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(陕西师范大学化学化工学院 陕西西安 710062)
摘 要:随着计算机技术的发展,将仿真技术引入中学化学实验教学中,弥补了传统的化学实验教学中的缺点和局限性,进一步加深学生对中学化学实验知识的理解.因此学生在进入实验室之前能够熟悉实验仪器的使用,掌握实验操作中的要领.
关键词:仿真技术 化学实验教学 应用
中图分类号:G421 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)11(a)-0196-01
中学化学实验是中学化学教学的重要组成环节,自新课程改革以来,中学化学实验教学中培养学生的创新能力和动手操作能力已成为实验教学的重要目标.随着计算机技术和网络应用的普及,教育已进入信息化,现代教育技术弥补了传统教育教学的不足.因此,仿真技术引入化学实验教学中,可克服传统实验在时间和空间上的局限性,中学实验资源短缺,学生畏惧实验操作,实验中存在的危险等问题,仿真化学实验系统可以为实验者提供不受时间和空间限制的仿真实验练习平台.
1. 应用仿真技术,为学生提供预习、练习和复习化学实验的平台
化学是一门以实验为基础的学科,它通过实验教学,可以使学生获得生动的感性知识,从而更好地理解、巩固所学的化学知识.实验是化学的灵魂,是化学的魅力和激发学生学习兴趣的主要源泉,更是培养和培养学生的创新能力和思维能力的重要方法和手段.但是,由于我国教育资源分配不均匀,城乡师资分配差异较大,我国中学化学实验教学还存在诸多问题尚待解决:实验设备陈旧,实验硬件设备不足,实验室开放时间少等.在有限的时间内如何展开化学实验教学,克服传统实验教学的诸多缺点.因此,合理利用仿真技术,学生可以进入中学化学仿真实验系统,达到预习、练习和复习实验的目的.
2. 应用仿真技术,提高学生的认识能力
仿真技术可以帮助认识主体直观的感知特殊的客体,它可以将超宏观的客体缩小,也可以将超微观的客体放大,能全面直观的展示特殊客体,以便认识主体能揭示其本质和规律.化学是研究原子、分子等微观粒子运动和变化规律的科学,对于学习者而言,宏观的世界,微观的物质结构,需要在大脑中努力拼凑,这个过程相当困难.使用仿真技术,可以使实验教学更直观,更简单.如:物质内部的结构是人的肉眼根本无法看到的,所以在研究原电池工作原理时,我们利用仿真技术将原电池内部的电子流动真实形象地展现在学生面前.这样,学生既掌握了实验操作,又掌握了原电池的工作原理.
3. 仿真技术促进学生对知识的建构
建构主义认为,知识的意义,不在取决于符号,而是存在于一定的情境中,知识是不可能脱离活动情境而抽象的存在.学习不单纯是知识由内到外的转移和传递,而是学习者主动建构自己知识经验的过程.仿真实验系统为学习者建构一种沉浸式的虚拟环境,设置与真实实验教学相同的环境,可以从视觉和听觉刺激学习者的感官,增强学生的学习积极性,从而达到最佳的学习效果.例如：在仿真实验中,利用仿真技术为化学实验增加颜色和声音效果,让学习者“亲临其境”,促进其对知识的主动建构.
4. 三维立体环境操作实验,训练学生的实验技能
技能是在练习的基础上形成的按某种规则或操作程序顺利完成某种智慧任务或身体协调任务的能力.与本能不同,技能是通过后天的练习和学习获得的.实验技能也是通过后天不断地练习增强的.仿真实验包括关键实验步骤的示范操作的模仿,模仿是将大脑中形成的定向映射用外显的实际动作表现出来.在学生进入真实实验环境之前,可了解实验操作的要求,在头脑中建立起操作活动的定向映像过程,而后经过真实操作练习,形成熟练的操作技能.
电力电子技术仿真实验:中山大学信息技术虚拟仿真实验教学中心宣传视频
5. 应用仿真技术,促使学生学习方式的变革
以教师为中心的传统化学实验教学中,学生的学习是被动的.学生根据教师的引导和提示,只需照着做就可以了,不利于学生探索知识.仿真化学实验系统中,学生可以主动设计实验方案,自由选择实验仪器,主动探究实验.这样就改变了学生的学习方式,变被动为主动,积极学习实验相关知识,不受空间和时间的限制,不受实验药品短缺和实验安全的限制,实现自主学习、合作学习、探究学习为主要内容的新的学习方式.变“授之以鱼”为“授之以渔”.仿真实验技术给学生创造了自主学习的平台,为实现学生学习方式的变革创造了绝对的优势.
6. 中学化学实验教学中应用仿真技术存在的问题与对策
尽管仿真技术对于高中化学实验教学有着巨大的促进作用,但一些问题也不能忽视.有的化学实验教学中,教师在引导学生进行仿真实验练习时,错误的将仿真实验的辅助功能变为主要功能,用仿真实验代替所有课堂演示实验,剥夺了学生操作真实实验的权利.
目前我国仿真技术的研究与应用主要在高等教育中进行,而基础教育受到资金人才等条件的限制,应用于教学的交互式仿真实验的开发还比较落后,在形式上多采用二维,如:Flash、Authorware等.而中学化学实验教学中所使用的仿真实验大多是企业开发或由计算机软件专业人员开发,这类仿真实验软件程序复杂,维修困难,同时又不能很好的体现实验教学的思想和学生的学习特点,效果欠佳.为此,我们要合理利用仿真技术,处理好教师、学生、教材和计算机的关系,明确仿真实验教学手段只能起“辅助”的作用,不能完全替代传统实验教学模式,实现仿真技术与传统实验教学的完美整合.
参考文献
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总结：本文关于实验仿真技术论文范文,可以做为相关论文参考文献,与写作提纲思路参考。
电力电子技术仿真实验引用文献:
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