徐賢

摘 要 通過(guò)虛擬實(shí)驗(yàn)，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，加深學(xué)生的認(rèn)識(shí)?；诖耍瑢?duì)虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)在初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的使用進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞 虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)；初中化學(xué)；實(shí)驗(yàn)室

中圖分類號(hào)：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2015）23-0167-02

1 前言

虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)教學(xué)和常規(guī)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)相比，具有更好的可擴(kuò)展性、重復(fù)使用性、共享性。但是，由于虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)屬于應(yīng)用初期，實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)還不完善，虛擬實(shí)驗(yàn)之間還不能很好地進(jìn)行配合，還不能和其他的資源進(jìn)行互補(bǔ)。鑒于此，本文以粗鹽提純?yōu)槔龑?duì)虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)在初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的使用進(jìn)行探討，以達(dá)到完善虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的。

2 實(shí)驗(yàn)介紹

粗鹽提純是一個(gè)比較具有代表性的實(shí)驗(yàn)，由于初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的理論知識(shí)相對(duì)較為淺顯，因此教學(xué)的重點(diǎn)是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性，讓學(xué)生養(yǎng)成比較好的操作習(xí)慣。在粗鹽提純化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，要求學(xué)生在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)后可以全面了解實(shí)驗(yàn)的基本原理，熟悉實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中需要注意的地方。但是在實(shí)際教學(xué)中，受傳統(tǒng)教學(xué)方法的限制，學(xué)生一般缺乏練習(xí)時(shí)間和操作時(shí)間，當(dāng)實(shí)驗(yàn)自身具有一定危險(xiǎn)性時(shí)，又往往不允許學(xué)生親自操作。為了實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，需要使用化學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行一些環(huán)節(jié)的教學(xué)。

3 教學(xué)的整體思路設(shè)計(jì)

在進(jìn)行粗鹽教學(xué)時(shí)，設(shè)計(jì)VCE虛擬平臺(tái)和多媒體教室來(lái)共同完成粗鹽的提純實(shí)驗(yàn)。在設(shè)計(jì)整個(gè)教學(xué)過(guò)程時(shí)，要以學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律為出發(fā)點(diǎn)，首先讓學(xué)生進(jìn)入到VCE網(wǎng)站對(duì)課程進(jìn)行預(yù)習(xí)，然后建立教學(xué)情境，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)虛擬實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探討，然后反復(fù)進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)，對(duì)所學(xué)知識(shí)和生活中的聯(lián)系進(jìn)行鞏固，加深教學(xué)內(nèi)容[1]。學(xué)生在對(duì)VCE網(wǎng)站進(jìn)行訪問(wèn)后，可以了解到粗鹽實(shí)驗(yàn)的基本原理、實(shí)驗(yàn)的主要目的、了解實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要注意的地方，然后觀看實(shí)驗(yàn)中的Flash動(dòng)畫(huà)演示，進(jìn)入一個(gè)比較真實(shí)的實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)場(chǎng)景中，讓學(xué)生進(jìn)入到“實(shí)驗(yàn)操作的模塊”，對(duì)粗鹽提純的虛擬實(shí)驗(yàn)進(jìn)行操作，并對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行填寫(xiě)，對(duì)遇到的問(wèn)題進(jìn)行反饋，遞交實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并將實(shí)驗(yàn)報(bào)告填寫(xiě)好。

4 教學(xué)的具體過(guò)程

重溫舊知識(shí) 在開(kāi)始教學(xué)前，教師首先要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)上一節(jié)的課程進(jìn)行回顧，并進(jìn)行總結(jié)，指出鹽是含有酸根離子和金屬離子的化合物，生活中常見(jiàn)的高錳酸鉀（KMnO4）、碳酸氫鈉（NaHCO3）、碳酸鈣（CaCO3）、食用鹽（NaCl）等均屬于鹽。

建立教學(xué)情境 首先，在教學(xué)過(guò)程中，教師可以使用多媒體工具將一幅海水曬鹽的圖片展示在學(xué)生面前，然后引導(dǎo)學(xué)生了解到食鹽是通過(guò)對(duì)海水進(jìn)行蒸發(fā)和晾曬后產(chǎn)生的。并讓學(xué)生觀看曬鹽的視頻，讓學(xué)生思考如何將粗鹽中的雜質(zhì)去掉，提取出可以直接食用的精鹽。通過(guò)多媒體工具對(duì)圖片進(jìn)行輪換播放，提出問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生思考，然后將新課程導(dǎo)入，在充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性后，教師可以進(jìn)一步播放提鹽的視頻，除了可以提升學(xué)生的求知欲，還可以讓學(xué)生了解制鹽的相關(guān)方法，縮小學(xué)生的探知范圍。

進(jìn)入VCE實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，做好實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作 利用VCE虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，將教師的角色從知識(shí)的灌輸者，轉(zhuǎn)變成了知識(shí)的指引者，學(xué)生則從原來(lái)的被動(dòng)學(xué)習(xí)知識(shí)，變成了主動(dòng)探究知識(shí)，可以對(duì)學(xué)生的感官功能進(jìn)行充分利用，加深學(xué)生的記憶，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性[2]。整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程由教師和學(xué)生一起來(lái)完成，教師可以準(zhǔn)確地掌握學(xué)生的探究行為和探究進(jìn)度，并對(duì)存在的問(wèn)題進(jìn)行糾正和引導(dǎo)，在保證學(xué)生獨(dú)立性的基礎(chǔ)上，使整個(gè)實(shí)驗(yàn)正確、順利地開(kāi)展。

