高中化学教学中实施数字化实验的策略

一、整合云端实验资源，奠定实验认知框架

云端实验资源包含多平台实验素材与微观模拟动画，帮助学生在课前预习、课中探究、课后巩固各阶段形成知识链条。实时更新与多维展示功能可以融合抽象原理与操作程序，在不同实验场景中调取资源，为分析实验与跨情境迁移奠定基础[1]。

在讲授《盐类水解应用》实验时，教师借助云端实验资源平台播放 FeCl₃ 、 Na₂CO₃ 、 Al₂(SO₄)₃ 等盐类的水解原理与实验视频，帮助学生在课前初步了解盐类水解现象。课堂中，播放FeCl₃ 溶于蒸馏水变黄、加浓盐酸溶液澄清的视频，结合资源平台提供的微观示意动画，强化 Fe³⁺ 水解生成 Fe(OH)₃ 胶体导致混浊，而 H⁺ 抑制水解使溶液澄清的认知，巩固水解与沉淀概念之间联系。随后，播放三支混有泥土浑浊水加入 FeCl₃ 溶液或 Al₂(SO₄)₃ 溶液后形成絮凝沉降的视频，引导学生理解高价金属离子水解可用于净水处理。最后，用云端资源展示 Na₂CO₃ 溶液滴入植物油后振荡、加热促进乳化的全过程，帮助其理解碳酸钠水解生成 NaOH 乳化油污的原理。借助云端资源将抽象原理与具体实验场景紧密结合，让学生了解盐类水解在环境净化与日常生活中的应用。

二、引导多维数据分析，培养综合实验思维

多维数据分析功能让化学实验探究逻辑更严密，实时监测与可视化功能帮助学生直观感受变量变化的清晰表征，数据解读则贯穿实验设计、现象观察、结果验证与结论推导各环节，形成实验完整链条。此外，应用数字化平台促使学生提炼在不同实验条件与参数变化中的规律，推动其在比较数据、分析趋势与探寻本质中不断发展实验思维。

以《盐类水解的应用》实验为例，教师利用数字化实验平台展示 FeCl₃ 溶液在水中溶解呈黄色，再滴加浓盐酸观察溶液由混浊转为澄清，实时摄像放大呈现 Fe³⁺ 水解受 H⁺ 抑制的变化过程，帮助学生明确浓盐酸能抑制 FeCl₃ 水解的原理。引导学生对比三支混有泥土的浑浊水加入 FeCl₂ 溶液或 Al₂(SO₄)₃ 溶液后形成絮凝沉降的现象，利用平台记录静置前后浑浊度与泥土分布变化，分析三价金属离子水解生成氢氧化物胶体应用在净水处理中的原因。随后展示饱和 Na₂CO₂ 溶液滴加植物油并振荡的过程，借助多维数据分析功能对比加热与不加热条件下油污乳化效果，探究碳酸钠水解产生 NaOH 促进乳化的本质。学生用数字化实验平台的可视化与数据比对功能，可以感知盐类水解生成氢氧化物或 OH⁺ 与日常应用的联系，理解水解原理，培养其从现象到本质、从数据到应用的综合实验思维。

三、搭建共享协作平台，强化课后延伸训练

共享协作平台能够打破时空限制，整合多元资源，促进学生课后内化实验知识 [3]。平台支持上传实验步骤、展示现象视频与数据共享结果，学生在互评互析中拓宽视角，完善方案，精准提炼结论。课后研讨系统剖析问题，反思整合促进知识结构，搭建协作平台可以促进学生课后多角度交流，让其快速掌握盐类水解知识并运用到实际生活当中 [4]。

在《盐类水解的应用》实验教学中，教师在课后用共享协作平台布置巩固任务，要求学生分组上传实验步骤、操作视频并记录现象，组织小组讨论 FeCl₃ 溶于水显黄色后加浓盐酸变澄清的原因，明确浓盐酸中 H⁺ 浓度增大抑制 Fe³⁺ 水解，减少Fe(OH)₃ 胶体形成，溶液因此澄清，帮助学生从离子反应角度理解水解平衡移动规律。结合泥土混浊水中加入 FeCl₃ 溶液或Al₂(SO₄)₃ 溶液后泥土快速絮凝沉降的现象，教师让学生小组讨论，探究氢氧化铁胶体和氢氧化铝胶体在净水中的作用原理。针对饱和 Na₂CO₃ 溶液与植物油混合加热产生乳化效果的探究，学生交流 Na₂CO₃ 水解生成 Ω_oH^- 与皂化原理之间的联系，巩固理解洗涤油污过程的本质。

结束语：

技术赋能为化学实验教学带来持续变革，实时监测、可视化建模与深度数据分析可以改变课堂教学模式并开辟多元化实验探究路径，让学生知识逻辑体系更严密、认知结构更丰厚。数字化平台凭借多元功能，为未来教学拓展无限可能，培养学科核心素养需紧跟技术变革步伐，探索高阶学习方式与课程形态，建立融合科学精神、理性思维与创新意识的育人新格局。

参考文献：

[1] 林珍珍 . 数字化实验在高中化学教学中的实践研究 [J].中学教学参考 , 2024, (05): 77-81.

[2] 徐梅 . 数字化实验在高中化学教学中的应用现状调查研究 [J]. 中学科技 , 2023, (09): 59-62.

[3] 曾永裕 . 数字化实验在高中化学教学中的应用研究 [J].中学教学参考 , 2023, (06): 40-42.

[4] 谭大鹏 . 在高中化学教学中实施数字化实验的策略 [J].教育界 , 2022, (23): 20-22.

课题名称: 数字化实验在高中化学教学中的应用研究课题批准号：NMKY14520018课题类别：内蒙古自治区教学研究室教学专项课题研究