化学数字化课堂教学（精选10篇）
化学数字化课堂教学 篇1
摘要：随着现代教育信息技术的发展,数字化教学手段越来越广泛地运用于教学过程中。针对目前有机化学实验教学中存在的问题,阐述了有机化学实验数字化教学的优势,并讨论了实现有机化学试验数字化教学需要的条件及存在的问题。
关键词：有机化学实验,数字化教学,优势,问题,条件
有机化学是药学专业必修的基础课,是学生后续专业课程( 生物化学、中药化学等) 学习的基础。化学是一门以实验为基础的学科,有机化学实验是有机化学教学中必不可少的内容,通过实验除了可以加深、巩固课堂讲授的知识外,更重要的是培养学生观察能力、独立思考能力、创新能力,培养学生实事求是的科学态度、严谨细致的工作作风和良好的实验工作习惯,为以后进一步的学习、工作和科研打下扎实的基础。
目前,有机化学实验大多是验证性实验,综合性、设计性实验较少,教学方法陈旧,通常是教师将实验目的、步骤、注意事项反复讲解后学生按部就班的完成实验,学生在实验过程中被动的接受信息,不需要思考、探索,只需按照预设指令进行操作即可。通过实验,学生只是熟悉、规范了仪器的基本操作,加深了实验现象,并不能提高思考、创造能力,对于培养学生的创新意识和科学研究的精神具有抑制作用。如何提高实验课程的效率,提高学生实验热情,培养学生实验能力是我们目前亟待解决的问题。
随着现代教育信息技术的发展,校园网的建立和完善,数字化教学手段越来越广泛的运用于教学过程中。将数字化教学手段运用的实验教学中,实现有机化学实验数字化教学,将能更好地实现有机化学实验的培养目标。
一、有机化学实验数字化教学内容及优势
数字化实验是基于计算机平台的使用,以真实的实验为基础完成的实验,包括多媒体展现的实验、虚拟仿真实验及借助传感器的实验。与传统实验相比,数字化实验采集数据量大,占用时间少,实验不受时空的限制等优势。
1. 多媒体展现实验
有机化学实验中会用到的很多易燃、易爆,有毒的试剂,或实验过程中会产生有毒有害气体,做这些实验有一定危险性,且会对学生的身体有一定伤害,因此我们可以通过图片、视频、视频剪辑、Flash动画、Power Point等多种方式展现实验,避免这些危害。如对于毒性、气味很大或条件不允许的实验,我们可以将实验过程录制或模拟制作出来,让学生观看视频。再如,一些有机化学实验反应原理,我们可以利用Flash动画将实验原理制作成动画,促进学生对知识的理解,增强学生学习兴趣。在学生进入实验室进行实验操作前,我们可以通过多媒体展示实验,使学生熟悉实验装置、操作步骤和实验变化情况,这将有助于学生对实验的实际操作。
2. 虚拟仿真实验
由于学生的数量较多,分组实验不能达到让每个同学都能动手操作的要求,通过开展虚拟仿真实验,可以给学生提供更多的实验机会,使每个学生都能进行实验操作。学生可以通过数字化实验平台访问虚拟实验室,做各种虚拟仿真实验。通过虚拟仿真实验,学生可以更多的接触、了解实验,同时虚拟实验可以为学生提供一种更便捷的实施自己设计的实验方案的途径。在虚拟仿真实验室,学生想做什么实验就可以做什么实验,想怎么操作就怎么操作,不受实验教程的约束,可以进行多种尝试,不用担心危险,对提高学生实验热情,激发实验积极性有重要意义。
3 借助传感器的实验
传感器的精密度极高,反应极灵敏,可以保证实验准确无误,得到的结论真实可靠。有机化学实验中有许多实验是需要学生进行温度、p H值等测定的,学生在进行试验时经常会由于操作问题使读数有所偏差,若用相应的传感器进行实验则可避免这类误差。如可利用温度传感器测定有机化合物熔点,利用p H值传感器测定食醋的总酸量、利用色度传感器测定食物中铁元素的含量等。借助传感器进行实验,可以使实验数据更加精确,减少误差,调动学生实验积极性。
二、实现有机化学实验数字化教学必备条件
实现有机化学实验数字化教学需要多方面的准备,如有机化学实验室、数据采集器与各类传感器、计算机等硬件设备; 应用软件、数字化实验平台等。
1. 有机化学实验室
有机化学实验室的建设,除了配备基本的实验药品、仪器、通风装置等有机化学实验必需设备,为学生进行科学探究活动奠定物质基础外,还应能够做到定时向学生开放实验室,为学生开展探究活动创造良好的条件。
2. 硬件设备
实现有机化学实验数字化教学必不可少的专业技术设备主要包括: 数据采集器、各种传感器、计算机投影仪、电子白板等。传感器可精确地测量与传递实验中所测定的各种实验参数,所得实验数据通过数据采集器转到计算机中,计算机经由配套软件将数据以表格和图像形式呈现,并进行分析处理。
3. 应用软件
多媒体实验常用软件多媒体实验常用软件有Flash、Power Point等; 传感器实验常用的主要是数据处理软件,如Data Studio数据处理软件; 仿真实验软件有多种,如美国COREL公司开发的虚拟化学实验室COREL Chem-lab,南京金华科软件有限公司开发的仿真化学实验室V3. 5。
4. 创建有机化学数字化实验教学网络平台
创建基于数字化校园网的化学数字化实验教学网络平台,通过数字化实验教学网络平台把各种教学资源整合起来,把教师、学生、教学资源联系起来。
目前,有机化学实验数字化教学还存在一些问题,如数字化实验室建设不完善,无法完全对学生开放; 教师观念落后,数字化实验教学能力和水平较低; 学生已经习惯了传统实验教学,独立思考能力较差; 有机化学实验内容单一,缺乏数字化实验案例等,但相信随着经济的发展,科技的进步,有机化学实验数字化教学将成为有机化学教学的一个重要方式。
有机化学实验数字化教学具有多方面优势,在培养具有实践能力和创新能力的高素质人才方面具有重要意义。有机化学数字化教学并非否定、摒弃传统实验教学,而是将二者有机融合,这样才能更好地达到培养学生的目的。
化学数字化课堂教学 篇2
摘要：在新课程背景下，将数字化信息技术应用于高中化学教学，重点研究了数字化信息技术在高中必修4中的两个应用实例，在传统教学方法的基础上运用威朗数字化信息系统探究了数字化信息技术在“盐类水解”这一课时的课堂教学设计应用。
关键词：数字化信息技术；高中化学教学；盐类的水解 1 研究的背景及意义 1、1 研究的背景
化学是一门以实验为基础的学科，但在传统教学模式下，大部分学生学习化学知识及实验知识是通过“听”、“想象”、“背诵”及“题海战术”,这种 方法十分不利于学生创新意识及思维的培养。随着科学技术的进步和社会发展，新课程要求教育信息化。改变传统教学模式，使信息技术融入化学教学，有利于学生对化学反应本质规律的认识。将化学反应及现象的本质转换为直观、可视的数据，尤其是对于教材里没有设计实验内容的某些教学难点和理论性较强的知识，可利用数字化信息技术实验辅助教学，帮助学生理解。1、2 研究的意义
对学校而言，在高中化学实验中，有一部分实验会产生有毒气体，而大部分学校都没有通风厨，开展数字化实验对这方面没有要求，从而降低了成本。其次，对于某些爆炸等安全系数不高的实验如果结合数字化信息技术将不会对学生的安全有威胁而且有力与实验的顺利进行。对学生和教师而言，教师能够将因学校设备缺失而无法进行的实验转变为实际实验，在学生面前清晰展示实验，以调动学生的积极性和学习热情。对于高中化学教材中或传统模式下的实验教学中学生难以理解概念、知识，可以利用数字化信息技术实验辅助进行实验或改进实验，使学生观察到直观的实验演示和具体数据、图像，加强了理解和记忆。既有利于教师教学重点难点突破和摆脱实验教学的困境，又有利于教学效率的提高，还有利于学生化学学习兴趣的提升、促进学生的全面发展，也能够很好的贯彻新课程的理念。数字化信息技术实验的内涵及应用研究 2、1 数字化信息技术实验的概述
