高中化学教学中数字化实验的应用分析
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【摘要】在高中化学试验中，数字化技术的应用非常重要，能够有效保障实验过程的科学与精准，保障实验结果的清晰与直观，提高学生对化学试验的兴趣，大幅提高学生的动手能力与学习能力，全面提升实验课的教学效果。对此，笔者根据自身教学经验，探讨了数字化试验在高中化学教学中的应用。
【关键词】高中化学 数字化实验 应用
【中图分类号】G633.8 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2019）22-0166-01
前言：
新课程改革的全面实施，推动了信息技术与学科间的联系，增强了学科教育的信息化和数字化，新技术的支持，有效提高了学科教学的成果[1]。在化学教学中，传统实验的改革，数字化理念的融入，提高了学生实验的自主性，增强了化学实验的教学效率，为学生化学水平的提升奠定基础。
1.高中化学教学中数字化实验的优势
在高中化学实验中，因某些化学实验设施的缺乏，直接为化学实验带来一定的局限。如：在3Cu+8HNO3=3Cu（NO3）2+2NO+4H2O，试验生成的气体NO为有毒气体，所产生的化学物品多带有一定毒性，为保障学生的实验安全，实验室必须配备通风设备，保障实验室的空气质量。然而，在诸多高中学校中，化学实验室中并没有安装通风工具，对此，为避免学生健康受到影响，学校多会避免该类化学实验，影响了学生对化学知识的理解与把握。数字化实验的应用，有效解决了安全问题，降低了化学实验的危险性。
数字化实验的应用，实验教学难度因此降低，学生学习兴趣得到提高。具体来讲，在进行化学试验时，数字化技术的应用，学生能够独立操作实验，并对实验过程与原理反复分析，加深学生对实验的理解与掌握。同时，数字化实验下，面对危险度较高的实验，学生可不必担心仪器设备的缺失，直接在课堂上即可完成实验教学。另外，数字化实验，學生能够自己动手进行操作，激发了学生对化学试验的兴趣，在操作错误时，学生能够清晰认识到其带来的影响，有效避免学生再次犯类似错误。数字化教学的使用，更加准确，直观性更强，增强了教师教学能力，促进了学生化学水平提升。
2.高中化学试验数字化的缺陷
化学实验数字化带来诸多优势，也存在一定弊病，主要包含以下几点：其一，数字化实验过程中，所采用的仪器价格较高，若学校经济实力不足，将直接影响仪器购进的充足性。其二，在数字化实验过程中，随着时间的流逝，仪器使用次数的增多，其精确性会受到影响，进而影响化学实验结果，而维修费用的高昂，一旦设备出现故障，影响实验精确性，仪器将很难快速修复，因此，诸多学校并未引进数字化实验。其三，数字化实验的应用，保障实验精确性的同时，计算机的自动计算也影响了学生计算能力的培养。
3.高中化学教学中数字化实验的应用
3.1与传统化学试验方式相结合
在数字化实验过程中，学生几乎不需要动笔计算，计算机能够自动完成数据的采集与处理，保证所得结论的快速、准确，在最终观测实验现象与结论时，学生能够快速理解化学原理并掌握[2]。但是，由上文可知，数字化实验也存在一定弊端，对此，在高中化学教育中，为发挥数字化实验的优势，降低其的缺陷，教师应积极将其与传统化学实验相结合，引导学生根据亲自计算，并与计算机所得数据进行对比，观看结论是否存在较大误差，若结果误差较大，则引导学生思考原因，提高学生独立思考与纠错能力。如：在制取氨的实验中，当NH4Cl与Ca（OH）2反应过程中，会产生气体，然而，在实验过程中，学生并不能直观看到气体，对此，教师可通过其他方式使学生感受到气体，因氨气溶于水，教师可通过加热使氨气溢出来，如此，学生能够更深入感知实验效果，发挥数字化实验效果的同时，学生推导能力、计算能力等仍得到提升。
3.2转变传统的教学理念，自主探究
在传统的高中化学实验中，教师多是讲解完实验步骤、实验演示后，教师就会放手让学生动手实验，某些教师甚至认为，如此自己的任务就完成了。该种教学理念的形成，在数字化实验引进时，教师很难改变教学理念，如此，在试验过程中，学生会出现诸多问题，加之，疑问无法得到及时解答，直接影响了实验教学质量，学生自主探究能力难以培养。对此，为发挥数字化实验的作用，提高学生化学水平，高中教师应积极转变教学理念，利用科学的化学设备，完善实验细节，在学生分析实验数据、观察实验现象时，教师应积极参与，及时解答学生疑问，实现化学高效课堂。如：在进行H2还原CuO实验时，教师积极利用数字化实验设备，分别采用两种实验方式进行对比，即先加热CuO，后通入H2;先通入H2，后加热CuO，并列出实验方程式，通过比较两种方式得出的Cu的质量，引导学生思考原因，学生有探究目的后，认真观察实验现象，分析数据，最终得出CuO具有还原性，因此，先通入H2，能够有效避免CuO与其他气体反应，保障试验结果。
3.3科学定量的分析，精准实验
在传统实验过程中，受到时间、器材、操作失误等影响，常出现实验现象不明显，所得实验数据不完备，学生很难通过定量分析得出精确的试验结论，影响了实验的作用发挥。而数字化实验与传统实验相比，计算机软件的帮助，能够为学生提供足够的、精准的实验数据，使学生进行定量分析，降低误差值，保障试验结果。如：在酸溶液pH值变化实验过程中，若将计算机与pH值测定传感器相互连接，如此，在逐渐向烧杯滴入稀盐酸时，计算机屏幕会出现一条曲线，展现酸碱度的变化，如此，学生能够通过准确充足的数据，准确把握实验内容，提高对该方面化学知识的掌握。
4.总结
总而言之，在高中化学教学中，为充分发挥数字化实验的效果，提高学生化学综合能力，教师应积极转变教学关键，将数字化实验与传统试验相结合，并通过科学定量分析，提高学生实验过程的精准性，全面提升实验教学质量。
参考文献：
[1]贺奎娟.数字化实验在高中化学教学中的应用分析[J].考试周刊， 2015（99）：137
[2]李浩.高中化学数字化实验教学思考[J].考试周刊，2018（5）：155
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