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

《虚拟仿真技术在化学实验教学中的应用》摘要：依据化学实验课程的特点和要求，在实验教学过程中引入虚拟仿真技术，（二）正确安排虚拟仿真实验与常规实验的关系，扬长避短，合理安排两者比例，充分发挥虚拟仿真技术教学的优势，二者相辅相成，既有真实的动手操作练习，又有灵活可靠的虚拟实验教学环境，使学生真正掌握实验知识，达到虚拟仿真实验教学的真正目的于颖【摘要】依据化学实验课程的特点和要求，在实验教学过程中引入虚拟仿真技术。

通过理论分析和教学实践，探索出虚拟仿真技术在化学实验教学中的最佳应用办法，解决了传统实验教学中面临的诸多现实问题，加深了学生对化学理论知识的理解，促进了创新人才的培养，实现了化学实验教学的资源优化和操作简洁化。

【关键词】虚拟仿真技术，化学实验，教学改革化学是一门实验课很强的学科，传统的化学实验课中教师要花费大量的时间向学生讲解实验原理、操作步骤和注意事项，学生实验技能训练时间有限，很难在规定的时间完成既定的目标，开设的实验内容多限于验证性实验和模仿训练，缺乏创新性实验。

实验仪器投资大，维护复杂，实验过程中许多有毒、有害物质造成环境污染日益显现等。

虚拟仿真实验教学技术正是因此应运而生的新型辅助教学手段，是对传统教学模式的补充和完善，解决了实验教学中传统的教育思想、教学方法和教学手段存在的问题。

已逐渐成为化学实验教学资源中不可缺少的部分，为化学学科发展开辟了一个全新的领域。

一、虚拟仿真实验的优越性虚拟仿真实验是利用计算机上各种虚拟的仪器设备取代传统的实验仪器，依照实验目的、要求与过程组装成一个完整的实验系统来完成实验的，聚合了教、学、练、考、管、评等完备的教学功能，具备高仿真性、安全性、专业性和效率高的特点。

与传统实验相比，虚拟仿真实验在化学实验教学中强大优越性体现在：（1）有助于转变现有的以教师为主导的单一实验教学模式。

（2）避免了实验带来的风险，无安全隐患，保证了学生实验中的人身安全。

（3）不受空间和实验时间的限制，可以随时随地的在高度自主性和交互性的虚拟环境中完成化学实验教学任务，具有很大的开放性和较强的扩展性。

虚拟仿真技术在化学实验教学中的应用1. 引言1.1 虚拟仿真技术在化学实验教学中的重要性虚拟仿真技术在化学实验教学中的重要性体现在多个方面。

虚拟仿真技术可以提供一个安全、环保的实验环境。

化学实验中常常涉及到有毒、易燃的物质，一旦操作不当就会带来安全隐患。

而利用虚拟仿真技术进行实验可以避免这些安全问题的发生，保障学生和教师的人身安全。

虚拟仿真技术可以解决实验设备和材料的限制。

有些学校设备不足，无法进行一些复杂的化学实验，而利用虚拟仿真技术可以模拟这些实验过程，让学生在没有设备限制的情况下进行实验。

虚拟仿真技术还可以提高实验效率，节约时间和成本。

学生可以在虚拟实验室中多次重复实验，加深理解，而且不受实验材料和设备的限制，可以更加方便地进行实验。

虚拟仿真技术在化学实验教学中起着不可替代的重要作用。

1.2 虚拟仿真技术的发展背景虚拟仿真技术是一种将现实世界模拟到计算机环境中的技术，它源自于计算机技术和仿真技术的结合。

随着计算机技术的不断发展和普及，虚拟仿真技术逐渐得到了广泛的关注和应用。

在化学实验教学中，虚拟仿真技术的应用也得到了越来越多的重视，成为化学教学领域的一支重要力量。

虚拟仿真技术的发展背景可以追溯到上个世纪90年代，当时随着计算机性能的提升和图形处理技术的进步，虚拟仿真技术开始逐渐走进人们的视野。

随着互联网的普及和移动设备的发展，虚拟仿真技术也得到了更广泛的应用场景，不仅在工业领域得到了广泛的应用，也在教育领域掀起了一股新的风潮。

在化学实验教学中，虚拟仿真技术的发展背景主要是由于传统实验教学存在的一些问题，如实验设备和材料的限制、安全风险等。

虚拟仿真技术能够很好地弥补这些不足，为化学实验教学提供了新的可能性和解决方案。

随着虚拟仿真技术的不断发展和完善，其在化学实验教学中的应用前景将更加广阔。

2. 正文2.1 虚拟仿真技术的基本原理和特点虚拟仿真技术是通过计算机模拟和展现实际情况的技术，其基本原理包括建模、仿真和渲染。

试论当前中学化学课程改革与发展的主要趋势一、本文概述随着我国教育事业的不断深化改革与发展，中学化学课程作为基础教育阶段科学素养培养的重要载体，正经历着从内容更新到教学方式转型的深刻变革。

