浅谈网络数字化信息技术在化学实验教学中的优势

　　浅谈网络数字化信息技术在化学实验教学中的优势

　　广东省佛山市顺德区

　　龙江中学：赵玉新528318

　　【摘要】：

　　新课程改革实施以来，就化学学科而言，一个突出的特点是教学改革的理念要与时俱进，课程改革紧紧地抓住实验这个纲，围绕着实验教学展开培养学生能力素质的一场革命。在这场课程改革中，它提倡“以学生为本”，面向全体学生科学素质的提高，培养全体学生终生发展的兴趣和能力。因此，怎样改革实验教学，怎样培养学生自主学习能力，怎样培养科学探究的兴趣和能力成为课程改革的重点。

　　【关键词】：化学教学 ?课程标准 ?信息技术　网络　实验

　　一、前言

　　网络教学在目前的教学方法中飞速发展，从而对化学实验教学也带来了一场变革，化学实验通过现象观察、数据分析、理论解释、结论证明，具有较强的综合能力和技能培养。而化学网络数字化教学对化学实验教学可以提供了直观的数据分析的依据，通过数据分析来研究探索实验，也是目前教育现代化的标志之一。教材内容如何体现新课标的要求？即不是知识内容的拓展，也不是知识内容的加深，最重要的是思维方式的拓展，网络数字化信息教育在化学实验的教学中其着眼点是努力在信息技术平台上寻求一种适应时代发展的新的基础知识和基础能力，并探索如何通过有效的学习途径使得学生们掌握这些知识和能力，使学生们在这些新的理念和学习能力上得到培养和发展。

　　二、数字化教学在实验教学中的意义

　　新课程标准理念突出了化学实验教学的目标、性质和模式，从单纯的为了学习知识，验证已知的实验现象、过程，简单地学习操作技能，转变为以全面培养科学素养为目标，立足于学生适应现代生活和未来发展的需要，着眼于提高国家民族的科学素养，构建“知识与技能，过程与方法，情感态度价值观”相融合的三维高中化学课程目标体系。

　　网络数字化信息教育是指通过利用数据来进行或完成一系列的化学实验教学，它把计算机、多媒体、仿真实验、虚拟实验室等技术应用在网络教学中进行，扩大化学实验的内涵和化学实验的特有教学功能。网络数字化在化学实验教学中的引进，为学生创设了一个利用信息技术学习化学的新环境，充分体现了以学生的发展为根本的教育理念。使学生的思维更加广，创意更新，对学生的科学素养起到了积极的作用。

　　网络数字化教育在化学实验教学中有着其重要的意义：它摆脱原始的教学模式，改进传统的教学手段，应用现代的科学技术，拓展当前的教学方法，发展未来的网络数字化教育。

　　三、数字化实验与传统实验的比较

　　1、数据处理能力

　　在传统的化学实验中数据处理能力很难得到培养，主要是实验的条件和技术要求受到限制，无法实现这方面的训练。其次是一般的化学实验主要是性质验证或物质的求证实验，实验的环境不适合而无法做到。最后是针对的传统的化学实验，很多都舍去了一些关于数据的处理实验，故此学生在化学实验过程中，对数据分析处理能力则有些力不从心。

　　传统的实验在数据分析处理上的着眼点是侧重培养学生的计算等基础能力，即对数据分析处理在化学实验中的重要性体现不够。而网络信息技术教学在化学实验中则是侧重培养学生对知识和规律的探究能力。特别是培养学生的数据处理能力上，借用计算机的帮助进行数据处理，使用计算机对数据分析处理进行实验探究是现代网络化实验教学所具有的强大的优势。计算机和传感器等数字手段的介入，可以更快更准的得到实验数据。通过在实验过程中对数据的计算、探索规律、归纳结论，有利于学生对现代信息技术教育的掌握和应用。

　　2、独立设计能力

　　教育要与社会的发展相适应，社会对创新人才的要求越来越高，对学生的科学素养的要求也越来越高，这就要求在实验教学中培养学生的独立设计实验的能力，自主探究创新能力。传统实验仪器简陋，一些实验数据的误差也很大，一些必要的测量无法实现，实验过程枯燥，学生容易对实验失去兴趣。而在网络化学实验教学中可采用仿真实验室、虚拟实验室、模拟实验等软件及现代的科技实验仪器如一些相应的传感器进行实验，则效果就完全不同：测量范围广、测量精度高、操作简便、数据分析快速、准确，很多实验都可以由学生自行设计，从而达到培养学生的自主探究能力、创新能力的目的。

　　3、思维拓展能力

　　在化学实验中培养学生的思维拓展能力是很重要的一个过程，培养学生具有丰富的想象力、创造力，在化学实验教学中是不可缺少的思维品质。而传统实验重视的是基础知识的识记能力和应试能力，忽略了思维品质的培养，扼杀了学生思维和创新，使得学生只是善于模仿，创新能力则被削弱了。

　　在化学实验网络教学，其独特的属性和功能，则可借助软件和相关的仪器设备，开发了学生在这方面的思维，使用先进的测量仪器，模拟设计实验，为优化学习方式、倡导自主探究、实践体验和合作交流提供了美好的空间和环境。