数字化信息技术实验是指在传统实验的方法技术上，利用数字化信息系统传输实验中的各种，由计算机中的软件来处理数据获得实验结论的实验方法。数字化信息技术实验是对传统实验的补充和优化，并非是对传统实验的取代。数字化信息系统主要由传感器(探头)、数据采集器、计算机（含软件）三者连接，对不同实验过程中的某些物理参数，如温度、压强、气体浓度、化学PH值等进行检测，经数据采集器采集到数据，经转换后输入计算机，再由计算机经过相应的软件进行数据处理，把实验结果以直观、形象的方式在计算机上呈现出来。数字化信息技术实验是一种高科技、现代化的实验方法，是新课程化学教学的有效方式。2、2 数字化信息技术的研究现状
在上世纪80年代初，数字化传感技术在国外一些国家和地区的中学理科教学与实验探究中有着广泛的应用。而国内，在新课程改革之前，化学教学很少涉及如何结合数字化信息技术培养学生能力。实验数字化信息技术在我国基础教育领域的研究应用起步较晚。如今，随着新课程的改革和化学实验越来越被重视，数字化信息技术实验在大部分高校已得到推广。但如何将数字化信息技术合理融合到中学课堂，有效培养学生的科学素养、创新精神、实践能力，以提高学生综合素质是当今化学教学的一大难点。2、3 新课程背景下数字化信息技术在高中化学实验中的应用研究
随着新课程改革的推进及对数字化信息技术有了一定认识之后，部分教师已经尝试将数字化信息技术引入高中化学教学，关于数字化信息技术与高中化学教学的应用研究的文献也越来越多，它的应用研究主要包括数字化信息技术实验的教学设计、教学作用，还有数字化信息技术实验的课程开设、实验教学总结及其可行性研究等。2、3、1 数字化信息技术在化学教学设计中的应用
现有文献中，马雪燕等将数字化信息技术实验应用于高中化学必修1中“离子反应”的课堂教学设计，使生硬难理解的离子反应的本质以数据的形式呈现出来，把无形变为有形，方便学生理解记忆。马秀芬、赵秀清将数字化信息技术实验用于“比较过氧化氢酶和Fe3+ 的催化效率”的教学设计，由实验得到的曲线进行分析得出实验结果，还进行了传统教学设计分析和加入数字化信息技术实验的教学设计进行分析。2、3、2 数字化信息技术实验教学作用的研究
唐文伟认为：“数字化信息技术的实验教学作用体现在以下几个方面：可以创设新的学习环境，能够形成新的探究工具，可以提高实验教学效率，能够实现对传统实验的优化改进。”田国生认为：“运用数字化信息技术实验教学将有利于新课程改革的发展。”李淑妍认为:“将传感技术应用于化学实验教学中,有利于探究教学活动的开展,可以增强学生间的交流与合作,能够丰富化学实验评价的内涵,能够培养学生数图结合解决问题的能力。” 2、3、3 数字化信息技术对传统实验改进的研究
数字化信息技术实验有别于传统实验，席艳丽把“水果电池的探究实验”在传统实验地基础引入了数字化信息技术加以了改进，得出了水果电池的最佳实验条件。数字化信息技术在高中化学教学中课堂教学设计及实验改进的应用实例
化学课堂教学离不开实验，尤其是教材中学生难以理解的知识点，可以用实验了辅助教学，帮助教师解决教学中的重难点教学困境，比如高中化学必修4中“盐类水解”这一章中探究“影响盐类水解的主要因素和盐类水解反应的利用”一节的传统教学中，学生对于水解反应知识点的理解主要靠想象、背诵和题海战术，现将数字化信息技术实验“影响Al3+水解因素的探究”引入课堂教学，探究数字化信息技术在高中化学教学中的应用。3、1 教学内容分析
本课时是盐类水解这一章的第3课时，在此之前，教材分析了盐类组成与盐溶液酸碱性的关系，并指出了不同盐溶液酸碱性的本质是因为其中弱酸根离子的水解，本课时需要在此基础上探究影响盐类水解的因素以及盐类水解反应的利用。3、2 教学目标
⑴知识与技能：掌握影响盐类水解程度的因素，知道其在生活生产中的应用。⑵过程与方法：通过实验，培养学生的动手能力及分析、观察能力；引导学生通过实验解决问题的能力及总结实验结果的能力。
⑶情感态度价值观：通过学习盐类水解在生产生活中的应用，体会化学与生活的密切联系。3、3 教学重难点
重点：影响盐类水解因素的探究。
难点：对影响盐类水解因素实验的分析理解。3、4 教学过程 3、4、1 回顾旧知
通过回忆第1、2课时所学的知识，加深对盐类水解的初步认识，为新课程的引入做基础。3、4、2 导入新课
提问“为什么用纯碱清洗油污时，用热水可以洗得干净些？”以此问题引入新课。3、4、3 课堂讲解
通过前面的学习我们知道：“生产盐的弱酸越弱，即越难电离，该盐的水解程度越大。同理，生成盐的弱碱越弱，该盐的水解程度越大”。从反应条件考虑，水解反应是可逆反应，而影响水解程度的因素可以从引起水解平衡的因素分析。所以本节课以AlSO4溶液的水解为例来探究影响盐类水解程度的因素。3、4、4 实验探究过程
通过数字化信息技术实验来探究影响AlSO4溶液水解平衡的因素。3、4、4、1 实验目的
影响盐类水解平衡的因素是高中化学学习中比较重要的一个知识点，对于本知识点的学习，利用数字化信息技术实验对影响AlSO4溶液水解平衡的因素进行探究，以便学生更好的理解这部分的知识。3、4、4、2 实验原理
除强酸强碱盐外，大部分的盐溶液均现出一定的酸性或碱性，其本质是盐类的水解。AlSO4是一种盐，但是因为其中Al3+的水解，使AlSO4溶液显酸性，水解方
+程式为：Al3++3H2O ⇌ Al(OH)3+3H。它的水解反应受到很多因素的影响，溶液中反应物和生成物浓度及温度都会对水解反应有一定程度的影响，以此影响水解平衡的移动。本实验利用PH传感器测量溶液的PH值，以此反应溶液中H+浓度的大小，来探究影响水解的主要因素。、4、4、3 实验用品和装置
⑴试剂：AlSO4溶液（0.5mol/L)、H2SO4溶液、NaOH溶液、蒸馏水；
⑵仪器：PH传感器、数据采集器、计算机、恒温水浴锅、温度计、100ml烧杯6个、250ml容量瓶、20ml移液管；
⑶装置图：如图1所示，从做到右依次为：计算机、数据采集器、PH传感器 3、4、4、4 实验步骤
⑴探究生成物浓度对AlSO4溶液水解的影响
按图1所示将PH传感器、数据采集器以及计算机连接好，打开计算机上的专用软件。配制0.5mol/L的AlSO4溶液，用移液管量分别取20ml AlSO4溶液于6个烧杯中，再分别向上述烧杯中滴入不同滴数的H2SO4溶液，依次为0—5滴。将用蒸馏水清洗过的PH探头放入AlSO4溶液中，开启数据采集器，分别测量上述6组加入不同量H2SO4溶液的AlSO4溶液，待数据稳定后进行记录。
⑵探究反应物浓度对AlSO4溶液水解的影响
将配制好的AlSO4溶液分别稀释为0.4、03、0.2、0.1 mol/L和初始溶液一起共5组进行测量，待数据稳定后进行记录。
⑶探究温度对AlSO4溶液水解的影响
将配制好的0.5 mol/L AlSO4溶液取20ml，用温度计测量AlSO4溶液的初始温度并用恒温水浴锅分别将其加热，测量温度分别为20、30、40、50、60、70℃时的PH值，进行记录。3、4、4、5 实验数据分析
⑴表1为加入不同滴数H2SO4溶液后引入了不同程度的H+而改变了生成物的浓度时得到的AlSO4溶液的不同PH值。图2为根据表1得到的溶液PH—生成物浓度变化曲线。由此曲线可以看出，在其它条件相同的情况下，溶液的PH随着生成物浓度的增大而增大。溶液的PH增大说明当向溶液中加入H2SO4溶液使水解反应的平衡被破坏后，使平衡移动向逆反应方向进行，当反应重新达到平衡后溶液中H+浓度将减小，测得溶液的PH值将增大。此实验结果表明生成物浓度的大小影响水解反应，增大生成物浓度不利于水解反应得进行。
表1 不同滴数硫酸后AlSO4溶液的PH值
图2 不同滴数硫酸AlSO4溶液的PH变化曲线
⑵表2为不同浓度的AlSO4溶液下的PH 值，图3为不同AlSO4溶液的PH曲线。由该曲线可以看出，随着AlSO4溶液浓度的增大，即反应物浓度的增大，溶液的PH减小。由此表明反应物浓度的增大可以促进AlSO4溶液的水解。