本文旨在探讨当前中学化学课程改革与发展的主要趋势，结合新时代素质教育的要求以及国内外先进的教育教学理念，系统分析我国中学化学课程在课程目标设定、教学内容设计、教学方法创新、评价体系改革等多个层面所呈现的发展动向和实践探索。

我们将审视化学课程目标如何从传统的知识传授转向注重培养学生的科学探究能力、创新思维和解决实际问题的能力研究新课改背景下教学内容如何与时俱进，关注学科交叉融合、生活实际联系以及绿色化学、化学与社会关系等现实问题的融入再者，探讨现代信息技术与实验教学相结合的新模式，以及项目式学习、合作学习等多种教学策略对提升教学质量的影响还将探讨如何构建全面而公正的评价体系，不仅评价学生的学习成果，更关注其过程性发展与综合素质的提高。

二、国内外中学化学课程改革的历史回顾与经验借鉴我可以帮你构思一个关于《试论当前中学化学课程改革与发展的主要趋势》文章中“国内外中学化学课程改革的历史回顾与经验借鉴”段落的大致内容，但这将是一种模拟创作，而非直接引用现有文献的具体内容：化学教育作为科技进步和社会发展的重要基石，在全球范围内得到了广泛的关注与深入改革。

在国内，中学化学课程改革历经数十年的演进，始于上世纪八九十年代的基础教育改革浪潮，这一阶段着重强调了化学基础知识的系统性与科学方法的培养，逐步摒弃了传统的记忆型教学模式，转向探究式与实践性教学相结合的新方向。

例如，通过实施素质教育，深化课程内容的生活化和社会化，引导学生运用化学原理解决实际问题。

国外发达国家如美国、英国、芬兰等地的中学化学课程改革则更加注重跨学科整合与创新能力的培育。

美国的Next Generation Science Standards (NGSS) 引入了科学与工程实践、学科核心概念以及跨学科主题三个维度的课程框架英国的National Curriculum亦在不断调整中融入了更多关注环境可持续性和科学技术伦理的内容。

虚拟现实技术在化学实验教学的应用运用虚拟现实技术在化学教学中开展教学工作，不但有助于优化当前的化学课堂，使课堂的教学容量得到极大扩展，而且还可以模拟现实生活中的真实场景，将所要教学的内容以更直观、形象的方式呈现。

尤其是对实验这一部分内容的教学与实践，有利于凸显重点、突破固有难点，而且还可以可视化某些抽象性知识，同时提升学生对化学学科的学习兴趣，降低实验风险，树立学生的绿色发展意识，而且突破各种限制，增强学生的学习效果等，从而更好地促进教学。

：虚拟现实技术;化学实验教学;应用虚拟现实（VirtualReality，简称VR），它于1989年由美国学者加隆雷尼尔(JaronLanier)提出。

这一技术是利用计算机的多媒体信息处理系统模拟真实的三维空间而创建出的虚拟世界，描述现实世界的各种物质和事物演变的动态过程。

随着多媒体和网络技术的飞速发展，当前学生学习的方式多样，不再局限于课堂学习，学生可在课后选择自主学习，虚拟现实技术的引进为其创造了机会。

在虚拟情境中，学生能够以各种方式与虚拟对象产生交互并在短期内获得反馈结果，从而感知到预期的各种信息并从中获得科学知识和技能，这样就从传统的以教促学转变为以学促学的方式。