　　4、独到观察能力

　　传统实验过程较长，需要多次观察，重复测量，误差也很多，不利于学生的良好心理品质和观察习惯的培养。数字化教学实验将学生的积极思维活动寓于现象与观察之中，侧重于培养学生在观察中思考探究能力，有利于学生的观察能力的培养。

　　5、实验操作能力

　　传统实验需要的测量仪器较多，操作时间较长，实验中容易出现错误和故障。数字实验的操作过程相对简单，体现了实验设计的方便性，同时使用计算机进行实验，作为信息采集和数据处理工具，提高了学生使用计算机的操作技能，有利于学生掌握利用现代化信息技术学习、拓展知识的能力。有利于培养学生清晰、有序的思维能力。

　　6、资源处理能力

　　有选择的使用十分丰富的网络资源，是网络教学的一大特色。现代的教育要放眼未来，使学生能够应用现代科技、信息，进行学习、进行探索、进行创新，发挥其主观能动性的潜力。网络化实验教学的另一个着眼点是培养学生对网络资源的自我使用和资源的处理能力。把学生培养成社会的创造性的人才，而不是培养一本活的字典或“高智能的机器人”。

　　四、在数字化实验教学中教师的定位

　　1、教师的地位

　　教师在数字化实验教学中，首先是一个指导、主导的地位，对学生的学习是一个帮助者。在教学中发挥出其创造性，促进教学、提高教学效率，创造性地运用网络资源，更能发挥教师的主观能力，同时发现学生的潜在能力，使学生对化学实验的目的更加明确。促进学生各种思维能力的发展，有利于学生创造能力的形成。教师的创造性思维方式以及从中体现在学生的行动上，对带动学生进行创造性学习起到积极的作用。

　　2、教师的作用

　　数字化实验教学的动态过程使学生可以更加主动地去学习，培养起灵活分析和解决具体问题的能力，学生的创造性得到了进一步的发展，同时师生之间进行动态交流，打破了传统的教与学的观念，即教师要具有创造性的教带动学生创造性的学。

　　3、教师的理念

　　把丰富多彩的现实作品，展示给学生，相互激励，增强他们对创造性学习的信心；在活动中，让学生相互启发、相互交流、相互竞争，造成一个发现、创新的气氛和环境。这也是传统实验所不能比的。

　　事实说明，学生的创新来源于兴趣。同时，他们对事物认真的观察和科学的分析，又促进了他们创造性思维的发展，这需要我们认真、科学地培育。如何深入地研究培养学生创新的精神和创造能力的途径，这是我们教师进行探索的一个永远的课题。

　　五、网络数字化探究实验的特点?

　　在数据分析环节上，利用计算机的数据处理能力，可以将学生从简单、机械、繁琐的数据处理、计算过程中解脱出来，使他们的兴趣在实验的过程和探索的方面。网络化实验教学的应用逐步兴起，网络实验教学的规模逐渐全面铺开，它具有传统教学不可替代的优势，又有对未来的教学的发展提出了一个暂新的课题——如何培养学生的价值取向。

　　在现实生活中离不开数据，要培养学生能充分地利用数据带来的效果，用数据来总结、判断、推理事物的发展变化，培养学生善于整理数据，从数据中探索未来的物质世界。

　　由于化学网络实验教学测量精确、快速、操作灵活、简便，使得学生能够较容易发现、或验证各物理量间的数学关系，各种物质变化之间的量的关系，对定量研究化学规律非常适用。它解决了传统实验技术方法无法进行、无法显示、无法处理数据的实验，充分挖掘实验的资源价值，提高实验的探索性，使数字信息技术从学习对象转变为学习工具，充分使用这一工具，对未来的发展奠定了良好的基础。

　　六、化学网络数字化实验教学的发展与未来

　　数字化信息技术教育的普及为化学教学提供了全新的技术手段和教学平台。数字化信息技术教育与新课程标准理念的结合必将对化学实验教学乃至理科课程现代化产生重大影响。数字化信息技术教育在与新课程标准理念结合中也必将成为开启崭新的理科实验教学体系的最佳金钥匙。

　　由于实验中由计算机代替人脑对数据进行简单统计、处理和分析，使学生摆脱了烦琐的计算过程，从而能将更多的时间、精力用于研究掌握化学物质性质递变的规律上。我们中学的教育不要在以考上几个大学生这目的，几个人考上名牌学校为标准，我们的教育要放眼未来，为我国、为世界多培养出几个著名的专家、发明家，多培养出几个企业家、政治家，如果每个教育者都具有这个理念，我们的教育才是一个真正的百年教育，跨世纪的教育，超前的教育……。

　　参考文献：

　　⑴信息技术环境下的教学与教学设计讲稿——北京师范大学?? 余胜泉(博士)

　　⑵新课改面临的问题及解决策略讲稿——广州市教育局教研室?? (林淑媛 )

　　⑶数字化信息系统实验室在理科实验中的应用讲稿——南京师范大学课程资源研究所?? (王方)