在進(jìn)行教學(xué)前，首先讓學(xué)生做好實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備，對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行認(rèn)真的觀察，然后由教師進(jìn)行指導(dǎo)，指出需要掌握的難點(diǎn)和重點(diǎn)。例如，教師可以提問(wèn)，粗鹽提純過(guò)程中需要經(jīng)歷溶解、過(guò)濾和蒸發(fā)三個(gè)步驟，在這三個(gè)步驟中都有什么地方需要注意？然后由學(xué)生回答，并對(duì)學(xué)生回答中的問(wèn)題進(jìn)行糾正，讓學(xué)生知道在對(duì)粗鹽進(jìn)行稱量時(shí)，要按照右碼、左物的基本規(guī)則，在進(jìn)行稱量之前，要先在托盤(pán)上放上白紙，以免粗鹽將托盤(pán)腐蝕。在溶解時(shí)，要一邊使用玻璃棒進(jìn)行攪拌，一邊將粗鹽加入，直到粗鹽不再溶解后停止。讓學(xué)生將溶解粗鹽的重量記錄好，在過(guò)濾溶液時(shí)，要讓學(xué)生知道濾紙和漏斗壁要緊貼在一起，并在過(guò)濾的過(guò)程中注意一貼、二低、三靠。液體傾倒的過(guò)程中，燒杯口要和導(dǎo)液玻璃棒緊靠在一起，并將玻璃棒的末端靠厚度比較大的濾紙的一側(cè)，然后緩慢將液態(tài)倒出，當(dāng)濾紙中的水分完全過(guò)濾完以后，對(duì)濾液的顏色以及濾紙上殘存物進(jìn)行觀察。當(dāng)濾液比較渾濁時(shí)，需要再次進(jìn)行過(guò)濾。通過(guò)采用教師回答、學(xué)生答疑的教學(xué)模式，讓學(xué)生更加深入地認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生在整個(gè)討論過(guò)程中，積極探討新知識(shí)，并在回答老師問(wèn)題的過(guò)程中，加深自己的理解。

開(kāi)始虛擬實(shí)驗(yàn) 開(kāi)始進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)前，首先要選擇實(shí)驗(yàn)儀器，進(jìn)行人機(jī)互動(dòng)，并由VCE后臺(tái)對(duì)交互結(jié)果進(jìn)行記錄。

1）在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師首先讓學(xué)生選擇實(shí)驗(yàn)需要的儀器，每一個(gè)學(xué)生只有三次機(jī)會(huì)，錯(cuò)一次就會(huì)扣除一分，如果錯(cuò)的次數(shù)超過(guò)三次，那么成績(jī)就為零。

2）儀器選好后，即可進(jìn)入到稱量的環(huán)節(jié)，此環(huán)節(jié)老師要提示學(xué)生注意用白紙拖住稱量的粗鹽，并按照左物右碼的原則進(jìn)行稱量。

3）溶解。在進(jìn)行溶解時(shí)，要讓學(xué)生注意觀測(cè)，不斷使用玻璃棒進(jìn)行攪拌，以提升溶解速度。

4）進(jìn)行文本交互，不將成績(jī)記錄到虛擬實(shí)驗(yàn)操作中，但是會(huì)在學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告冊(cè)上進(jìn)行記錄。

5）對(duì)儀器進(jìn)行組裝，嚴(yán)格按照從下到上的順序?qū)x器進(jìn)行組裝，并將成績(jī)記錄到虛擬實(shí)驗(yàn)操作總分?jǐn)?shù)中。

6）讓學(xué)生回答在蒸發(fā)到什么程度時(shí)，即終止加熱工作，進(jìn)行文本交互，進(jìn)行一個(gè)單選題，然后將成績(jī)算入到虛擬實(shí)驗(yàn)總分中。要求學(xué)生對(duì)粗鹽的產(chǎn)率進(jìn)行計(jì)算。通過(guò)進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)，可以讓學(xué)生更直觀地了解實(shí)驗(yàn)的具體操作，并且利用后臺(tái)對(duì)學(xué)生整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中存在的問(wèn)題記錄下來(lái)，幫助學(xué)生了解學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況，通過(guò)老師的引導(dǎo)，讓學(xué)生將整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程完成。

7）讓學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，然后由教師進(jìn)行批改，得出虛擬實(shí)驗(yàn)操作的分?jǐn)?shù)以及實(shí)驗(yàn)報(bào)告的平均分?jǐn)?shù)。學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，除了可以進(jìn)一步了解掌握實(shí)驗(yàn)過(guò)程，還可以將實(shí)驗(yàn)過(guò)程中碰到的問(wèn)題反饋出來(lái)，然后通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)探究成果進(jìn)行檢驗(yàn)，最后由教師對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行總結(jié)。

5 結(jié)論

本文以“粗鹽提純”的化學(xué)實(shí)驗(yàn)為例，對(duì)虛擬化平臺(tái)在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用進(jìn)行了探討。注重本實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教學(xué)模式下說(shuō)教為主的教學(xué)方法，提高學(xué)生的參與性。整個(gè)虛擬實(shí)驗(yàn)過(guò)程，避免了實(shí)驗(yàn)危險(xiǎn)，在缺乏實(shí)驗(yàn)設(shè)備時(shí)依然可以完成實(shí)驗(yàn)。教師通過(guò)虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)可以準(zhǔn)確了解到學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況，并對(duì)其中的重點(diǎn)和難點(diǎn)進(jìn)行講解，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解。

參考文獻(xiàn)

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