在化学实验部分中相当一部分知识是不可观察或不容易观察的，例如核外电子的运动状态、化学平衡中反应达到平衡时反应物和生成物的状态等。

另外一部分试剂和实验都有较大的危险性，例如强酸、强碱，用氢气还原氧化铁和氧化铜，钠与水反应等。

鉴于化学这一学科的上述特点，这才使得作为处于前沿的虚拟现实技术走进中学化学，尤其是与实验教学部分结合有了充分必要性和实践性。

但具体的呈现形式或者操作方式怎么选择，就必须要充分考虑这一技术的特殊性,以最恰当的方式来呈现使效果最大化。

一、虚拟现实技术在化学实验教学中应用的优势1.提高学生对化学学习的兴趣，丰富学生的体验。

在传统课堂中，学生获取知识的通常途径是在教师的指导下，学生通过亲身经历一些化学实验来实现某部分知识和技能的获取。

中学化学实验教学论文题目一、最新中学化学实验教学论文选题参考1、北京市中学化学实验教学研究二十年回顾与展望2、例谈中学化学实验教学功能的开发3、对中学化学实验教学改革的思考4、对中学化学实验教学现状的评述——2000年化学高考试题24题考生典型错例评析引发的思考5、《化学教育》1998～2007年中学化学实验教学研究情报分析6、中学化学实验教学现状调查及思考7、中学化学实验教学中培养学生创新思维的初步研究8、探究性教学在中学化学实验教学中的重要作用9、“中学化学实验教学研究”开放式教学模式探索10、中学化学实验教学现状的思考11、中学化学实验教学中的绿色化学与微型实验12、谈新课程理念下的中学化学实验教学13、贫困地区中学化学实验教学状况调查报告14、中学化学实验教学现状的调查分析15、农村中学化学实验教学现状及应对措施16、对农村中学化学实验教学的思考17、谈谈中学化学实验教学中的安全教育18、中学化学实验教学多媒体软件的开发19、新课标理念下中学化学实验教学功能的探索20、对中学化学实验教学的实证探索和理性思考二、中学化学实验教学论文题目大全1、问题式教学在中学化学实验教学中的应用2、中学化学实验教学目标探讨3、中学化学实验教学绿色化的探索4、我国天津和美国洛杉矶中学化学实验教学的调查报告5、翻转课堂在中学化学实验教学的应用探究6、绿色化学的理念在中学化学实验教学中的渗透7、论中学化学实验教学中的创新教学设计8、北京高考化学实验题对中学化学实验教学的启示9、反思性教学在中学化学实验教学中的应用10、基于认知负荷理论的中学化学实验教学研究11、中学化学实验教学功能探讨12、四川民族地区中学化学实验教学情况调查13、中学化学实验教学中对学生创新能力培养的策略研究14、中学化学实验教学现代化的研究与探索15、从兴趣到探究--构建交叉式中学化学实验教学模式16、中学化学实验教学中应用现代教学技术的研究17、交互仿真智能性化学课件在中学化学实验教学中的应用研究18、中学化学实验教学模式研究19、中学化学实验教学中科学方法教育的探索20、多媒体技术在中学化学实验教学中的应用三、热门中学化学实验教学专业论文题目推荐1、中学化学实验教学的创新性研究2、多媒体CAI在中学化学实验教学中的应用与研究3、浅谈中学化学实验教学中培养能力4、利用多媒体技术优化中学化学实验教学5、新课程背景下中学化学实验教学观的重构6、虚拟实验在中学化学实验教学中的应用研究7、中学化学实验教学中学生思维能力的培养8、论中学化学实验教学改革9、利用化学仿真实验设计平台改进中学化学实验教学10、新课程背景下中学化学实验教学初探11、试论大学与中学化学实验教学的衔接12、在中学化学实验教学中实施探究性学习的研究13、高师中学化学实验教学课程的改革与实践14、谈中学化学实验教学改革的三个动向15、浅谈CAI在中学化学实验教学中的应用16、中学化学实验教学策略探究17、因陋就简加强农村中学化学实验教学18、探索中学化学实验教学的有效策略19、中学化学实验教学的两点体会20、对中学化学实验教学中几个问题的再认识四、关于中学化学实验教学毕业论文题目1、中学化学实验教学绿色化实践2、中学化学实验教学中的问题与思考3、再谈中学化学实验教学改革(上)——在《化学教学》“中学化学实验教学高级研修班”上的讲话4、试谈目前中学化学实验教学中存在的问题和对策5、中学化学实验教学的反思6、对中学化学实验教学作用的重新认识7、中学化学实验教学的盲点—探索性实验8、建构主义学习理论对中学化学实验教学的启示9、中学化学实验教学应以学生发展为本10、中学化学实验教学与创新能力培养11、中学化学实验教学中的思维训练12、探讨中学化学实验教学模式的创新与应用13、中学化学实验教学改革及其反思14、以新课程理念指导中学化学实验教学15、农村中学化学实验教学的现状及改革研究16、中学化学实验教学研究的现状分析报告17、中学化学实验教学中培养学生科学品质的理论与实践18、中学化学实验教学模式的探究19、化学实验教材: 中学化学实验教学论20、浅谈中学化学实验教学中学生自我效能感的培养五、比较好写的中学化学实验教学论文题目1、中学化学实验教学中培养学生质疑能力的几个途径2、中学化学实验教学研究3、中学化学实验教学中培养学生科学素养的思考与实践4、中学化学实验教学规律的研究5、浅谈中学化学实验教学的育人功能及教学艺术6、基础教育化学教学类三种期刊有关中学化学实验教学研究文献统计分析7、在中学化学实验教学中开展研究性学习的实践8、网络技术在中学化学实验教学中的运用研究9、中学化学实验教学中进行思维训练的策略研究10、信息技术与中学化学实验教学的整合11、中学化学实验教学中的思维训练12、中学化学实验教学中的安全教育问题13、对农村中学化学实验教学现状的调查和思考14、对中学化学实验教学改革的思考15、曲靖市中学化学实验教学情况的调查与分析16、农村中学化学实验教学现状与反思17、对中学化学实验教学有效性的思考18、中学化学实验教学研究19、现代信息技术在中学化学实验教学中的应用20、中学化学实验教学中学生表现性评价的设计与实施。

