拉王机
四川省阿坝州民族高级中学
摘要：化学是一门以实验为基础的学科，实验教学对学生学习化学有着非常重要的作用，但目前研究者所在学校化学实验教学有效性比较低。笔者通过问卷调查和访谈的方法，总结出目前高中化学实验教学中存在的问题。通过查阅文献，得到启示：发现数字化实验可以提升高中化学实验教学有效性。
关键词：数字化实验 化学实验教学 有效性
笔者任教的学校是一所普通高中，学生基础相对薄弱，学习成绩不是很理想。通过对课堂教学具体情况的观察和与化学学困生讨论交流，研究者发现很多学生觉得化学课没有什么吸引力，分组实验较少，理论性太强，部分学生反映上课听不懂，因此他们不愿上化学课，还有一部分学生对目前的课堂教学形式不满意。化学本来就是一门以实验为基础的学科，实验教学对学生学习化学有着非常重要的作用。进行化学实验教学，对培养学生的学科核心素养，实现三维教学目标具有重要意义。但目前，研究者所在学校的化学老师都会有这样的感觉“做实验不如讲实验，讲实验不如记实验”，在学生中开展实验是比较困难的，而且效果也不好。
首先，教师将有限的课时基本上都用在理论教学方面。虽然教师们也认识到实验对学生的学习更有帮助，但因课时和高考的压力，部分教师以多媒体视频播放代替实际的实验操作，学生只能通过相关的图片和视频了解化学实验，无法有效的将实际生活与化学知识相联系，对化学的学习依然停留在死记硬背上。
其次，部分教师依然没有意识到实验教学对学生化学学习的促进作用，在化学实验教学过程中，并不注重培养学生的动手操作能力和合作意识，以课堂演示实验为主，对于让学生亲自设计实验方案，进行自主探究实验的次数很少，这就造成学生进行化学实验的基本动手操作技能不高，实验对学生加深理解理论知识的作用有限。
再次，部分教师在实验教学中，将实验过程当作教程内容进行讲解，只让学生了解某种物质在发生化学反应的过程中所需要的条件，由此产生的结果等，这种方式被大部分教师采用，虽然学生可以从中了解化学物质的反应过程与条件，但是毕竟没有亲身体验，无法真实感受化学的神奇，对化学学习缺乏积极性。
针对以上问题，研究者做了产生上述问题原因的相关调查问卷，并对老师和学生进行了采访。调查结果显示，教师不愿意开设实验课的原因首先在于实验准备浪费人力物力，耗费时间较长；其次，实验课效果不好，学生行为习惯和基础都比较差，导致实验课堂不好管理；再次，学校实验条件限制，部分实验不能开设，还不如直接讲解实验原理，让学生记忆。
学生普遍反映有必要开设实验课，对实验课比较感兴趣。部分学生认为实验课课堂纪律不好，上实验课对他们理解化学知识帮助不大。大部分学生认为，在上实验课时，老师花大量时间强调实验原理和操作要求，留给他们动手实践的时间不够充分，再加上组内合作效率不高，导致实验无法完成或者达不到预期的现象。还有部分学生认为实验原理难以理解，他们关注实验操作和现象较多，忽略了对实验原理的理解。
通过问卷调查和访谈，研究者发现其学校化学实验教学有效性较低，具体体现在：
1、实验教学对学生加深理解理论知识的作用不够明显；
2、学生的实践能力、分析问题和解决问题的能力没有得到明显提升，综合素养没有得到有效培养。
新课改对化学实验教学提出了更高的要求，要求其具有有效性，有效性主要是指在化学教学的过程中，学生通过一段时间的实验教学，能够从中获得知识结构、技能技巧、综合学习能力等方面的进步，或者得到更好的发展，这也是新课改背景下有效教学的核心目标。
作为学习的主体，学生在进行化学实验的过程中，教师应充分调动学生学习的积极性，让学生通过多种方式进行实验，并从中获取更多的实验技能和技巧，培养学生的综合能力与素质。在设计实验课堂的教学活动时，应结合教学内容激发学生的兴趣，采取各种教学手段，在有限的时间内，利用基本的实验仪器材料帮助学生获得尽可能多的知识，以此锻炼学生解决问题的能力，实现实验教学的目标，让每个学生都能在实验过程中实现自己的价值。教师所发挥的主要作用就是引导，将正确的实验方式直观的传授给学生，避免其走弯路。学生在实验操作的过程中，除了要重视提高自身的动手能力以外，还要进行合作性学习，将个人能力在团队中无限放大，产生更具创造性的学习效果。
基于上述现状和新课改下的背景，研究者通过查阅文献发现，数字化实验是一种新兴的信息技术，也是一种现代化的教学实验工具，具有直观、综合、实时、准确、便携、定量的特点，是多种现代科技成果的集中体现，有其独特的优势，对化学教育有非常大的帮助和影响。开展数字化实验教学，有利于完成《普通高中化学课程标准（2017版）》提出的任务，有利于培养学生的科学素养、创新精神和实践能力，有利于提高学生的综合素质，促进学生的全面发展，从而为复合型、实用型、创新型人才及杰出人才的培养打下良好基础。
数字化实验系统由传感器、计算机和配套的软件组成，用传感器探测化学变化的细微过程，通过计算机记录处理数据，并以图表形式直观呈现出来，可以使学生“看到”肉眼观察不到的实验现象，增强感知化学变化的能力[1]。经研究表明，在教学中若将传感器引入化学实验，可以极大地增强学生对化学探究实验的兴趣。而这样的结合更是使得人工操作过程部分被计算机所取代，我们不需要把大量时间花费在大量的数据处理上，数据采集器及相关配套系统会帮我们完成一切，从一定程度上降低了实验的难度，将化学实验省时、省力的优势发挥到了极致，同时也避免了人工操作上所带来的不必要的操作误差，增加了实验的准确度[2]。在课堂效率方面，数字化实验比传统实验更高效，这样在课堂上就能留出更多的时间让学生思考实验原理，分析实验结果，解决传统实验的瓶颈。总之，近年来，新兴的高科技实验手段数字化实验逐步被推广。与传统化学实验相比较，数字化实验受各方面因素的限制比较少，数字实验的应用范围更广，实验手段更加科学，它颠覆了传统实验的分散性。因此，在中学化学实验中，数字化实验必将会被推广[3]。
【结语】
数字化实验也有不足之处，在一定程度上削弱了学生的计算能力和动手能力，并不是所有的实验都采用数字化实验方式就能取得好的教学效果，教师不应放弃传统实验方式，数字化实验和传统实验各有优势，理想的教学要追求两者的互相补充和有机融合，充分发挥各自在化学实验教学中的优势，进而提升高中化学实验教学的有效性。
【参考文献】
[1]高群玲, 刘晓红, 刘洋. 利用数字化仪器改进初中化学教材中钢铁的锈蚀实验[J]. 江苏第二师范学院学报, 2015(6):71-73.
[2]俸皇. 浅谈手持技术与化学实验探究式教学的结合[J]. 基础教育研究, 2007(4):37-38.
[3]李浩. 高中化学数字化实验教学思考[J]. 考试周刊, 2018(5):155-155.