基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式探究

石鈺 董林娟 張倩雯

摘 要：在如今這個(gè)信息技術(shù)迅猛發(fā)展的時(shí)代，互聯(lián)網(wǎng)成為學(xué)生學(xué)習(xí)的重要方式。如何有效地利用互聯(lián)網(wǎng)，發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)對(duì)教育教學(xué)的輔助作用成為教育改革和創(chuàng)新發(fā)展的一個(gè)重要內(nèi)容。基于此，文章將會(huì)對(duì)互聯(lián)網(wǎng)輔助下的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式進(jìn)行探究，重點(diǎn)指出互聯(lián)網(wǎng)輔助物理教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，以此在實(shí)行現(xiàn)代化物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的前提下，構(gòu)建創(chuàng)新型物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，優(yōu)化物理化學(xué)教學(xué)手段，豐富教學(xué)內(nèi)容，提升教學(xué)效果，實(shí)現(xiàn)學(xué)生物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)知識(shí)技能掌握程度的高效提升。

關(guān)鍵詞：互聯(lián)網(wǎng);物理化學(xué);實(shí)驗(yàn)教學(xué);模式

0?引言

物理化學(xué)的實(shí)驗(yàn)原理非常復(fù)雜，涉及的儀器設(shè)備非常多。而通過(guò)對(duì)某些物理參數(shù)變化的測(cè)定研究，可以對(duì)化學(xué)變化規(guī)律或者與之相關(guān)的物理參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)反映。而在傳統(tǒng)的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)當(dāng)中，教師主要利用實(shí)驗(yàn)教材，對(duì)實(shí)驗(yàn)原理、儀器的使用方式以及實(shí)際的操作步驟等進(jìn)行講解，而學(xué)生也只能通過(guò)對(duì)教材的預(yù)習(xí)以及課上的學(xué)習(xí)來(lái)對(duì)具體的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)知識(shí)和技能進(jìn)行掌握。像這樣的情況，要么就是教師所講解的知識(shí)不全，要么就是學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握不夠[1]。通過(guò)虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，虛擬實(shí)驗(yàn)室能夠?yàn)閷W(xué)生創(chuàng)建生動(dòng)、逼真的虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境，學(xué)生足不出戶便可做各種實(shí)驗(yàn)，甚至一些由于受實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地、設(shè)備和經(jīng)費(fèi)等硬件條件的限制而無(wú)法開(kāi)展的實(shí)驗(yàn)也可以獲得與真實(shí)實(shí)驗(yàn)一樣的體會(huì)。目標(biāo)是運(yùn)用虛擬實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)，建立新型的與課程體系相對(duì)應(yīng)的演示與驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)、綜合與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目體系，提高學(xué)生綜合素質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。

1 建設(shè)現(xiàn)代化教學(xué)資源和課程網(wǎng)站，實(shí)現(xiàn)資源共享

在現(xiàn)如今信息技術(shù)飛速發(fā)展的時(shí)代，人人都會(huì)利用到互聯(lián)網(wǎng)，無(wú)論是上學(xué)還是上班，都離不開(kāi)互聯(lián)網(wǎng)。而對(duì)于物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)來(lái)說(shuō)，網(wǎng)絡(luò)上優(yōu)秀的教學(xué)資源可以對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)起到良好的引導(dǎo)作用，使得學(xué)生能夠在不受時(shí)間和地點(diǎn)限制的情況下，有目的、有方法地對(duì)實(shí)驗(yàn)的具體內(nèi)容、操作方法和注意事項(xiàng)等信息進(jìn)行及時(shí)地了解，從而促進(jìn)學(xué)生實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)效果和效率的提升。還有，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師也可以利用互聯(lián)網(wǎng)將相關(guān)的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)資料等進(jìn)行共享，這樣就可以在互聯(lián)網(wǎng)輔助教學(xué)的情況下，對(duì)教師輔導(dǎo)的壓力進(jìn)行減輕，從而促進(jìn)學(xué)生自學(xué)能力的提升。而當(dāng)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，教師還可以利用互聯(lián)網(wǎng)上的網(wǎng)絡(luò)資源，對(duì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有效處理的指導(dǎo)，以此在提升學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生實(shí)際運(yùn)用能力的提升。