表2 不同浓度AlSO4溶液对应的PH值
图3 不同浓度AlSO4溶液的PH变化曲线
⑶表3为不同温度下AlSO4溶液的PH值，图4为根据表3得出的不同温度下AlSO4溶液的PH变化曲线。由此表明：随着温度的升高，溶液的PH值依次减小，说明溶液中的H+浓度增大，平衡正向移动，表明水解反应是吸热反应，提高温度可以促进水解反应的进行。
表3 不同温度下AlSO4溶液的PH值
图4 不同温度下AlSO4溶液的PH变化曲线 3、4、4、6 实验结论
影响Al3+水解的主要因素有温度、反应物浓度和生成物浓度，温度升高有利于Al3+ 水解，反应物浓度增大也有利于Al3+ 水解，而生成物浓度增大不利于Al3+ 水解。3、4、5 课堂小结
通过实验说明影响AlSO4溶液水解的因素中温度升高促进水解、反应物浓度增大促进水解、生成物浓度增大抑制水解。通过这个实验可以得出影响盐类水解的主要因素，请通过得出的结论解释课堂开始时提出的问题。3、4、6 教学反思
本节知识点在传统教学中通过对比Fe3+溶液颜色的深浅进行教学，Fe3+溶液颜色的变化不是很明显，学生通过肉眼不容易观察，使教学进行具有一定的难度。从以上课堂教学可见，将数字化信息技术引入高中化学课堂教学可以使实验更方便、更直观地将实验结果反映出来，简单明了，可以取得更好的教学效果。4 总结
将数字化信息技术与高中化学课堂教学有机结合，可以得出直观形象、具体准确的实验结论，使教学过程更加生动有趣，可以激发学生的探究欲望和学习兴趣，帮助学生理解，还有助于学生动手能力和创新能力的提高，帮助教师突破重难点，以达到更好的教学效果。数字化信息技术实验除了可以应用在盐类水解的课堂教学中，还可以应用于理解“平衡移动”原理、探究“离子反应”的实质、验证“沉淀溶解平衡”实验、探测“酒精灯火焰温度”等中学化学课堂教学。
参 考 文 献
化学数字化课堂教学 篇3
【关键词】高中化学 数字化实验
【中图分类号】 G 【文献标识码】 A
【文章编号】0450-9889（2015）08B-0111-02
当今社会是信息化时代、数字化时代，高中课堂也应该数字化。在此，笔者将以化学课堂的实践作为蓝本，探讨高中化学如何利用数字化技术，来讲解实验原理，使学生便捷地操作实验。
一、高效直观，数字化实验的优点
（一）提升兴趣，提高效率
新的课程标准对学生知识量的要求较之以往更加突出了，因此，一线教师和学生要以更快的速度教学知识点。利用数字化实验在数据处理中可节省大量的时间，而且数字化实验形象直观，更能激发学生的学习兴趣，学生和教师都乐于参加有数字化实验的课堂。为此我们进行了一次调查，采用网络推送问卷调查页面形式进行，共收到300份样本。受调查者既有教师，也有学生。其中支持采用数字化实验教学的教师占80%，明显表示不支持的占比15%。进一步分析显示，这15%中绝大多数教师年龄在50岁左右。这可能的原因是这个群体对新事物的接受能力有限，也不想学。受调查的学生中支持数字化实验的占96%。可见此种手段在学生中的受欢迎程度较高。学生兴趣浓厚，课堂效率提高自然是情理之中。
（二）直观形象，便于理解
化学的很多概念和原理比较抽象，学生不易理解，教师借助数字技术就可以较好地把抽象的理论形象地阐释清楚。例如向学生解释何为弱电解质，教师可以利用数字技术来模拟电解质的形成过程及其电离的强弱程度。我们知道，溶液导电能力的强弱是由溶液里自由移动离子的浓度的大小决定的。因此要测量某种溶液被电解的程度，只需要测量该溶液中的离子浓度，如果离子浓度小，则该物质为弱电解质。传统的实验只能让学生理解导电性的差别，却不能展示定量分析结果。采用数字化实验后，可以定量分析弱电解质中的离子情况，让学生从模拟实验中感知容液中电离的情况，学生更容易理解了。
（三）改变方法，拓展教学内容
运用数字化实验，学生在课堂中不需要密切关注如何操作仪器，只需要简单选择传感器。如此，学生有更多的时间和精力思考化学原理，而不是协调、体能、视觉的训练。因此，数字化实验教学过程更加突出了学生在课堂教学过程中的主体地位，使学生成为主动探索知识的开拓者，而不是随波逐流者。另外一方面，教师也可借助这一利器不断钻研业务，研究利用新的实验手段解决某些用传统实验仪器难以完成的实验。
除了学生角色和教师理念的转变外，更明显的优势是实验内容的扩大化。不断面世的新的传感器类型，增加了实验种类。教学内容可以迅速扩容。
二、数字化实验的瑕疵
虽然数字化实验在教学上相比传统实验，在帮助学生理解知识、形成能力等方面都有很大的促进作用，但也不是十全十美的。
（一）仪器昂贵，不易推广
目前市面上流行的数字化仪器价格比较昂贵，以致很多经济欠发达地区的学校无条件购买。随着使用时间的延长，仪器的精准度也会有所降低，一旦出现故障，维修成本比较高，这也使得很多学校对普及数字化实验望而却步。正因此，笔者所在的学校并没有普及数字化实验仪器。根据学校调查，普通的PH传感器单价为1000元，使用寿命约为3年。而使用传统实验设备，3年的设备成本约为200元。这种成本区别是显而易见的。相反，传统实验仪器一般价廉易得，使用寿命较长，维修成本低，有些实验器材甚至可以直接使用生活废品。
（二）学生计算能力退化
使用数字化传感技术，可以采集完整数据，将计算机与手持技术仪器联用，这样，传感器可以精确地测量与传递实验中所测定的各种实验参数，且所得实验数据将通过数据采集器转到计算机中，计算机经由配套软件将数据以表格和图像的形式呈现，并进行分析处理。这种依赖计算机自动计算的结果，会使学生的计算、处理数据的能力降低。而且，学生因为不了解数字化仪器具体操作方法，学生对知识原理的认可度和信服度也会降低。
（三）内容虚无缥缈，没有真实感
化学实验的本质是要通过亲身操作，领悟生活现象，进而利用所学的理论指导生活实践，并把它作为基础知识，为深度研究提供先决条件。传统化学实验中，有很大一部分是直接将生活中的问题转化成模型进入实验室，实验过程往往来源于生活，学生思考问题更能联系实际，但数字化实验在实验过程中并没有体现出与生活的紧密结合。传统化学实验贴近生活，化学思想清晰、严谨，可以培养学生观察实验现象的能力、动手能力、數据处理能力等，这些正是数字化实验教学所欠缺的部分。
三、高中化学数字化实验的改良策略
（一）传统实验和数字化实验优势互补，以培养学生推导计算能力
由于计算机软件可以自动计算采集到的数据，而且这个运算结论通常是由既定的公式得出的。学生在观测最后的结论时，容易理解实验原理。但是忽略了运算公式和过程，造成计算能力退化。因此建议教师在数字化实验课堂中，要结合传统实验，要求学生在观测最后数据的同时，自己亲身计算一次，比较自己得出的结论与仪器显示结论是否有差别。如有差别，思考造成差别的原因。
例如，在氨的制取这一试验中，NH4Cl和Ca（OH）2反应后，会生出气体。而当仪器把对气味的感知传达给学生时，学生并不能感同身受，因此需要学生在真实的实验中亲身去闻。并且，因为氨气易溶于水，所以需要加热使氨气溢出。在加热这个过程，由学生触觉感知更有体会。此外，要求学生必须写出该反应的化学方程式：2NH4Cl+Ca（OH）2=CaCl2+2NH3+2H20。通过这一平衡过程的计算，使学生理解不同反应物和生成物的比例，然后在仪器检测的指标中得到印证。
这一过程可以弥补数字化实验造成学生计算能力和推导能力退化的缺陷，使得传统实验和数字化实验优势互补。
（二）整合资源，优化数字化实验