基于AR的化学实验仿真系统设计与实现摘要：为了推进在互联网媒体下的新型教学模式，以中学化学为例，本文设计并实现一款基于增强现实技术的化学实验仿真系统。

与传统化学实验过程相比，虚拟实验更为安全环保、灵活可靠。

该系统使用3D建模技术还原实验设备及材料，通过Unity引擎搭建实验场景，基于AR技术实现用户与虚拟场景的交互，使用AR识别卡和移动设备进行化学实验，具有很高的安全性和容错性。

关键词：新型教学模式；增强现实技术；虚拟实验室；仿真1 引言在实际化学实验过程中，若出现设备老化、试剂变质、操作不当的情况，极易引起腐蚀、爆炸等安全事故。

且有些化学实验需要精密的仪器和昂贵的化学试剂，错误的实验步骤和操作方法都可能会造成器材毁坏和试剂浪费，对于废气、废液的不当处理也会引起严重的环境污染[1]。

针对以上问题，本文提出并设计了一款安全环保的虚拟化学实验仿真系统，利用3D 建模、增强现实技术重建了化学实验的操作环境，还原了丰富的实验器材和实验试剂。

实验过程中，系统会给出详细的操作指引，显示相应的化学现象，实验结束后系统将给出实验报告，详细记录实验过程中的实验时间、步骤得分、总得分等信息。

基于移动AR技术的化学教学应用软件，能够充当教学演示工具及丰富教学媒体，增强教学内容的表达，促进微观层面的表征和理解，是教材的有益补充和延伸[2]，是创新课堂教学形式的重要工具。

2 技术路线与可行性分析2.1 增强现实技术及其应用增强现实技术(Augmented Reality，简称 AR)是在广义虚拟现实技术(Virtual Reality，简称VR)基础上的一个延伸[3]，通过建立实景与虚景之间的映射关系，把一些抽象或难以感知的实体信息(例如气体、声音、虚拟人物等)与摄像机中的影像信息相叠加，从而将虚拟世界融合于现实世界中，增强用户的感官体验。