2?利用互聯(lián)網(wǎng)對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程進(jìn)行改革

2.1? 改革實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)方式

在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)教學(xué)中，學(xué)生對(duì)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的預(yù)習(xí)方式都是以教材為參照點(diǎn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行書(shū)寫。而因?yàn)槲锢砘瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)主要是通過(guò)一些中小型儀器來(lái)對(duì)一些參數(shù)的變化進(jìn)行測(cè)試和研究，因而這種傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)方法無(wú)法將學(xué)生對(duì)儀器具體操作技巧的掌握進(jìn)行有效提高，進(jìn)而也就導(dǎo)致物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率過(guò)于低下。因而在這樣的情況下，就需要物理化學(xué)教師能夠利用互聯(lián)網(wǎng)和多媒體技術(shù)，在相關(guān)的實(shí)驗(yàn)室當(dāng)中，配置起電腦，并將自己研發(fā)的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課件安裝到電腦當(dāng)中，使得課件演示的實(shí)驗(yàn)儀器與學(xué)生上課所用的儀器保持一致[2]。之后教師還要引導(dǎo)學(xué)生，讓學(xué)生在正式上課之前，利用實(shí)驗(yàn)室當(dāng)中的電腦，觀看實(shí)驗(yàn)的操作視頻，使得學(xué)生能夠在對(duì)儀器的使用方法進(jìn)行初步的了解時(shí)，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)儀器使用技巧的掌握，從而提高預(yù)習(xí)效果。另外，教師還需要在物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課之前，在網(wǎng)絡(luò)上共享相關(guān)的實(shí)驗(yàn)資源，并要求學(xué)生通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)登錄，對(duì)這些資源進(jìn)行預(yù)習(xí)觀看。這樣既能夠提升學(xué)生預(yù)習(xí)效果，也能提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和操作能力。

2.2? 變革指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)的方式

在以前沒(méi)有數(shù)字化資源的時(shí)候，因?yàn)橄拗频膶?shí)驗(yàn)儀器數(shù)量，每次上課，一個(gè)指導(dǎo)教師就需要在30人左右的課堂當(dāng)中，對(duì)兩個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行講解。這樣不僅會(huì)加大教師的壓力，使得教師過(guò)于疲憊，還會(huì)影響到學(xué)生對(duì)知識(shí)和技能的學(xué)習(xí)，從而增加實(shí)驗(yàn)的失敗率。而在有了數(shù)字化資源的如今，不僅能夠得到良好的學(xué)生課前預(yù)習(xí)效果，還能夠在一定程度上減輕教師對(duì)儀器操作的講解壓力。因此，在這樣的情況下，物理化學(xué)教師在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，就應(yīng)該對(duì)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行充分的應(yīng)用，并將課堂提問(wèn)等教學(xué)環(huán)節(jié)加入課堂，使得學(xué)生能夠在對(duì)實(shí)驗(yàn)當(dāng)中的問(wèn)題進(jìn)行研究探討時(shí)，加強(qiáng)對(duì)所學(xué)知識(shí)和技能的掌握，從而在降低實(shí)驗(yàn)失敗率的前提下，實(shí)現(xiàn)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的順利完成。

