构建“绿色化”的中学化学虚拟仿真实验,促进中学化学实验教学与现代信息技术的整合

构建“绿色化”的中学化学虚拟仿真实验，促进中学化学实

验教学与现代信息技术的整合

化学是一门实践性很强的学科，实验教学是化学教学活动中不

可缺少的环节。实验教学对学生科学思维、动手能力、创新意识的培养起着重要的作用。但长期以来，传统的学校化学实验内容侧重系统的书本知识性，在实验内容上安排大量的验证性实验和尝试性实验，这样，不仅这些实验的废弃物污染了生态环境，而且学生创新能力和环保意识都无法得到提高。

化学实验“绿色化”，目的是把现有化学和化工生产的技术路线从“先污染，后治理”改变为“从源头上消除污染”，核心是“杜

绝污染源”。随着人们环保意识的提高及环保各项工作的深入，教

学实验的环保问题将被人们重视。同时，结合化学实验自身的特点，化学实验教学实现“绿色化”不仅非常必要，而且现实可行。

随着计算机信息技术的高度发展，我们的中学化学实验教学已

经迎来了改革的春风，中学化学虚拟仿真实验思想怦然诞生了。中学化学虚拟仿真实验就是利用计算机编程工具模仿真实的实验环

境编写的软件，借助计算机营造一个虚拟的实验环境，使实验接近或优于真实的实验环境，实验者可借助操作计算机虚拟实验系统完成各种预定的实验项目。

事实上，计算机模拟仿真化学实验是化学实验摆脱实物教育的

一场革命，它的产生和发展，不仅是教育方法、教育手段、教育技巧的更新，而且对保护自然资源、缓解化学实验对环境的污染都具

有深远的意义。利用模拟仿真对实验过程和实验仪器进行剖视及仿真，对有毒物质出现的实验进行模拟，避免有毒物质危害师生身体的健康。常规的、传统的化学实验不可避免的消耗许多药品和大量的水资源，尤其对于那些要使用昂贵试剂药品的、实验中容易引起爆炸或必须采用有毒有害试剂（如氢气、苯、苯酚、砷化物、重金属等）的实验，运用计算机多媒体系统进行仿真实验显得尤为重要。这样，利用计算机多媒体技术对实验原理、装置、流程、实验过程进行仿真，用文字、声音、图像、动画的效果让学生在计算机屏幕上做实验，既让学生学会了实验方式，领会了化学原理，实现了化学教学与现代信息技术的整合，又节省了资源、保护了环境，使我们的化学实验变成“绿色化”的实验。

那么，我们应该怎样来构建这种“绿色化”的实验教学呢？这一课题正是我们亟待解决的问题。目前，我们正在着手研讨这一问题，现已形成以下几条研究思路。

思路一：建立新课标背景下的课堂实验教学设计模型

为了实现新课标提出的化学实验教学目标，贯彻绿色化学的教学思想，我们创立了下面化学课堂实验教学设计（初始）模型。

确定实验课题及类型——展示用品及仪器——实验指导——实验过程——总结——撰写实验报告

说明：实验课题即实验内容，实验类型即教师演示实验或学生动手实验；用品即实验使用的试剂和药品，仪器即实验所要用到的器具；实验指导即实验前有哪些准备工作和哪些注意事项；实验过

程即实验操作流程；总结即实验过程的注意事项与实验现象；实验报告即对实验的总体汇报。

思路二：建立演示实验课件平台

演示实验是老师为了说明某一化学反应过程或现象而做的实验。这样的实验比较多，我们可以在校园网上建立演示实验课件平台，把老师们设计好的演示实验课件收集其中，老师上课时可以任意选用。

思路三：建立学生实验课件平台

学生实验是指由学生亲自动手进行的实验，这类实验也可以事先制作课件，然后让学生动手实验。这类课件如果是等到要上课了再来制作，那就迟了，因此，我们事先组织一批优秀的化学老师对所有的实验进行课件设计，并存人校园学生实验课件平台，可供老师们教学时应用。

当然，目前的实验模拟系统还刚刚起步，存在着智能化水平不高、对真实实验环境描述不理想等缺陷，所以实验模拟系统与传统实验之间尚存在一定的差距，怎样缩短这一差距？这正是我们课题研究的突破口，有待我们在不断的实践中寻找适当的方法。