近年来，增强现实技术不断发展和完善，也为许多行业带来了新的灵感和思路，在医学、军事、教育、游戏、销售等领域都有较为广泛的应用。

微型实验背景下初中化学教学实践陈㊀瑶(江苏省南通田家炳中学ꎬ江苏南通２２６０００)摘㊀要:在化学课程的实践教学中ꎬ微型实验以一种直观而又简便的方式ꎬ向学生展示各类化学物质的特性㊁结构及其变化规律ꎬ化抽象为形象ꎬ以此增强学生对化学物质元素的理解ꎬ为学生构建一个更加全面的知识体系.因此ꎬ教师要把握好 微型实验 这一实践性的教学方式ꎬ从实验教学活动的展开出发ꎬ让学生微型实验展开的过程积极思考ꎬ不断培养学生化学核心素养ꎬ最终发挥初中化学学科育人的教学实效.关键词:微型实验ꎻ教学优化ꎻ初中化学中图分类号:Ｇ６３２㊀㊀㊀文献标识码:Ａ㊀㊀㊀文章编号:１００８－０３３３(２０２３)２３－０１３３－０３收稿日期:２０２３－０５－１５作者简介:陈瑶(１９９６.７－)ꎬ女ꎬ江苏省南通人ꎬ本科ꎬ中学二级教师ꎬ从事初中化学教学研究.㊀㊀教师通过微型实验的教学优化ꎬ为学生提供微型的化学实验装置ꎬ以及所需适量的化学试剂ꎬ在弘扬 绿色化学 实验观念的同时ꎬ也让学生在自主的实验探究中不断完善个人的知识网络ꎬ不断强化学生的实验操作能力和思维创新能力.教师从实验环境㊁实验步骤㊁实验结构㊁实验原则等多角度出发ꎬ探讨微型实验融入课堂教学的可能性ꎬ以此增强学生化学实验学习的成效ꎬ推动学生的综合发展.１打造实验数字生态ꎬ拓宽教学容量随着信息化进程的逐渐推进ꎬ教师要认识到信息技术对化学微型实验展开的重要作用ꎬ积极利用数字科技资源开展 试错性 实验教学ꎬ借助虚拟仿真实验室的应用平台ꎬ为学生打造一片数字实验生态ꎬ在数字科技的助力之下ꎬ多途径拓展教学容量ꎬ吸引学生对微型实验的兴趣.例如ꎬ在人教版初中化学九年级上册第二单元有关 高锰酸钾加热制取氧气 的教学实验中ꎬ教师可以从该实验教学的设定出发ꎬ将虚拟仿真技术引入化学学科的教学中来ꎬ让学生在虚拟仿真实验室[１]中通过微型仿真实验的不断模拟试错ꎬ以此来帮助学生不断熟悉实验器材以及实验过程ꎬ提高学生微型实验的合格率.在 高锰酸钾加热制取氧气 这一实验中ꎬ存在着很多诸如 实验测试数据不准确㊁实验步骤错误导致试管炸裂 等多种易失误的可能性.而这时候教师就可以将数字资源引进教学当中ꎬ运用 虚拟仿真实验室 这数字一平台ꎬ让学生先通过网络虚拟实验室的试错来不断熟悉实验开展的流程.在自行开展微型实验之前ꎬ教师可以先让学生观看演示视频ꎬ然后将实验步骤教给学生ꎬ随后鼓励其利用 虚拟仿真实验室 这一空间技术尝试还原实验.在互联网数字技术的助力之下ꎬ学生借助 虚拟仿真实验室 自主模仿进行实验ꎬ微型实验中会发生 试管破裂 高锰酸钾粉末堵住导管口ꎬ实验难以进行 氧气收集的纯度不够 等一系列的实验失误.这时候ꎬ教师针对学生微型实验模拟中所出现的一系列问题一一进行解答ꎬ学生就会以一种更加深刻的印象理解 加热时试管口略向下倾斜 试管口加塞一小块棉花 气泡连续冒出再收集 等实验细节的重要性. 细节决定成败 ꎬ正是 虚拟仿真实验室３３１中学生勇于 试错 的亲身体验ꎬ才能够提高学生对微型实验细节的注意ꎬ成功率也会大大增加.教师要看到数字资源背后 虚拟仿真实验室 的成立对学生微型实验展开的便利性.把握好数字技术的兼容性与扩展性的优势所在ꎬ将虚拟仿真技术应用于教学实践中ꎬ不断拓展教学容量ꎬ让学生在 试错 的实践中ꎬ从多角度了解微型实验进行的细节ꎬ培养学生科学严谨的实验态度ꎬ以及大胆创新的实验能力.２链接实验应用实例ꎬ调动主体兴趣化学来源于生活ꎬ最终还是要服务于生活㊁应用于生活.