首先加强硬件设施和应用软件配置。2010年，我国发布《高中理科教学仪器配备标准》，其中提到的计算机数据采集处理系统包括开放式软件系统，智能接口，在线系统或离线系统，可配套专用实验仪器，温度传感器、pH 值传感器、电流传感器、压强传感器等；各学校选配高中化学多媒体教学软件、化学药品管理软件。另外，电子白板和实物投影仪也是比较有用的硬件设施；多媒体实验常用软件有 Flash，PowerPoint 等；传感器实验常用的主要是数据处理软件，如 DataStudio 数据处理软件；仿真实验软件有多种，如美国 COREL 公司开发的虚拟化学实验室 COREL Chemlab。
另外，实验资料也必不可少。各学校可以根据具体需要选配教学投影片、中学化学投影拼版、高中化学教学光盘。教材中现成的数字化实验案例比较少，而且，由于种种原因，很多学校都没有开设《实验化学（选修）》课程。 因此，还可以通过期刊，如《化学教学》《化学教育》等查找实验资料。如果市场资料还不能满足需要，可以自主开发实验资料，根据教学实际，拍摄实验图片和视频，制作实验动画和实验课件。
实验始终贯穿于整个化学学习中，但是传统实验的表现力是有限的。数字化实验的引入，给我们的实验教学带来了新的生机，增加了可供探究的课题空间。因为它所呈现的结果是多维的，包括数据、图像等，极大地丰富了化学教学。
但我们也要看到数字化实验内在的缺陷。如削弱了对学生的观察能力、动手能力、计算能力的培养。因此，如何采用适应数字化实验的教学理念、教学方法，将数字化和传统实体实验有机结合起来，是每个教师应该思考的问题。本文提到的策略也只是抛砖引玉。择其善者而从之，其不善者而改之，数字化实验教学是大势所趋。
化学数字化课堂教学 篇4
下面为两个利用DIS数字化系统的实验创新教学实例。
案例1探究离子反应的实质———用硫酸滴定氢氧化钡。
在传统的教学中, 老师只是向学生阐述将硫酸逐滴滴加到氢氧化钡中, 溶液中离子浓度会减小, 导电能力会减弱。这样会显得苍白无力, 必然导致课堂教学效果不佳。
应用DIS数字化系统的实验创新设计:
数字化实验引入课堂教学中, 把很多学生只能靠定性观察的实验现象数字化、定量化;增强了学生对知识的理解性、降低了记忆难度, 让学生自愿、快乐地获得知识和学习技能, 体验和了解科学探究的过程, 从而培养学生独立思考问题能力和实验操作能力。将数字化实验融入探究发现式教学的尝试:在教学中, 要求学生自己组装滴定装置并通过实验探究离子反应的实质。该探究活动通过数字化实验为学生提供了理解和拓展理论知识的空间和机会。下面是学生通过数字化实验进行离子反应实质探究活动的实验报告。
实验目的:通过使用p H传感器测量离子反应过程中溶液p H的变化, 同时使用电导率传感器测量反应过程中电导率的变化, 分析离子反应的本质。
实验原理:在溶液中氢氧化钡完全电离:Ba (OH) 2=Ba2++2OH-, 当往氢氧化钡溶液中滴加硫酸溶液的过程中, 由于发生Ba2++2OH-+SO42-+2H+=Ba SO4↓+2H2O反应, 使得溶液中OH-减小, p H减小;同时, 在反应进行过程中, 溶液中离子浓度减小, 所以导电性减小。
实验器材及试剂:数据采集器、p H传感器、电导率传感器、计算机、0.05 mol/L Ba (OH) 2溶液、0.05mol/L溶液、100ml烧杯、磁力搅拌器和磁子、酸式滴定管、碱式滴定管、滴定台。
实验过程和数据分析:
1.安装滴定台, 连接计算机、数据采集器、p H传感器和电导率传感器。
2.打开计算机, 进入实验软件系统。
3.用碱式滴定管移取20ml浓度为0.05 mol/L Ba (OH) 2溶液至一只100ml烧杯中, 放入搅拌瓷子并将烧杯置于磁力搅拌器上。将p H传感器和电导率传感器放入盛有Ba (OH) 2溶液的烧杯中, 使电极玻璃球完全浸入液面以下, 且不能与磁力搅拌子碰撞。
4.打开计算机, 进入实验软件系统。
5.滴定刚开始时, 滴加可稍快一点 (2~3滴/S) , 并注意p H值的变化。当p H值降到11时, 滴定速度降至1滴/S。当p H值降到10时, 每滴一滴, 充分搅拌, 并注意p H值和电导率的变化。
我们通常用离子方程式表示离子反应的实质, 在本实验中, 我们通过测定溶液p H值以及电导率定性说明离子反应的实质。实验开始时首先正确联接实验装置, 并把p H传感器和电导率传感器放入Ba (OH) 2溶液中 (如图1) , 当酸从滴定管中缓慢下滴时, 我们会在计算机屏幕上发现p H和电导率的变化 (图2) 。当酸碱物质的量相等时, 我们把这一点称为酸碱中和反应等当点。在等当点附近, 会出现p H突跃。我们还会发现, 当酸碱的物质的量相等的时候, 导电率达到了最低。
实验结论:在溶液中氢氧化钡完全电离:当往氢氧化钡溶液中滴加硫酸溶液的过程中, 由于发生Ba2++2OH-+SO42-+2H+=Ba SO4↓+2H2O反应, 使得溶液中OH-减小, p H减小;同时, 在反应进行过程中, 溶液中离子浓度减小, 所以电导率减小。
在老师的指导下, 学生自己动手应用DIS数字化实验探究氢氧化钡与硫酸反应的实质, 在实验的过程中, 系统能够自动绘制滴定曲线, 我们对本实验进行改进, 在氢氧化钡和硫酸的滴定装置中同时插入p H传感器和电导率传感器, 所以在实验中同时测出滴定过程中溶液p H和电导率的变化。让学生清楚地观察到滴定前后溶液p H值的突变, 同时, 学生顺理成章地理解离子反应的本质, 即离子反应向着改变离子浓度的方向移动 (本实验向着离子浓度减小的方向移动) 。由于DIS实验操作简单, 数据直观, 图像准确、细致, 所以教学效果好, 学生学习效率高。数字化实验引入高中化学课堂教学, 使探究式学习代替了传统课程教学中教师传授学生接受的教学方法, 改变机械的接受性学习为有意义的接受学习, 能充分调动学生学习的积极性, 培养学生勤于动手, 善于思考, 快乐合作的学习精神, 符合新课改的要求。
案例2同体积同p H盐酸和醋酸等体积稀释p H的变化。
强电解质在水中完全电离, 如:HCl, 电离方程式:HCl=H++Cl-;弱电解质在水中部分发生电离, 如CH3COOH, 电离方程式:CH3COOH葑CH3COO-+H+。这一知识点是高中化学学习的重点, 也是难点, 传统的教学仅以文字说明实验结果, 这样必然会显得苍白, 没有说服力。学生也只能对理论进行识记, 无法从本质上理解该知识点。数字化设备的引入, 借助计算机探究稀释过程中溶液p H度变化, 可以清楚地监测离子在实验过程中的变化, 从而得出强电解质和弱电解质的电离实质。图3为等体积等p H盐酸和醋酸等体积稀释的p H变化计算机界面, 当盐酸溶液和醋酸溶液等体积稀释时, 我们从计算机屏幕上发现盐酸的p H变化比醋酸的大, 学生能顺理成章地理解在水溶液中, HCl完全电离, 而醋酸部分电离, 在稀释的过程中, 醋酸继续电离, 所以盐酸中H+浓度减小得比醋酸的快, p H变化比醋酸的大。
数字化实验的课堂教学是以学生为主体, 教师为主导, 它突出表现为师生互动。引导学生更多地观察化学反应的过程和现象, 探究化学规律, 把学习、生活和生产实际密切联系起来, 有利于提高学生发现问题, 提出问题, 探究问题和解决问题的能力。总之, 数字化试验, 能同时准确而直观地把数据和图像展现给学生, 给化学教学活动带来新的途径, 为探究活动提供了最好的方案, 拓宽了探究问题的思路, 缩短了探究问题的时间, 开阔了学生学习视野, 培养了学生的学习兴趣, 增强了学生的动手能力, 对学生科学素质的养成起着积极作用, 能够把课堂教学改革落到实处。
摘要：化学实验在化学教学中发挥了重要的作用, 但传统的化学实验手段存在诸多缺陷, 无法很好体现课程改革的理念, 本文依托实例, 分析了在高中化学教学中应用数字化实验的优点。
关键词：化学,数字化实验,传感器
参考文献
[1]傅忠.高中化学数字实验教学研究[D].济南:山东师范大学硕士学位论文, 2011.
