张斌玉

（合肥师范学院化学与化学工程学院 安徽合肥 230000）

数字实验应用于化学教学的可行性分析

张斌玉

（合肥师范学院化学与化学工程学院 安徽合肥 230000）

随着科学技术的发展，中学化学科学探究环节中化实验教学方式也逐渐由传统方式转向数字化的实验方式。对于化学教学来说，实验是教学的重要方法，由于传统的方式已经无法满足当前的教学要求，数字化实验教学逐渐成为化学实验教学的主流。课堂观察作为一种重要的化学课堂教学评价方式，是提高课堂教学效果，提升教学质量的重要载体。本文将采用课堂观察技术分析数字实验在教学中的应用，并进行定性分析与研究，以期为化学实验教学改革提供借鉴。

数字实验 课堂观察 化学教学

化学是一门以实验探究为基础的自然学科，化学实验是一个手脑并用的过程，这对学生的科学思维能力、创新能力提供了锻炼的平台。实验教学是一个让学生感性地认识理性问题的桥梁，通过具体的做一些实验让学生直观有趣的接受新知识。因此，在化学教学课堂中加入实验很有必要，有效发挥实验在中学化学教学中的重要作用，是每一个化学教学工作者的重要任务。基于新课程改革的背景，对中学化学科学探究环节中实验教学模式进行观察，探索传统实验与数字实验应用的教学策略，在传统实验的基础上，从宏观和微观角度、定性和定量手段探索数字化实验教学模式。重点是将课堂观察技术应用在中学化学数字化实验教学中，分析其中的利与弊。对于优点进行进一步的推广，对于存在的不足，提出改进建议。

一、数字实验在教学应用的可行性

随着现代社会信息技术的迅速发展，中学化学实验的形式也在与时俱进。各种新材料、新设备、新技术越来越多地在中学化学教学及其实验中得到应用，一种以计算机和传感器为基础的数字化实验应运而生。数字化实验以传统实验为基础，通过各种传感器，例如PH传感器、电导率传感器、溶解氧传感器、氧气传感器等等替代传统的实验仪器，将实验数据采集之后交由计算机分析处理，进而更加明确、清晰地展示现象，揭示规律。数字化实验通过与计算机连接的传感器实时采集数据，记录数据，实现了实验过程数据自动记录，相当于用传感器和计算机代替人眼、手、纸和笔记录数据，实现了数据记录的时间连续性，实现了瞬间变化“可视化”。例如将传感器技术引入溶液PH与温度关系的实验教学，就可以在较短的时间内清晰地记录下PH随温度变化的图像，具体再现的过程，便于总结归纳实验教学的知识点。但是作为一项先进的技术引入课堂教学中并且能够在课堂教学中广泛应用，必然是个长期的过程，高额的试验设备是一个方面，最重要的是能否与传统实验巧妙的有机结合，甚至完全取代传统实验来达到教学目标是一个更值得研究与探讨的话题。［1］

二、课堂观察实验教学的具体思路

1．选择有效的课堂观察视角，制定合理的实验观察量表。

课堂观察量表是通过研究教师在课堂上的表现，确定合理的观察点，在收集客观数据的基础上，对数据进行科学的分析，从而为更好地改善课堂教学而开发的一种工具。［2］

2．到中学实地调研，了解中学化学教师在听评课过程中运用课堂观察技术的情况。

深入中学实际，多多考察中学化学教师的实际运用课堂观察技术的情况，同时进行分析，为数字化实验的发展提供现实依据，进而完善科学探究程序。

3．到中学实地听课，录制视频，根据所选择的观察内容进行课堂教学研究。

将所收集的信息和数据整理、汇总并呈现出来，并根据结果修改完善所用的量化表格，然后总结课堂观察课在实践中的运用。

4．充分发挥课堂观察技术作用的改进策略研究。

三、拟解决的关键问题

1．通过课堂观察技术对中学的数字化实验课堂进行深入研究，推动问题探究式的教学文化建设，促进教学质量提高。

2．通过进一步的课堂观察量表分析，总结如何应用数字化实验，并分析数字实验的比重，看清数字实验教学的利弊与重要性，针对数字化实验在教学中存在的不足，分析和研究出一套改进方案。使数字实验真正成为对化学教学有利的教学手段。［3］

四、拟定的课堂观察量表

实验类型：A传统实验 B数字实验 C传统实验+数字实验

实验名称 ____________ 实验类型 ____________

评价项目 权重 得分自主，合作，探究完成探究实验 10小组参与面广，实验操作规范合理 10组内合作实验探究有序，人人积极参与，交流 10学生（30分）教师能够创设问题情境，激发学生积极思考 10教师（30分） 教师能根据学生反馈，及时调整，灵活处理 10教师能给学生充分思考的空间和时间 10效果（40分）实验设计合理，达到教学目标 15小组当堂完成探究实验，目标达成率高 15学生思维活跃，状态积极，满意率高 10总分 100简评：评课教师：

［1］钱扬仪．信息技术与化学课程整合研究［J］，高等教育出版社2003．6

［2］郑长龙．化学实验教学新视野［D］，高等教育出版社2001.3

［3］夏建华,曹淑芳．课堂观察视野下的科学探究活动——安徽省高中化学优质课评析及反思 ［J］．化学教育,2010,(9)：12-14．