中学虚拟化学实验教学分析_化学论文-查字典化学网

【摘要】

虚拟实验是虚拟现实技术与教育教学技术的结合，目前已经在中学实验教学中广泛应用。借助于虚拟现实技术、计算机图形、图像技术和仿真技术，搭建出一个类似于真实实验的环境，让操作者可以通过操作平台，像真实实验一样达到体验、观察实验的目的。对于虚拟实验在中学化学实验教学中的现状进行分析，思考存在的问题，改进的策略。

【关键词】

虚拟实验；化学实验教学；现状；思考

虚拟实验是虚拟现实技术与教育教学技术的结合，目前已经在中学实验教学中广泛应用。虚拟实验借助于虚拟现实技术、计算机图形、图像技术和仿真技术，搭建出一个类似于真实实验的环境，让操作者可以通过操作平台，像真实实验一样达到体验、观察实验的目的。在目前的中学化学实验教学中，利用虚拟实验教学可以避免传统真实实验出现的成本昂贵、危险性大等不利因素，存在着明显的实用性和优势。

一、虚拟实验在化学实验教学中应用的现状分析

通过对于本市多所学校，中学一线化学教师的走访、调查，结合所对应学校学生的学习使用感受，认为在我们目前的教育教学环境以及学校软硬件设施完备程度的状况下，虚拟实验的应用状况并不是十分理想。虽然各类学校都在提倡教师使用虚拟实验与真实实验相结合，但实际教学过程中仍然存在着诸多问题。

1.相对于初中教学中对于化学实验的重视程度而言，高中的化学实验课程重视程度略显不足。教学中虽然很多教师已经开始转变观念，意识到化学实验教学作为化学教学非常重要的一部分是不可缺少的。但是由于课程负担重，课时量相对不足，以及繁重的高考压力，化学实验进行起来又非常的耗时耗力，导致教师更愿意通过知识的描述来完成教学。只要求学生在通过学习之后能够写出实验步骤，记住实验结果就可以了。这不利于学生科学素养的塑造，也不利于化学科学的学习发展。

2.目前虚拟实验在学校的应用推广还比较缓慢。随着计算机技术的发展和普及，多数的学校都有相应的计算机辅助实验室或相应的虚拟实验设备，但是依然有许多的学校对于虚拟实验的应用存在误区，一些相对传统型的教师对虚拟实验的应用还持有不同的意见，一些学校也存在购买的软硬件设备，但并没有有效合理使用的情况。

3.硬件设备不足。在这次调查过程中，大部分学校的硬件设备仍然存在着诸多的问题比如，一些功能无法使用，网络资源无法共享，无法连接网络等等问题，这些都极大地影响虚拟实验技术的应用。许多学校的多媒体教学的应用还有非常充分的上升空间，解决硬件设施的问题，是虚拟实验在中学教学中是否可以更好地使用的关键。

4.软件实施的不足以及教师能力的提升。虚拟实验可以节省较多的传统真实实验准备时间，节省实验耗费，许多教师是非常支持其应用的。目前，部分中学学校教学软件还存在较为落后的状况，无法正常运行虚拟实验软件。除此之外，部分教师的计算机能力仍然需要不断学习和提高，操作能力的欠缺也影响了虚拟实验在学校的有效应用。

二、虚拟实验在化学实验教学中应用的改进策略

通过分析虚拟实验在中学化学实验教学应用中存在的问题，结合目前我国化学实验教学的实际，分析问题产生的原因，进行思考探索，提出以下几点改进的策略：

1.改善学校的软硬件设备。我国教育教学改革提倡提高学生在课堂中的主体性作用，增强学生的自主意识，结合信息化技术培养学生的科学素养。虚拟实验技术在学校的应用有助于这些目标的实现。但是，目前多数学校实验教学不具备虚拟实验技术开展的前提，这样就会导致虚拟实验技术在中学中进行缓慢。因此，如果想要虚拟实验在学校顺利开展就需要各级教育部门重视学校的软件和硬件设施的更新，给与足够的资金支持，学校也应当将资金合理利用，积极建立完备先进的多媒体教育体系，为虚拟实验在中学化学实验教学中的应用做好基本的准备。当然，虚拟实验设施不仅可以应用于化学课堂，物理、数学、地理等等课堂教学中都可以使用，提高使用率，进一步提高学生的科学素养，文化素质水平。

2.提高一线教师的软件操作能力。虚拟实验在中学化学实验教学中应用较难的另一个问题是教师的软件使用操作能力有局限性，思想还较为落后，还不能很熟练很好的使用新技术解决新问题。仍然有大量的教师觉得运用虚拟实验技术太麻烦，不愿意去运用，不想去学习，还继续使用传统授课方式，PPT展示实验过程等等。因此，学校要增加教师的培训力度，可以开展系统的培训为相关的教师，通过集中学习培训提高教师使用新设备的能力，改善教师的观念。中学化学教师可以熟练使用虚拟实验技术教学，可以作为年度考核的标准之一，增强教师学习的积极性。只有一线教师能够熟练使用，积极应用虚拟实验技术教学，学生才有可能更好更充分地学习，虚拟实验在化学实验课堂的积极效果才能真正体现。

3.营造良好教育环境，改变传统教育观念。在大多数中学教育理念中，化学课程的学习主要是应对随之而来的中考、高考，对于化学本身的意义，对于学生自主研究，科学素养的培养不够重视。因此化学实验在一些教师看来就是浪费时间，中学教师更倾向于直接教授给学生知识，直接告诉学生实验的结果是什么，而不是让学生去探索、研究。因此，在虚拟实验的应用中，需要首先注意在学校中营造创新的教育理念，宽松的学习环境，让教师、学生都能够积极与新事物、新技术接触，不断转变陈旧的理念，积极使用新型的技术手段，让课堂更加有趣，让学校更加高效。虚拟实验可以非常生动、直观地展现实验过程，学生自己动手可以全面体会实验的过程，对学生学习效果非常有益。

参考文献：

[1]李伟光.虚拟实验在化学学科教学中的作用与成效研究[D].河南大学,2012.

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