[2]张玉娟.数字化实验与化学教学的整合[D].南京:南京师范大学硕士学位论文, 2010.
[3]杨飞.数字化实验的表征与研究[D].南京:南京师范大学硕士学位论文, 2011.
数字化学习之我见 篇5
关键词：数字化学习 数字化学习资源 数字化学习环境
数字化学习，是个体利用某种现代化数字工具或手段，获取自己所需知识，并在日常行为中，将其内化为自身实践经验以及对日常事物的主观看法并随着科技进步而发展的一种新的学习方式。掌握好学习的节奏，可以满足社会和学习者自身多元化发展要求。
所谓的数字化学习资源，是指利用先进的计算机信息处理技术把适合学习的声、光、电、磁等信号转换成数字信号，或把用于教学或自学的语音、文字、图像、动画、视频等信息转变为数字信息、存贮在磁盘等介质上的便于在互联网传输与计算机处理的信息。数字化与非数字信息比较，数字信息传输速度快、容量大、不易失真、保密性好、抗干扰能力强、操作和处理简便、易保存等优点。以高速微机为核心的数字编码、数字压缩、数字调制与解调等信息处理技术，谓之数字化技术。
数字化学习资源的优点主要体现在智能化、个性化、网络化这三个方面，这也是未来社会发展的必然趋势。数字化学习资源是以数字技术为出发点，但只有当数字技术逐渐得到人们的认可，并在学习生活中得到广泛应用，进而将互联网、计算机、数字化学习资源和智能技术融合起来时，数字化学习才真正地实现。数字技术改变人类所赖以生存的社会环境，带来了人类学习生活和工作方式的巨大变化时，这种由数字学习技术和数字化学习资源产品带来的全新的更丰富多彩和具有更多自由度的学习方式才称之为真正的“数字化学习”。
随着社会科技的发展，我们已踏进了一个暂新的数字化时代。一场数字信息的革命正朝我们席卷过来，我们的学习、生活和工作无处不被数字化紧紧包围着。数字化意味着我们正在向自动化、高效化、便捷化发展。数字化学习，曾是人类梦想中的学习方式，同时也是人类不懈努力追求的学习方式。也许当你听到这个觉得既熟悉又陌生的名词时，你明白什么是真正的“数字化学习”吗？即使它紧紧环绕在你的四周，虽然你也真切地感受他的存在，但是，你明白什么是真正的“数字化学习”？什么是真正的“数字化生活”吗？
在这样一个IT技术、生物技术带给我们生活巨大变革的时代，数字化学习已成为人类学习的主流。当鼠标轻轻地从你的眼前滑过，当你在键盘上哒哒有节奏地击打时，网络课堂中教师的讲课任你选择时;视频点播中英文、韩文、日文原版片随时随处观看时;电脑、电话、电视、家用电器物联互通时;手机卡、银行卡、校园卡、工作卡、个人身份证智能融合一体时;在电子图书馆里千万册电子图书看不完、翻不尽时;在INTERNET网上遨游牛津、剑桥的网络课堂时，你就应该完全明白，数字化学习正紧紧地围绕着我们，正在给我们的学习生活带来翻天履地的变化。
在我们校园里有着众多蓬勃朝气的中职学生，每天接受大量的知识灌输和锤炼。可令人扼腕的是，我们虽然身处超速发展的信息时代，但是除了少部分“达人”和“学霸”，其他人都不怎么接触这个新知识的获取方式——数字化学习，抑或是停留在“数字化学习不就是电化教育吗”的狭隘认识中。
我们期待更多师生，甚至有着信息时代敏感性的社会人士，携手加入数字化学习这个大队伍，学会使用甚至用好此涵盖丰富的数字化学习资源，同时适应复杂多变又有迹可循的数字化学习环境，从知识库的宽度提升自己的高度。
在中职学校，数字化学习环境建设得益于“国家中等职业技术教育改革发展示范校建设计划”和“国家信息技术化学校建设计划”立项中获得大量资金的倾斜，在学校教学区、实训区、办公区、生活区利用现代信息技术完善数字化学习资源库和数字化资源学习环境，特提出以下两点建议：
一、数字化资源的利用
首先，在教学过程中，加强数字化学习资源的使用力度或者是辅助教学力度，使学生树立数字化学习资源观。在学习过程中，应用数字化学习资源可以提高学生学习的质量和效率，培养学生的创新思维和终身学习的能力。部分中职生对数字化学习资源的认知、应用还处于初级阶段，他们对数字化学习资源的使用功能理解不是很深入，还不习惯把网络环境作为学习的工具使用。而且有相当比例的学生只把网络工具当游戏娱乐或聊天通讯的工具。其原因除了软硬件资源本身的问题，一个很重要的原因是引导、宣传不力，这就要求教师在教育教学过程中，加强指导，使学生树立利用数字化资源学习的理念，利用数字化学习资源进行有效的学习，使学习效果更优化。
其次，要促进学习资源的有效利用，必须要提高学生的应用信息技术技能，培养学生的信息素养。从调查结果来看，很多学生都是因为计算机操作技能差、信息处理能力不强，不能正确快速地找到有效资源。学校可以增设一些相关的基础技能拓展课，给学生提供更多实践机会，培养学生查找、处理信息的能力，还可不定期地开设各种数字化学习工具的使用培训讲座，指导学生有效应用数字化学习资源。学习者也应主动参与各种实践，与同学或教师进行经验交流以弥补自身技能的不足。
二、完善数字化资源平台建设
尝试与在数字化学习界内实力较强的公司合作，大力引进多种类型、立体化的、多层次的数字化资源;同时在宣传和操作的指导上下大力气，经常请经验丰富的技术员进驻学校，有可能的话，定期召开相关培训讲座和提供类似企业实习机会。经过这样高强度和阶段式的推广之后，学生应该能够很容易地把握信息时代脉络，从内到外接纳这个时代的新宠儿，并化为己用。
总之，数字化学习系统的逐渐完善，提供给我们的不仅是学习工具和学习资源，更重要的是它能最大程度地引导学生的专业化成长，更好地服务于学生，甚至拉动一大批教师一同成长，大大提高教与学的效率。
参考文献：
[1]张尧学.数字化学习港与终身学习.教育情报参考，2007（3）.
[2]徐红彩.数字化教学资源的设计与开发.开放教育研究，2002（6）.
