一、虚拟化学实验室在教学中的应用

1、强化实验操作,增强实验效果和知识的传授

化学当中有些实验,例如实验室用KMnO4加热制O2,试管口为什么要略向下倾斜;实验结束时为什么要先撤导管,再熄灭酒精灯等问题。老师为了避免仪器损耗,实验前反复强调,如果操作错误就会导致试管炸裂。所以决不允许任何同学违规操作,但是学生总是对这样的后果表示怀疑。我们又不能以损耗实验仪器为代价来满足学生的探究欲望。可是,有了虚拟实验软件,我们就可以让学生有意识的进行一些错误操作,这样既消除了学生心中的疑虑,又达到了我们的实验目的。

化学虚拟实验室 虚拟化学实验与实验室实验的关系

2、危险、有毒的实验,进行虚拟实验,可环保。

在讲O2性质一节时,有一个S燃烧的演示实验,这个实验S在空气中的燃烧现象不明显,如果让学生在空气中长时间的观察,由于S燃烧有SO2生成,又会污染大气,那本实验利用虚拟演示,这些问题就迎刃而解了。

另外作为农村中学,虽然实验仪器是省里全新配置的,但是实验室里没有通风橱,像CO等一些有毒气体实验仍然无法操作,这样的实验我们就可以利用虚拟实验软件来完成,同样可以达到相应的实验效果,同时也提高了实验的开出率。

3、增强学生对于实验的感官认识,提高课堂效率。

微观模拟及实验现象放大化让学生更能深切体验实验,增强学生对于实验的感官认识,提高课堂效率。

化学虚拟实验室 虚拟化学实验与实验室实验的关系

不足:其一是实验真实感不强,无法体会动手实验中出现的各种误差;其二是不能有效培养学生动手操作与实践能力;其三是不能实际体验出动手实验中出现的各种故障,限制了学生自主发现与思考能力的培养;其四单机操作,合作性不强。

使用时要注意:一是不能完全以虚拟实验代替真实实验,在实际教学中,二者应灵活运用,相辅相成,优势互补。二是不能仅为应用虚拟实验软件而设计教学,软件的使用永远为教学目标的落实服务,二者主次地位不可颠倒。

二、虚拟化学实验与实验室实验的关系

虚拟化学实验和实验室实验都是学习化学的重要方式,但它们有一些不同之处。

实验室实验是指在实验室中进行的实验,学生可以直接进行实验操作,观察实验现象,收集数据,并进行分析和解释。这种实验可以帮助学生更好地理解化学原理和概念,同时也能提高他们的实验技能。

虚拟化学实验则是通过计算机模拟实验来进行学习。学生可以通过虚拟实验平台进行实验操作,观察实验现象,并进行数据收集和分析。虚拟实验可以提供更多的实验场景和实验环境,同时也能够减少实验操作中的风险,节约实验成本和时间。

虚拟化学实验和实验室实验都有其优点和缺点,它们可以相互补充。虚拟实验可以作为实验室实验的辅助工具,帮助学生更好地理解实验原理和操作步骤,同时也能够增强学生的实验安全意识。实验室实验则可以提供更真实的实验场景和实验环境,帮助学生更好地理解实验原理和概念,同时也能够提高学生的实验技能。

三、简述虚拟仿真实验在化学教学中的地位和作用

简述虚拟仿真实验在化学教学中的地位和作用如下:

虚拟仿真实验可在实际实验教学中发挥巨大作用。涉及到大量化工设备工作原理的课程,仅凭简单的课堂讲解或平面多媒体辅助教学,很难让学生对比较抽象的化工设备彻底了解。

而通过虚拟仿真技术,将管道、阀门、调节器、泵、换热器、塔设备等直观的呈现在学生面前,让学生在接近真实化工生产环境的虚拟现场看到各种化工设备的运转过程,肯定会大大调动学生的学习积极性和主动性,收到事半功倍的学习效果。

通过仿真实验的开展,可以使学生对真实实验难以开展的实验项目的实验机理、反应规律、实验现象进行更深入的了解,有助于其对化学化工相关知识更加全面的理解和掌握,为学生由被动学习转变为主动学习提供了一条可行的途径。

开放式虚拟仿真化学实验室采用多媒体技术在计算机上建立虚拟实验室环境,提供可操作的虚拟实验仪器,使学生在互联网上通过接近真实的人机交互界面完成实验,同时提供网络实验教学的一体化管理功能。

化学虚拟仿真教学是真实实验教学资源的重要补充,仿真实验教学资源与真实实验教学资源相结合,可以进一步完善实验教学体系。建设虚拟仿真实验室,一方面顺应了以教育信息化工作为主线的高等教育改革发展趋势,另一方面也满足了实验室建设和实验教学改革与创新的需要。

近十年来,由于高校普遍扩招,需进行实验的学生人数越来越多,而受制于实验室建设费用高昂、实验指导老师有限等因素,传统实验教学中存在的教学方法单一,知识学习和实验动手操作相互分离,学生缺乏学习主动性和创造性等问题越来越突出,该教学模式已经不能完全满足新形势下的教学要求。