验教学的实践探索

引言

化学是一门以实验为基础的学科，实验室学习作为一门以实验为基础的学科，是培养学生动手能力和科学思维的重要环节[1]。随着 5G、AI、虚拟仿真等数字化技术的迅猛发展，教育数字化转型已然势在必行，这也为打破化学实验室学习瓶颈提供新的可能性。因此，数字赋能不仅能够拓展实验教学的边界，更能重构教学流程与师生互动模式，都有希望促进实验教学品质、助力学生成长。

一、搭建数字化预习平台，夯实实验基础认知

传统预习方式主要是基于教科书，学生对化学知识点和实际的化学操作过程难于理解和操作。而运用数字化的预习方式，能够将一些化学实验操作过程以文字、图片、视频以及动画等形式得以呈现，使其直观、易懂[2]。另外，设置预习评价，通过网测、问答等的形式随时反馈学生预习情况，让教师能够针对性设置学习方案。这样不仅激发起学生对预习的热情，让学生对实验有个初步的全局观，从而有效提升学生学习效果，变被动预习学习为主动探索的过程。

例如，教师在进行《实验活动 7 化学反应速率的影响因素》教学过程中，精心制作多媒体资源，并将上传在数字化预习系统中，其中包含各类环境的趣味生动的动画，展示各种环境下的化学反应的快慢过程，学生可以看到温度、浓度在不同环境下的化学反应快慢，并提供实验室步骤、注意事项的视频。系统中还有预习测试题，其中的试题包含线上选择题与简单问答题。选择题考察的是学生对影响反应速度的变量的记忆程度，回答题考察的是学生对于反应速度受哪些因素影响的初步认识程度，而通过查看后台数据教师发现有一部分孩子对于催化剂对反应速度的影响还存在误区。所以在正式上课时，教师针对这一问题进行解释说明，并在做实验时又更进一步强调。

二、打造数字化实验系统，突破教学时空限制

传统的实验因受到教室的上课时间限制、实验室场所的设施限制等因素的影响，出现一些具有一定危险性、难度较大的或者耗时较多的实验无法实施的情况。此外，在课后学生依然可以通过该系统来完成模拟的实验来进行更多的实验内容的练习，使自身实验技术能力进一步得到提升，加深自身对理论知识的理解认知。该数字实验室系统有效地克服时间和空间的限制，让学生随时随地开展实验学习，增强学习的自主性，促进高效化学实验教学的实现。

例如，教师在进行《实验活动 1 配制一定物质的量浓度的溶液》教学过程中，课前，学生通过在线网站观看配置溶剂的具体过程，对实验操作有了大致理解。课中，教师借助数字实验室软件实时演示准确的称量、溶解、移取、加满等操作过程，并将实验数据实时传输给学生的电脑端口，让学生直接观察数据的变化。对于出现错漏的操作，如溶液溅出、未装满等，可借助虚拟实验的功能进行模拟演示，让学生清楚了解错误操作造成的后果。课后，学生可通过在线网站进入到虚拟实验环境中进行动手操作实验，若没正确完成操作或是实验数据出现输入错误，系统会当场提示并要求再次操作直到熟练掌握配置溶液的操作方法，有助于突破传统的教室空间局限性，提高学习效率。

三、构建数字化课后拓展，延伸实验探究维度

基于数字技术构建丰富拓展性课外学习资源库，为学生提供广阔的研究空间。一方面，制作额外的视频实验内容，让学生获得课本以外的丰富有趣的化学实验来激起学生探究的兴趣，调动学生主动搜集相关信息深层次理解实验原理和化学知识的实际应用。另一方面，建立网络交流平台，分享学生实验心得，提问或相互寻求解决办法，发挥学生间的协作力和表达能力；拓宽课堂教学内容，提升学生创造力、动手能力，从而带动化学学科核心素养的全面培养。

例如，教师在进行《实验活动 4 用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子》教学过程中，在实验结束后，提供一些拓展性视屏给学生，如展示特殊沉积物快速高效地将食盐里的各种杂质离子一并除去的实验操作，让学生可以直接对比观察不同沉积的方式不同，激发其对于沉淀反应的本质及应用的思考热情，鼓励其主动搜索信息予以深入理解。另外，搭建在线交流平台，学生在平台上分享自己在本实验中的操作心得，像沉淀剂添加量对去除效果的影响等，提出如“是否有更环保的沉淀剂”等问题，与孩子共同探讨解决方案。通过这样的数字化课后拓展，延伸实验探究维度，培养学生的创意思维和实际动手能力，促进化学学科核心素养的建立。

结束语

综上所述，通过将高中化学实验教学进行数字化的重新设计，实现技术的应用与教育思想的深层次结合，不仅优化实验课程的教学呈现方式，同时也重新构建学生学习方法、教师教学角色。故此，教师仍要优化数字化资源的应用和分享过程，增强其科技素养，寻找更多的创新型教育策略，使其数字化赋能能够真正成为推动高中化学实验教学高质量发展的重要力量，为培养新时期需要的创新型人才打下坚实基础。

参考文献

[1]王民生,杜燕琪,李玮.高中化学实验教学中数字化实验技术的应用探索[J].试题与研究,2025,(18):54-56.

[2]夏云平.利用 VR 技术提升高中化学实验教学效果的实践探索[J].信息系统工程,2025,(06):171-173.