化学数字化课堂教学 篇6
中学化学数字化实验系统对学生的发展能够起到积极作用, 增进学生对化学现象和原理本质的认识, 提高学生分析问题、解决问题的方法和能力, 有利于发展学生的创新精神和实践能力。在教学中使用中学化学数字化实验系统, 对提高中学化学教学的现代化水平和教师专业素质发展都具有积极的作用。由数字化采集设备、局域网、计算机终端、计算机辅助教学系统及多媒体技术组成的中学化学数字化实验室, 促使产生新的课堂教学模式, 使课堂实验的“教”与“学”合二为一, 是一种以学生为“主体”, 教师为“主导”的新型教学方式。
一、中学化学数字化实验可使实验从定性升华到定量
在传统化学实验操作过程中, 虽能观察到实验过程出现的现象, 但很难进行定量化处理。使用数字化传感技术, 可以采集到实验整个过程的完整数据, 通过数据的分析, 可以感受到实验全程的变化, 从而可以得出更加准确、科学的结论。将计算机与手持技术仪器联用时, 传感器可以精确地测量与传递实验中所测定的各种实验参数, 所得实验数据将通过数据采集器转到计算机中, 计算机经由配套软件将数据以表格和图像的形式呈现, 并进行分析处理。
在《碱溶解与碱溶液的p H变化》实验中, 将p H温度传感器与p H传感器置于盛有少量水的烧杯中, 随着固体氢氧化钠固体的加入, 计算机屏幕上将分别出现两条逐渐上升的实验曲线, 并且在表格中实时显示温度与p H值的变化数据。可见, 化学数字化实验, 可将传统教学中的定性实验进行定量化验证。
在《化学反应与能量变化》实验中, 教师先让学生在大试管中进行镁条与盐酸的反应, 学生通过手触摸试管底部的外壁, 感觉到管壁发热, 感性地认识到此反应放出了热量。对于酸碱中和反应, 教师通过温度传感器测量盐酸和氢氧化钠溶液反应前的温度, 经过连接在电脑上的数据采集器的处理, 以平行线的形式在投影上动态显示;再将二者混合, 温度在小范围内不断升高, 最后维持不变。从直接感知, 到通过仪器定量测量, 实现了学习层次上的飞跃。教师告述学生:人的感官是有局限的, 小范围的温度变化, 超出了人的感知范围, 借助科学仪器有助于科学规律的发现。
二、中学化学数字化实验有利于突破教学难点
优化教学过程, 提高教学效率。一些难理解的科学概念和原理, 通过传统实验还不足以让学生容易理解, 借助于数字化传感技术的直观演示和准确的数据分析, 将变得容易认知, 可达到快速突破教学难点的目的。中学化学数字化实验通过各种表现手法抛开某些表面的、次要的、非本质的因素, 将内在的、重要的、本质的东西表现出来, 进行实验处理和图像输出, 在屏幕上实施微观放大, 宏观缩小, 动静结合, 图文并茂。在短时间内调动学生多种感官参与活动, 学生获取动态信息, 从而形成鲜明的感官认识, 为进一步上升为理性认识奠定了基础, 有利于激发学生的学习兴趣, 调动学生的积极性, 优化教学过程, 提高课堂效率。
弱电解质的不完全电离是区别于强电解质的一个重要特征, 是中学化学教学中的一个难点。对于弱电解质的电离度, 教材中只是纸上谈兵, 而对于影响电离度的因素, 也缺少直观的实验验证。应用数字化技术, 设计一个实验, 通过p H传感器监测不同浓度乙酸溶液的p H值变化, 再利用数据采集器收集数据加上Excel进行数据处理, 方便地计算出不同浓度乙酸的电离度。由实验得出结论, 能帮助学生更好地理解和掌握浓度对于弱电解质电离度的影响。从实验的数据可以直观看出, 随着浓度减小 (稀释过程) , 弱电解质的电离度相应地增大, 溶液浓度越小, 越有利于弱电解质电离。
三、中学化学数字化实验有利于学生进行探究式学习
将传统实验和数字化传感技术相结合做出的实验结果, 往往和只通过传统实验得出的结果有不一致之处, 这就需要运用掌握的知识进行全面的分析, 是实验操作上有不当之处, 还是实验与理论的差距。在实验过程中, 哪些因素会导致结果与预期的不一样。在《外界条件对化学反应速率的影响》实验中, 为什么得到的数据会反映出速率时而增大时而减小呢?让学生展开讨论, 老师进行引导、综合、归纳。原来在这个反应过程中, 是几个外界条件发生了变化:反应过程要放热, 会使反应体系温度升高, 从而会使反应速率加快;同时, 反应物盐酸的浓度会逐渐减小, 从而会使反应速率减小;还有固体颗粒物的大小也在不断地发生变化, 这些因素都从不同程度上影响着反应速率, 因此要看它们对速率影响的综合结果。如果能把一个实验处理到这种程度, 就有利于学生真正掌握知识, 培养学生综合运用知识的技能。通过讨论、分析、交流, 能有效培养学生的表达、沟通、实践等能力, 从而更好地体现新课标的理念, 落实新课标的目标。
四、中学化学数字化实验可为研究性学习提供技术支持
中学化学传统实验手段, 对于研究性学习课题难以完成, 而中学化学数字化传感技术就大显身手了。手持技术仪器主要用于采集并储存实验数据, 传感器可根据探究需要测定的参数 (如温度、湿度、光强、p H值、溶解氧浓度、电导率、气压、电流、电压等) 而自行选择。这些轻巧与便携仪器还为学生进行户外探究提供了方便, 学生可以带上溶解氧传感器、p H传感器和电导率传感器与数据采集器, 在野外实时定量测定水样的有关常数和进行水质分析。
教育技术绝不是强加于传统教学体系上的一堆仪器, 数字化绝不是在传统程序上增添或扩大一些什么东西。只有当教育技术真正统一到整个教育体系中去的时候, 只有当教育技术促使我们重新考虑和革新教育体系的时候, 教育技术才具有价值。
摘要：本文在介绍中学化学数字化实验系统的基础上, 对它的应用及与传统化学实验相比而显示出的优势进行了四个方面的论述:可使实验从定性升华到定量;有利于突破教学难点;有利于学生进行探究式学习;可为研究性学习提供技术支持。中学化学数字化实验不能完全代替传统化学实验, 它与传统化学实验可优势互补、相得益彰。
化学数字化课堂教学 篇7
一、数字游戏化
数字游戏化, 实质是指以游戏作为介质, 班级中的学生通过参与游戏活动来学到教材中的内容的一种教学方法。此种教学方法可以在一定程度上实现”寓教于乐”的教育要求, 具有比较显著的教学优越性。为此, 大部分的英语教师乐于选用此种教学方法。数字游戏化本着“寓教于乐”的教学原则, 将教学内容与游戏进行完美的融合, 充分体现游戏的教育价值, 同时教师还可以通过运用游戏的手段更好地推进教育质量的提升。
二、英语数字游戏化学习教学案例设计
(1) 教师在进行实际游戏化教学设计的过程中, 需要制定明确的教学目标。教师必须要以英语教学目标作为教学内容的基本要求, 由具体的教学内容来进一步确定教学游戏的形式。教师需要将教材中涉及到的重点难点内容全部融入在游戏中, 引导学生积极参与到游戏中, 在游戏中不断提升学生的实际语言能力, 最终实现培养学生可以运用英语解决现实问题的能力。教师需要在游戏过程中全部运用英语。例如, 教师在教学生单词的过程中, 可以通过玩扑克牌的游戏形式, 由学生的两方交替出牌, 教师需要说出单词, 学生需要以最快的速度记忆。教师通过玩“快速反应”的游戏, 要学生在比赛过程中背单词, 背出来就在黑板画正字, 看班级中哪个学习组的正字最多。教师的这一做法不仅可以不断锻炼学生的反应能力, 还可以通过抢答赛这一游戏形式进一步帮助学生精准把握教学内容。
三、英语数字游戏化学习教学案例的应用
(1) 教师需要精心设计教学游戏。英语教师在进行设计游戏的过程中, 需要将游戏设计得简单、易操作。英语课堂的教学时间是有限的, 如果教学游戏比较复杂, 教师就需要花费大量的时间进行游戏规则的讲解, 然后进行亲自示范, 使学生们处于一知半解的状态。教师这样的教学设计的教学效果是十分低下的。为此, 教师需要设置一些简单比较容易操作的教学游戏。例如, 教师在教学“How do you come to school”这一课时, 可以运用教学图片, 通过“一晃而过”的游戏形式, 将图片在学生面前展示, 然后立即将单词图片背扣, 让班级中的学生拼读单词。将bike、bus、car、taxi、foot等单词一一展示在学生面前, 不仅可以锻炼学生的瞬间记忆能力, 也可以比较容易将学生的注意力变得高度集中。教师还可以将单词一张一张地展现在黑板上, 给学生几分钟的时间记忆这些单词, 最后让学生趴在课桌上, 并迅速取走一张单词进行提问, 让学生说出消失不见的单词。教师也可以将单词进行描述, 让学生猜单词到底是什么。教师这一做法, 不仅锻炼了学生的听力, 同时也激发了学生的创新性思维。
(2) 教师需要为学生创设一定的游戏学习环境。一个良好的学习情境不仅有利于教师更加高效地进行教学, 还有利于全面激发学生的学习兴趣。为此, 英语教师必须要精心为学生创设游戏学习情境, 尽最大限度地实现教学内容情境化, 并紧密贴合学生的学习实际, 让学生可以在完全虚拟的环境下正确合理地应用英语语言。例如, 教师在教学“Would you like a pie”这一课时, 可以要求班级中的学生将教材中涉及到的英语单词如a cake, a pie, a hot dog, a hamburger, an egg等, 从各种报纸、杂志中找到此种食物的图片, 并将其全部贴在一张贺卡上制作成一张菜单, 再将班级中的学生合理分成若干个小组, 进行 “In the restaurant”游戏。在游戏中, 学习小组中一个人扮演侍者, 其他学生扮演顾客, 通过运用“What would you like”“I'd like…”“Would you like some…”“Yes, please”“No, thanks”这样的句型, 进一步锻炼学生的英语语言能力。学生在参与游戏教学的过程中, 看着菜单上的各种美味, 不断激发学生的求知欲, 从根本上保证了课堂教学的质量。
四、结束语
综上所述, 随着我国经济的不断发展, 英语这门学科逐渐成为小学教育阶段中主要教学课程之一, 对于学生的全面发展具有不可取代的教学意义。为此, 英语教师必须不断加强数字游戏教学法在英语教学课堂中的应用, 充分结合学生的学习情况, 全面激发学生的学习兴趣, 最终实现不断提高英语课堂教学的质量。
参考文献
[1]侯衍捍.小学英语教育游戏的设计与应用[D].山东师范大学, 2014.