对于学生来说ꎬ微型实验的开展需要链接具体的实用案例ꎬ教师要不断寻求微型实验的开展与实际应用之间的契合点ꎬ调动实验主体的兴趣ꎬ让学生在实际应用中不断巩固知识ꎬ以此辅助强化自身的化学实验综合素养.例如ꎬ对于 酚酞遇氨水变红色ꎻ淀粉遇碘变成蓝色 化学原理的教学ꎬ除了书本上实验提及的内容ꎬ教师还需要鼓励学生从实际生活出发ꎬ自主开发一些有趣的微型化学实验.教师可以以 如果我想给小明同学写一封只有他能够看得到的密函我应该怎么做呢? 进行提问ꎬ让学生从 密信 这一角度出发ꎬ一起考虑 无字天书 的制作.首先ꎬ教师可以根据 酚酞遇氨水变红色 的化学原理ꎬ先取出一张白纸ꎬ用酚酞试剂将 密函 的内容写下来ꎬ晾干后放在盛有浓氨水的试剂瓶口熏ꎬ立即就会显示出红色的字迹.这时候学生们就会疑惑: 有没有什么办法能够让 密函 继续变成无字的隐形形态呢? 这时候教师可以将纸张放在通风口处ꎬ待溶液蒸发后ꎬ就会发现纸张上的红字又会变成无色的状态ꎬ以此可以反复若干次.教师可以向学生介绍ꎬ此乃密函的 水遁 ꎬ让学生试着从 淀粉遇碘变蓝色 的化学原理角度出发ꎬ设计一个类似的 火术 .这时候学生就会尝试用稀淀粉在白纸上写字ꎬ当纸干后就会发现在纸上字迹消失.这时候学生如果用碘水或者是碘和碘化钾的水溶液涂抹ꎬ就会显出蓝色的字迹ꎬ将其放在火焰上方烘烤后ꎬ会发现蓝色的字体又再次褪去ꎬ而这个实验方法对比下来ꎬ也可以反复使用若干次.正是在此微型实验的助力之下ꎬ学生从实际应用的角度出发ꎬ以更加积极主动的态度投入到化学微型实验当中ꎬ增加主体积极性的同时ꎬ让其勇于阐述个人的实验思路㊁实验原理以及实验结论ꎬ以此不断提升个人的实验应用能力.因此ꎬ对于学生来说ꎬ微型实验的教学融入为学生实验的研究探索提供了一个实践性的平台.在教师微型实验的逐步引领下ꎬ学生不断提升实验兴趣ꎬ不断挖掘化学知识运用的可能性ꎬ学以致用ꎬ发展综合性能力.３助力实验结构优化ꎬ锻炼创新思维微型实验的开展并不能仅局限于化学原料的减量和机械使用的缩微ꎬ而是要在微型化的这一条件下ꎬ通过实验结构的优化ꎬ在微型实验的情境中去思考㊁去操作㊁去寻找实验创新的可能性ꎬ以尽可能少的试剂去获取较多的化学信息ꎬ不断培养学生的创新思维.例如ꎬ在 二氧化锰与氯酸钾制取氧气 的实验教学中ꎬ为了证明 氯酸钾加热可产生氧气ꎬ同时二氧化锰的存在对其化学反应的发生具有加速作用 的这一化学结论ꎬ教师要知道对于 排水法 这一传统的氧气收集方法ꎬ存在 装置气密性检查 步骤的繁琐性ꎬ以及 压强不均导致导管处冷水回流引起炸裂 等潜在危险性.综上所述ꎬ教师可以从 微型化实验 的角度出发ꎬ考虑到所产生气体为氧气这种无毒气体ꎬ改进实验步骤ꎬ优化实验结构.对于 微型实验 的开展ꎬ教师先行让学生准备好微型酒精灯㊁微型铁架台㊁微型试管㊁火柴㊁木条㊁二氧化锰㊁氯酸钾等一系列的配套化学设施ꎬ并引导学生在三支试管中依次加入少量氯酸钾㊁二氧化锰以及两者混合物ꎬ依次标记为Ａ㊁Ｂ㊁Ｃ三支试管ꎬ然后将三支试管固定在铁架台上ꎬ将试管用酒精灯加热.一段时间后ꎬ将带有火星的木条伸入三支试管内.此时会发现第三支试管内的小木条先行复燃ꎬ说明该试管内的氯酸钾发生的化学反应最快.接着ꎬ继续加热一段时间ꎬ再次将带有火星的木条放入剩下的两支试管中ꎬ此时只装有氯酸钾的Ａ试管内的小木条也成功复燃了.继续加热还没有反应的Ｂ试管ꎬ一段时间４３１后ꎬ观察带有火星的木条是否复燃ꎬ若没有则停止加热.通过这个微型实验的设计ꎬ舍去传统实验方法中的 排水法 ꎬ学生通过 小木条是否复燃 的这一实验现象ꎬ结合 元素 的分析ꎬ以及化学常识也能够得出 氯酸钾加热完全熔化后会产生氧气ꎬ只不过化学反应的时间过长ꎬ而二氧化锰的存在能够加速反应的发生ꎬ此处的二氧化锰充当催化剂的作用 这一化学结论.