《物理化學(xué)》一書(shū)中描述的實(shí)驗(yàn)燃燒熱測(cè)定，可以通過(guò)南京桑力電子設(shè)備廠提供的SHR-15A 燃燒熱實(shí)驗(yàn)裝置，其“設(shè)備”與“部件”是虛擬的，使實(shí)踐訓(xùn)練及時(shí)跟上技術(shù)的發(fā)展，加深學(xué)生對(duì)本專業(yè)的認(rèn)知度，掌握一定的動(dòng)手能力;虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的沉浸性和交互性，使學(xué)生能夠在虛擬實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)環(huán)境中全身心地投入到實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)環(huán)境中去，把以教師為主體轉(zhuǎn)變成以學(xué)生為主體，激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)創(chuàng)新意識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)大綱自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、提高學(xué)生在實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。這有利于學(xué)生進(jìn)行各種技能訓(xùn)練，虛擬的實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練系統(tǒng)無(wú)任何危險(xiǎn)，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)可規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)。真實(shí)實(shí)驗(yàn)或操作往往會(huì)帶來(lái)各種危險(xiǎn)。學(xué)生在虛擬實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)環(huán)境中，可以放心地去做各種危險(xiǎn)的實(shí)驗(yàn)，可以不厭其煩地反復(fù)練習(xí)，直至掌握操作技能。

3 ? 利用互聯(lián)網(wǎng)建立在線模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)考試的改革

傳統(tǒng)的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)考核分為理論考核和實(shí)際操作考核。這種考核方式不僅需要多個(gè)教師，還需要教師花大量精力和時(shí)間批閱試題。因此，為了能夠?qū)⒖荚嚂r(shí)間有效減少，教師可以利用互聯(lián)網(wǎng)，為學(xué)生開(kāi)發(fā)在線考試系統(tǒng)[3]。在物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的在線考試系統(tǒng)當(dāng)中，教師可以將實(shí)驗(yàn)的類型、試卷的題型、題型的難易程度、題目的具體分?jǐn)?shù)、考試的時(shí)間日期、考試時(shí)長(zhǎng)等都設(shè)置出來(lái)，并引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)對(duì)各項(xiàng)信息以及開(kāi)考時(shí)間和規(guī)定等進(jìn)行了解。這不僅可以節(jié)省教師平時(shí)設(shè)置試卷的時(shí)間，還可以相應(yīng)地減少考試的時(shí)間，更是可以增大考核內(nèi)容的覆蓋面，使得能夠在提高物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)考核效率的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生知識(shí)面的擴(kuò)大，進(jìn)而達(dá)到提高學(xué)生學(xué)習(xí)能力和物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作技能的目的[4]。

為了更好地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行技能項(xiàng)目練習(xí)，在訓(xùn)練過(guò)程中，系統(tǒng)應(yīng)實(shí)時(shí)采集訓(xùn)練數(shù)據(jù)，根據(jù)訓(xùn)練情況提供文字、圖形、聲音等不同形式的操作提示和智能糾錯(cuò)反饋。學(xué)生可利用智能引導(dǎo)和糾錯(cuò)，反復(fù)練習(xí)該操作直至熟練掌握。在練習(xí)過(guò)程中不僅在操作技術(shù)方面對(duì)學(xué)生進(jìn)行訓(xùn)練，并且重視人文關(guān)懷，在對(duì)比操作的基礎(chǔ)上形成數(shù)據(jù)分析報(bào)告，為找出問(wèn)題提供良好的工具，為改進(jìn)教學(xué)質(zhì)量提供依據(jù)。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著現(xiàn)如今互聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)在人們生活中所發(fā)生的作用也非常的重大?；诖耍鱾€(gè)高校在教學(xué)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課時(shí)，就應(yīng)當(dāng)充分地利用網(wǎng)絡(luò)，并形成一個(gè)有效的網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)體系，像網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)和在線模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)等。這種網(wǎng)絡(luò)輔助下的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，不僅能夠?qū)⒕W(wǎng)絡(luò)的作用充分地發(fā)揮出來(lái)，還能夠更進(jìn)一步地加深對(duì)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)的講解，為學(xué)生以后相關(guān)技術(shù)水平的提高提供有力保障。

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（編輯 王永超）