“媒体+”策略在高中化学实验教学中的应用
重庆八中广安友谊学校 屈彩霞
摘要:随着信息技术的快速发展,“媒体+”策略已逐渐成为高中化学实验教学改革的重要方向。本文结合人教版高中化学教材内容,探讨了“媒体+”策略在突破实验条件限制、丰富实验教学形式、提高教学效果等方面的优势,并通过具体教学案例分析其在虚拟实验、数字化实验、微型化实验装置创新等方面的应用实践。
关键词:“媒体+”策略;高中化学;实验教学;应用
随着教育信息化2.0行动的推进,《普通高中化学课程标准(2017年版2020年修订)》明确提出了“重视实验探究与创新意识培养”的要求。在此背景下,“媒体+”策略应运而生,它通过整合多媒体技术、数字化实验工具、虚拟实验平台等信息技术手段,为高中化学实验教学提供了新的思路和方法。本文旨在探讨“媒体+”策略在高中化学实验教学中的应用价值及实践路径,以期为提升化学实验教学质量提供参考。
一、“媒体+”策略在高中化学实验教学中的优势
1.突破实验条件限制。传统化学实验教学常受到设备、试剂、安全性等因素的限制。例如,“一氧化碳还原氧化铜”实验因涉及有毒气体,多数学校仅停留在口头讲解;“氢气爆炸极限探究”实验因存在安全隐患,多数学校选择视频演示而非实际操作。而“媒体+”策略可以通过虚拟实验、模拟实验等方式,突破这些限制,让学生在没有实际实验条件的情况下,也能够进行化学实验的学习和探究。
2.丰富实验教学形式。传统化学实验教学通常采用教师演示、学生模仿的方式进行,形式单一、缺乏互动性。而“媒体+”策略可以通过动画、视频、互动课件等多种形式展示化学实验过程和现象,使实验教学更加生动、有趣,激发学生的学习兴趣和积极性。例如,在分子结构教学中,通过动画和模拟技术可以直观地展示分子结构的三维形态和内部构成,帮助学生更好地理解分子结构的特点和性质。
3.提高实验教学效果。通过“媒体+”策略,学生可以更加直观地观察和理解化学实验过程和现象,加深对化学理论知识的理解和记忆。同时,虚拟实验和模拟实验可以让学生在没有实际实验条件的情况下进行实验操作,提高他们的实践能力和思维能力。研究表明,采用数字化实验的班级在“溶液离子平衡”“化学反应与能量”单元测试得分率提升12.3%,课堂互动效率也显著提高。
二、“媒体+”策略在高中化学实验教学中的应用实践
1.虚拟实验在高危实验中的应用
对于危险性高、成功率低的实验,虚拟实验是一种有效的补充方式。以人教版高中化学中的“氢气和氯气的混合爆炸实验”为例,该实验虽然学生非常感兴趣,但实际操作过程中存在气体泄露、光照时光强度不够等安全隐患,实验成功率并不高。通过引入虚拟实验软件,学生可以在虚拟环境中进行该实验的操作和观察,避免了安全隐患,同时也能够清晰地观察到实验过程和现象。在虚拟实验过程中,学生可以通过调整实验参数和条件,探究不同条件下实验结果的差异和规律,提高他们的探究能力和创新能力。
另一个典型案例是“氢气爆炸极限探究”实验。传统爆炸实验需点燃氢氧混合气体,存在安全隐患,多数学校选择视频演示。而利用压强传感器密封监测不同体积比混合气体点燃后的压强变化,当混合气体处于爆炸极限(4%-75%)时,压强骤增现象显著。学生通过数据对比归纳爆炸条件,同时规避安全风险。
2.数字化实验在抽象概念理解中的应用
数字化实验通过数据可视化、过程动态化,可有效帮助学生理解抽象化学概念。以人教版高中化学“弱电解质电离平衡”为例,传统实验仅能定性判断“弱酸”,无法展示电离度随浓度变化的动态过程。而使用电导率传感器测量不同浓度乙酸溶液的电导率值,结合软件绘制“浓度-电导率”曲线,学生通过曲线斜率变化可以直观发现:随浓度降低,乙酸电离度增大,但离子总浓度并非线性增长。这种教学方式将抽象的电离平衡动态过程转化为可视化数据,帮助学生突破"浓度变化对弱电解质电离影响"的认知难点。
在“中和反应与中和热”实验中,传统温度计测量最高温度点难以精准捕捉,导致计算误差较大。采用温度传感器实时采集反应体系温度数据,软件自动生成温度变化曲线,学生通过曲线峰值确定ΔT,结合溶液比热容计算中和热,误差可控制在5%以内。此外,还可以对比不同浓度酸碱的中和热差异,引导学生探究“强酸强碱稀溶液中和热近似为定值”的本质原因。
3.微型化实验装置创新与媒体融合
实验装置的微型化、绿色化创新是“媒体+”策略的重要组成部分。以人教版必修第二册《含硫物质的转化关系》为例,传统实验装置常涉及二氧化硫等有毒气体,存在气体泄漏风险高、操作繁琐等问题。通过创新设计“软壳储气瓶+负压管”的新型实验系统,大大提升了实验的安全性和可操作性。
软壳储气瓶由“生理盐水注射液”塑料软壳瓶改装而成,其材质柔韧、密封性好,在瓶内气体减少时会自然收缩,能有效防止外界空气倒吸,避免有毒气体外泄。负压管则借鉴医用采血管的原理,通过注射器抽真空使管内形成负压,利用压强差将二氧化硫气体吸入管内与试剂反应。这种装置体积小、透明度高,反应现象集中且明显,便于学生观察颜色变化、沉淀生成等细节。
综上,“媒体+”策略在高中化学实验教学中的应用具有显著的优势和潜力。通过引入虚拟实验、数字化工具、微型化装置等多媒体技术,可以突破实验条件的限制、丰富实验教学形式、提高实验教学效果。未来,教师应在深度理解学科本质与素养培养要求的基础上,合理运用各类技术工具,避免技术滥用导致的教学失焦,真正实现"技术为用,素养为本"的教学理念。
参考文献:
[1]李珊珊.数字化实验在高中化学教学中的应用实践研究[J].教育界,2022年。
[2]黄培锋.基于实验装置创新的高中化学教学实践探索[J].课程教育研究,2023年。