由此可见ꎬ微型实验的设备仪器更加简单ꎬ同时实验操作的步骤也更加便捷ꎬ通过实验结构的优化也能够提高学生实验成功的可能性ꎬ让每个学生都能够参与到微型实验的设计当中ꎬ加深对实验的理解.因此ꎬ教师要看到微型实验背后装置简单㊁操作便捷㊁成本较低效果明显等特征优势[２]ꎬ将传统的化学实验教学与微型实验教学有机融合起来ꎬ为学生打造一个更为高效化的实验课堂ꎬ以此提高学生的实验能力和创新思维.４秉承绿色实验ꎬ发展核心素养对于初中化学实验的教学展开来说ꎬ 绿色 是微型实验的重中之重.教师要注意在化学的日常教学中借助 微型实验 这一实验教学方式ꎬ将绿色的化学思维融入到化学微型性的实验当中ꎬ进而培养学生保护资源㊁爱护环境的绿色思维.例如ꎬ在 金属材料的性能及应用 的实验教学中ꎬ教师就可以设计一个 铜与硝酸的反应 微型化学实验ꎬ来向学生渗透 绿色环保 的实验理念ꎬ不断推动微型实验朝着规范化㊁绿色化方向发展.从微型实验的实验用具来说ꎬ教师可以用一次性的注射器作为替代ꎬ根据化学反应发生的原材料比例ꎬ在保证反应能够发生的前提之下ꎬ合理缩减在微型实验当中铜片与浓硝酸之间用量比例.为了达到资源循环利用的最大化ꎬ最后封口的瓶塞也可以选用大小相同可以适配的胶塞.在微型化学实验开始之前ꎬ教师可以和学生从元素守恒的化学角度出发ꎬ一起探讨两者发生反应时ꎬ可能会产生什么物质呢?会有什么危害呢?在师生共同努力的初步分析后ꎬ学生会了解到在此次化学微型实验中可能会产生的二氧化氮㊁一氧化氮等含有氮的氧化物ꎬ此实验副产物具有较强的毒性ꎬ对于环境保护会构成巨大的威胁ꎬ而这时候就需要教师引导学生对微型实验的操作步骤进行进一步地改进.当注射器里面铜片与硝酸发生化学反应ꎬ并产生红棕色气体后ꎬ教师要让学生明白此时的红棕色气体就是有毒的含氮氧化物ꎬ而现在微型实验的展开学生除了观察铜与硝酸反应的化学现象ꎬ为了从环境保护以及人身安全的角度出发ꎬ学生还要思考如何消除这些红色气体.这时候教师就可以取下胶塞ꎬ随后吸入１ｍＬ的水ꎬ再次封口ꎬ然后取下瓶塞加入空气ꎬ继续观察稀释后的硝酸与铜之间的反应.在实验的最后ꎬ为了将注射器中ＮＯ㊁ＮＯ２的危害降到最小化ꎬ教师可以引导学生把握住ＮＯ㊁ＮＯ２能与ＮａＯＨ发生反应的化学性质ꎬ将实验过后注射器中所剩下的实验 废水 一同注入ＮａＯＨ溶液当中ꎬ以此消除ＮＯ㊁ＮＯ２有毒氧化物的影响.通过此次微型实验的设计ꎬ教师从 实验用具选择㊁实验原料用量㊁实验步骤优化㊁实验废物处理 等多个方面向学生普及有关微型实验展开的 绿色 知识ꎬ不断培养学生的保护环境的 绿色 思维ꎬ以此发展学生的化学核心素养.因此ꎬ微型实验是有效渗透绿色化学思维的基本载体[３].在微型化的实验教学中ꎬ除了实验实践能力的培养ꎬ初中教师还要有意识地渗透情感教育ꎬ借助微型化的实验器材ꎬ以及适量缩减的实验材料ꎬ加上后期实验产物的处理方法ꎬ为学生提供一个 绿色环保思维 的过程性学习机遇.借助 微型实验 的设定ꎬ不断培养学生的环保意识和绿色思维ꎬ提高资源的利用率.参考文献:[１]田菊香ꎬ马占玲.初中化学实验 试错 在虚拟仿真实验室中的应用[Ｊ].化学教育(中英文)ꎬ２０２２ꎬ４３(０１):１０５－１０９.[２]邱学惠.用实验丰富学生直观体验:微型化学实验在高中化学教学中的应用[Ｊ].高考ꎬ２０２２(０３):１４４－１４６.[３]王晓瑛.刍议绿色化学思想在高中化学教学中的应用[Ｊ].学周刊ꎬ２０２３(０８):８１－８３.[责任编辑:季春阳]５３１。