数字化学习之我见 篇8
关键词：数字化学习,数字化学习资源,数字化学习环境
数字化学习, 是个体利用某种现代化数字工具或手段, 获取自己所需知识, 并在日常行为中, 将其内化为自身实践经验以及对日常事物的主观看法并随着科技进步而发展的一种新的学习方式。掌握好学习的节奏, 可以满足社会和学习者自身多元化发展要求。
所谓的数字化学习资源, 是指利用先进的计算机信息处理技术把适合学习的声、光、电、磁等信号转换成数字信号, 或把用于教学或自学的语音、文字、图像、动画、视频等信息转变为数字信息、存贮在磁盘等介质上的便于在互联网传输与计算机处理的信息。数字化与非数字信息比较, 数字信息传输速度快、容量大、不易失真、保密性好、抗干扰能力强、操作和处理简便、易保存等优点。以高速微机为核心的数字编码、数字压缩、数字调制与解调等信息处理技术, 谓之数字化技术。
数字化学习资源的优点主要体现在智能化、个性化、网络化这三个方面, 这也是未来社会发展的必然趋势。数字化学习资源是以数字技术为出发点, 但只有当数字技术逐渐得到人们的认可, 并在学习生活中得到广泛应用, 进而将互联网、计算机、数字化学习资源和智能技术融合起来时, 数字化学习才真正地实现。数字技术改变人类所赖以生存的社会环境, 带来了人类学习生活和工作方式的巨大变化时, 这种由数字学习技术和数字化学习资源产品带来的全新的更丰富多彩和具有更多自由度的学习方式才称之为真正的“数字化学习”。
随着社会科技的发展, 我们已踏进了一个暂新的数字化时代。一场数字信息的革命正朝我们席卷过来, 我们的学习、生活和工作无处不被数字化紧紧包围着。数字化意味着我们正在向自动化、高效化、便捷化发展。数字化学习, 曾是人类梦想中的学习方式, 同时也是人类不懈努力追求的学习方式。也许当你听到这个觉得既熟悉又陌生的名词时, 你明白什么是真正的“数字化学习”吗?即使它紧紧环绕在你的四周, 虽然你也真切地感受他的存在, 但是, 你明白什么是真正的“数字化学习”?什么是真正的“数字化生活”吗?
在这样一个IT技术、生物技术带给我们生活巨大变革的时代, 数字化学习已成为人类学习的主流。当鼠标轻轻地从你的眼前滑过, 当你在键盘上哒哒有节奏地击打时, 网络课堂中教师的讲课任你选择时;视频点播中英文、韩文、日文原版片随时随处观看时;电脑、电话、电视、家用电器物联互通时;手机卡、银行卡、校园卡、工作卡、个人身份证智能融合一体时;在电子图书馆里千万册电子图书看不完、翻不尽时;在INTERNET网上遨游牛津、剑桥的网络课堂时, 你就应该完全明白, 数字化学习正紧紧地围绕着我们, 正在给我们的学习生活带来翻天履地的变化。
在我们校园里有着众多蓬勃朝气的中职学生, 每天接受大量的知识灌输和锤炼。可令人扼腕的是, 我们虽然身处超速发展的信息时代, 但是除了少部分“达人”和“学霸”, 其他人都不怎么接触这个新知识的获取方式——数字化学习, 抑或是停留在“数字化学习不就是电化教育吗”的狭隘认识中。
我们期待更多师生, 甚至有着信息时代敏感性的社会人士, 携手加入数字化学习这个大队伍, 学会使用甚至用好此涵盖丰富的数字化学习资源, 同时适应复杂多变又有迹可循的数字化学习环境, 从知识库的宽度提升自己的高度。
在中职学校, 数字化学习环境建设得益于“国家中等职业技术教育改革发展示范校建设计划”和“国家信息技术化学校建设计划”立项中获得大量资金的倾斜, 在学校教学区、实训区、办公区、生活区利用现代信息技术完善数字化学习资源库和数字化资源学习环境, 特提出以下两点建议:
一、数字化资源的利用
首先, 在教学过程中, 加强数字化学习资源的使用力度或者是辅助教学力度, 使学生树立数字化学习资源观。在学习过程中, 应用数字化学习资源可以提高学生学习的质量和效率, 培养学生的创新思维和终身学习的能力。部分中职生对数字化学习资源的认知、应用还处于初级阶段, 他们对数字化学习资源的使用功能理解不是很深入, 还不习惯把网络环境作为学习的工具使用。而且有相当比例的学生只把网络工具当游戏娱乐或聊天通讯的工具。其原因除了软硬件资源本身的问题, 一个很重要的原因是引导、宣传不力, 这就要求教师在教育教学过程中, 加强指导, 使学生树立利用数字化资源学习的理念, 利用数字化学习资源进行有效的学习, 使学习效果更优化。
其次, 要促进学习资源的有效利用, 必须要提高学生的应用信息技术技能, 培养学生的信息素养。从调查结果来看, 很多学生都是因为计算机操作技能差、信息处理能力不强, 不能正确快速地找到有效资源。学校可以增设一些相关的基础技能拓展课, 给学生提供更多实践机会, 培养学生查找、处理信息的能力, 还可不定期地开设各种数字化学习工具的使用培训讲座, 指导学生有效应用数字化学习资源。学习者也应主动参与各种实践, 与同学或教师进行经验交流以弥补自身技能的不足。
二、完善数字化资源平台建设
尝试与在数字化学习界内实力较强的公司合作, 大力引进多种类型、立体化的、多层次的数字化资源;同时在宣传和操作的指导上下大力气, 经常请经验丰富的技术员进驻学校, 有可能的话, 定期召开相关培训讲座和提供类似企业实习机会。经过这样高强度和阶段式的推广之后, 学生应该能够很容易地把握信息时代脉络, 从内到外接纳这个时代的新宠儿, 并化为己用。
总之, 数字化学习系统的逐渐完善, 提供给我们的不仅是学习工具和学习资源, 更重要的是它能最大程度地引导学生的专业化成长, 更好地服务于学生, 甚至拉动一大批教师一同成长, 大大提高教与学的效率。
参考文献
[1]张尧学.数字化学习港与终身学习.教育情报参考, 2007 (3) .