数字化实验在中学化学教学中的应用研究1. 引言1.1 研究背景数字化实验在中学化学教学中的应用研究引言随着信息技术的快速发展和普及，数字化实验在教育领域得到了越来越广泛的应用。

在中学化学教学中，传统的实验教学模式存在着一些问题，比如实验设备和药品的限制、实验操作的安全性以及实验效果的可重复性等。

而数字化实验则可以很好地解决这些问题，通过模拟实验软件呈现出真实的实验场景，帮助学生更好地理解化学实验原理和操作技巧。

数字化实验还可以大大降低实验教学的成本，节约实验室资源，提高实验教学效率。

越来越多的中学开始引入数字化实验技术，以提升化学教学质量，激发学生学习兴趣，培养学生的实验操作能力和科学素养。

本研究将对数字化实验在中学化学教学中的应用进行深入探讨，探讨其优势、实际应用案例，以及面临的挑战和解决方案，旨在为中学化学教学提供更好的教学方法和理念。

1.2 研究意义中学化学教学是培养学生科学素养和创新能力的重要环节，而数字化实验作为现代化教学手段之一，在其中扮演着重要的角色。

数字化实验不仅可以提高实验的安全性和效率，还能够增加学生对化学现象的直观理解，激发学生的学习兴趣和探究欲望。

研究数字化实验在中学化学教学中的应用具有重要的理论和实践意义。

数字化实验可以帮助中学生更好地理解化学实验的原理和过程，提高他们的实验操作技能和实验设计能力。

通过数字化实验，学生可以在虚拟实验室中进行多次实验操作，熟悉实验步骤和注意事项，从而减少实验中的误操作和安全隐患。

数字化实验还可以帮助学生观察和分析实验现象，培养他们的实验思维和科学素养，提高他们的实验技能和实验设计能力。

数字化实验可以丰富中学生的化学学习体验，提高他们的学习动力和学习效果。

通过数字化实验，学生可以在虚拟实验室中感受到化学实验的乐趣和挑战，激发他们对化学学科的兴趣和热爱。

数字化实验还可以帮助学生掌握化学实验中的关键技能和重要概念，提高他们在化学学习中的自信心和学习积极性。

虚拟仿真实验在高中化学课堂中的应用探索发布时间：2021-09-06T01:54:45.650Z 来源：《教学与研究》2021年7月下作者：刘建军[导读] 随着新课改的发展和推进，当前我国高中化学课堂教学模式也发生了翻天覆地的变化。

特别是在化学实验教学中，教师为了让学生更快、更多地掌握知识，采用了各种各样的方法对学生进行引导与教学，其中虚拟仿真实验就是一个非常有效的课堂教学工具。

针对虚拟仿真实验与高中化学课堂教学的有效融合展开分析和探索，并且结合学生的思维能力、学习能力等方面进行全面且深入的挖掘。

商丘市回民中学刘建军摘要：随着新课改的发展和推进，当前我国高中化学课堂教学模式也发生了翻天覆地的变化。

特别是在化学实验教学中，教师为了让学生更快、更多地掌握知识，采用了各种各样的方法对学生进行引导与教学，其中虚拟仿真实验就是一个非常有效的课堂教学工具。

针对虚拟仿真实验与高中化学课堂教学的有效融合展开分析和探索，并且结合学生的思维能力、学习能力等方面进行全面且深入的挖掘。

关键词：高中化学；课堂教学；实验教学在探究高中化学课堂教学中的虚拟仿真实验时，教师需要结合化学实验教学内容进行设计，依托实际对学生展开全方位引导。

比如，在化学实验中，教师可以利用实验的工具和内容对学生的思维方式进行训练，以此提高课堂教学中的虚拟仿真实验效率，促进学生的思维发散能力，培养学生良好的学习习惯和积极主动的学习态度。

一、仿真技术在高中化学新课改实施中的重要作用新一轮高中化学课改中明确指出：“普通高中化学课程教学要创设有利于引导学生主动学习的课程实施环境，提高学生自主学习、合作交流以及分析和解决问题的能力。

”著名的化学家、中科院资深院士戴安邦教授指出：“上好化学实验课是实施全面化学教育（即素质教育）的最有效的教学形式。

”《普通中学化学课程标准》指出：“以实验为基础是化学学科的重要特征之一。

”新课标化学实验教学改革在高中化学课程改革中的地位举足轻重，学生的学习结果受学习方式的影响重大，实验教学仿真技术倡导的主要是实验探究，让学生从生活走进课堂，从实验走进化学，再从课堂走向社会，培养探索、创新精神，养成终身学习的能力。