化学数字化课堂教学 篇9
关键词：化学库房,数字化,管理
高校化学试剂库房是高校化学类实验室的重要组成部分, 是教师开展科研和教学实验不可缺少的部分;而化学试剂库房管理的成效将直接影响到开设教师科研及学生实验的成效。因此, 如何高效地管理好高校化学试剂库房的问题已逐渐受到国内高校的重视。如:渤海大学针对实验室试剂库房管理, 提出制定试剂申报计划、规范及信息化管理实验室试剂库房的方式管理化学试剂库房, 并取得成效[1]。又如:南京理工大学就高校危险品库房的数字化管理进行了探讨, 介绍了用C++Builder数据库程序编写相应的数字化管理模块, 并最终有效地应用到南京理工大学危险品库房的数字化管理中[2]。其他如北京理工大学[3]、安徽医科大学[4]等诸多高校也对此问题进行了探索, 并取得较好效果。笔者对在从事化学试剂库房管理的过程中, 积极探索、思考, 并成功获得红河学院校级科研项目资助。下面就此谈谈高校化学试剂库房数字化管理的必要性。
1 当前化学试剂库房管理存在的问题
自1998年高校扩招以来, 需要开展化学实验的专业的学生人数迅速增加, 实验所用药品的用量和种类也不断增加。以红河学院理学院为例, 红河学院自2003年升本以来, 需要开展化学实验的专业由单一的化学教育专科发展到化学、冶金工程、生物科学、生物技术、农学、科学教育等本科专业;学生人数的成倍增长, 学生学习内容的深化, 使得化学试剂用量及种类迅速增加, 这就使得化学试剂库房的管理出现如下一些问题: (1) 化学试剂领用随意性较大。每学期针对每个专业开设的化学实验内容变化较大, 且每学期需要开设实验的学生人数变化大, 加之实验技术人员需要准备的实验又多, 这就使得实验技术人员有时候会凭经验领取化学试剂, 结果就会导致少领, 漏领, 多领, 错领, 给自身和库房增加了工作量。此外, 化学试剂库房没有实现数字化管理还无形之中增加了实验技术人员领取药品过程的繁杂性, 实验技术人员只有到库房进行查询后才能够知道自己需要的实验试剂是否还有, 只有在得到还有的答复的情况下再进行领取, 这也无形地增加实验技术人员的工作量。 (2) 纸质化出入库记录导致试剂购买的不合理性。化学试剂库房目前主要是采用纸质记录出入库的药品种类和试剂, 这就导致在制定购买试剂计划的时候出现漏报、多报或错报的情况时有发生。 (3) 非数字化管理对追踪药品的流向不利。多数化学试剂都是有毒有害物质, 那么对这些有毒有害物质流向的跟踪是非常有必要的, 而目前的记录方式不方便快速查找药品的领取人以及所在的实验室。 (4) 非数字化管理为统计各实验室所需药品的总费用的计算带来不便。纸质记录的方式在计算药品费用的时候相当麻烦, 而且还有计算错误的可能, 同时还不方便计算到每个学生每个学期在每个实验室所需的药品费用。这就为每年年底编制第二年实验室经费预算提供详尽数据的时候带来较大的统计困难。
由此可以看出, 目前采用的纸质化的方式管理化学试剂库房, 还存在着诸多需要解决的问题。而随着数字化日益现代化, 数字化管理的优势也得到充分的体现那么采用数字化的方式管理化学试剂库房是可行的。
2 化学试剂库房数字化管理的优点
从当前化学试剂库房管理存在的问题来看, 采用数字化管理化学试剂库房是有必要的。化学试剂库房实行数字化管理后, 将带来一下几个方面的便利: (1) 数字化管理将克服化学试剂领用随意性较大的缺点。实行数字化管理后, 各实验室可以通过数字化管理前台查询所需试剂的库存信息, 如库存试剂名称、规格、数量、产地、存放位置等, 同时库房管理者也可以通过数字化管理后台查询各个实验所需试剂的信息, 建立每个实验试剂消耗的档案。这样可以有效的避免随意领取化学试剂的现象, 加强了化学试剂的有效管理。 (2) 数字化管理可以很好地指导制定试剂购买计划。通过数字化管理系统, 可以很快查询出试剂库存情况, 这样可以更加有效地指导试剂的购买。此外, 当某个实验室某种试剂不够的时候, 也可以通过查询很快在其他实验室找到该试剂, 以此提高实验效率, 也避免了化学试剂的浪费。 (3) 有利于更加有理为统计各实验室所需药品的总费用的计
加有利的证据。
3 结语
化学试剂库房管理是实验室工作的重要组成部分, 利用数字化的方式来管理和监控化学试剂是社会发展的必然形式。通过分析, 我们可以清晰地认识到数字化管理诸多优点。因此, 对高校的化学试剂库房进行数字化管理是有必要性的。
参考文献
[1]关于实验室试剂库房的规范化管理问题初探[J], 王青林, 李新华, 科技信息, 2007年第1期, 226.
[2]高校危险品库房的数字化管理[J], 郜涛, 路贵斌, 爆破器材, 2007年第4期, 29～31.
[3]高等学校危险化学品安全管理探讨[J], 李振键, 范强锐, 金军, 安全与环境学报, 2004年第3期, 20～22.
化学数字化课堂教学 篇10
1 有效数字定义
在科学实验中, 需要记录很多测量数据, 一般允许最后一位是估计的, 虽不太准确, 但不是随意的, 它们全是有效的, 所以称为有效数字。有效数字即指实际工作中能够测量到的数字, 包括最后一位估计的不确定的数字[1,2]。记录数据和计算结果时, 究竟应该保留几位数字应根据所用的测定方法和所用仪器的准确程度来决定, 并且在记录数据和计算实验结果时, 所保留的有效数字中, 只允许最后一位是可疑的数字。有效数字保留几位是根据测量仪器的准确度来确定的, 因此对于各种分析仪器的准确度应十分清楚, 比如滴定分析中消耗滴定剂的体积由终读数减初读数得到:24.05-0.02=24.03 (m L) 为4位有效数字。又如台秤称量某称量瓶为20.8g, 因为台秤只能准确地称到0.1g, 所以该称量瓶质量可表示为20.8g, 它的有效数字是3位。如果将该称量瓶在分析天平上称量, 得到结果是20.8126g, 由于分析天平能准确地称量到0.0001g, 所以它的有效数字是6位。100 m L容量瓶表示为100.0m L;250m L容量瓶表示为250.0m L;25 m L移液管表示为25.00m L。
对于数字“0”来说, 可以是有效数字, 也可以不是有效数字。当用其表示与测量精度有关的数值大小时, 为有效数据, 而仅仅用来指示小数点位置时, 则是非有效数字。在一个数中, 确定数字“0”是否是有效数字的方法是, 左边第一个非零数字之前的所有“0”都是非有效数字, 仅仅作为标定小数点位置而已;而位于右边的最后一个非零数字之后的那些“0”都是有效数字。有效数字末尾的“0”表示可疑数字的位置, 随意增减会人为地夸大测量的准确度或测量误差!不得在测量数据的末尾随意添加或删减数字。
2 有效数字的修约规则
记录和表示计算结果时要按照确定了的有效数字将多余的数字予以修约。弃去多余的或无意义的数字一律按“四舍六入五考虑”原则取舍。其取舍方法是:凡末位有效数字的后面第一位数字 (即尾数) 大于等于“6” (指6、7、8或9) 以及“5”后面还有任何非零数字时, 则在末位有效数字上增加1。尾数小于等于“4” (指4、3、2、1或0) 时, 则舍去不计。尾数恰为“5”时 (“5”后没有数字或全为0时) , 这时要看“5”之前的数字即末位有效数字是奇数还是偶数而定, 若为奇数, 则在末位有效数字位上增加1;是偶数, 则舍去不计。尾数为“5” (“5”后面还有任何非零数字时) , 则在末位有效数字上增加1。不论舍去多少位, 必须一次修完毕。
例如, 将下列测量数据修约为四位有效数字时:
尾数≤4时舍:0.726535-------0.7265
尾数≥6时入:12.1585-------12.16
尾数=5时, 若后面数为0或没数时, 舍5成偶:15.51500--15.52, 415.45--415.4
若尾数5后面还有不为0的任何数全进:512.0500100-------512.1
3 有效数字的运算规则
实验中不仅要正确记录数据, 而且还要进行数据的计算。由于任何测量都存在误差, 只能是近似值, 所以数据记录和计算结果反映了近似值的大小, 这在某种程度上表明了误差。因此, 数据处理运算也是重要环节。
3.1 加减运算
结果的绝对误差应不小于各项中绝对误差最大的数 (计算结果的小数点后面的位数与各数中小数点后面位数最少者一致) 。一般计算方法:先计算, 后修约。
例如:5.0416+57.45+0.756=63.2475→63.25
3.2 乘除运算
结果的相对误差应与各因数中相对误差最大的数相适应。 (即与有效数字位数最少的一致。当有效数字位数最少的那个因数首位有效数字是8或9, 则积或商的有效数字的位数可以比这个因数多取一位。)
例如:1.0256×7.566×0.21567=16.735322→16.74
例如:6.23863×0.8964+0.30=5.5923+0.30=5.89
3.3 乘方或开方运算
乘方与开方相似于有效数字位数相同的数乘除, 可用乘除运算法则进行运算, 故结果的有效数字与其底或被开方数有效数字位数一致。
例如:6.542=42.8
3.4 对数和反对数运算
计算时, 所取对数的小数点后的位数 (不包括首数) 应与真数的有效位数一致。最常用的是p H与氢离子浓度的换算。
例如:[H+]=6.3×10-12 mol·L-1, p H=11.20
尾数0.20与真数都为二位有效数字, 而不是四位有效数字。
3.5 计算过程中其它注意点
遇到倍数、分数关系, 因其不是测量所得, 可视为无限多位有效数字;常数亦可看成具有无限多位数, 如π、e。
误差和偏差一般只需保留1~2位。
4 结束语
有效数字是无机及分析化学基础课的教学内容之一, 使学生理解有效数字的本质含义, 掌握有效数字修约规则和运算规则, 使其树立准确的“量”的概念, 在实际测量和计算中具有重要的现实意义。
摘要：本文基于无机及分析化学中有效数字的重要性, 介绍了有效数字的概念和正确记录分析数据的方法 , 及有效数字运算规则和修约规则。
关键词：无机及分析化学,有效数字,运算规则,修约规则
参考文献
[1]李克安.分析化学教程[M].北京:北京大学出版社, 2005:53-55.