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【摘要】
虛擬實驗是虛擬現實技術與教育教學技術的結合，目前已經在中學實驗教學中廣泛應用。借助于虛擬現實技術、計算機圖形、圖像技術和仿真技術，搭建出一個類似于真實實驗的環境，讓操作者可以通過操作平臺，像真實實驗一樣達到體驗、觀察實驗的目的。對于虛擬實驗在中學化學實驗教學中的現狀進行分析，思考存在的問題，改進的策略。
【關鍵詞】
虛擬實驗；化學實驗教學；現狀；思考
虛擬實驗是虛擬現實技術與教育教學技術的結合，目前已經在中學實驗教學中廣泛應用。虛擬實驗借助于虛擬現實技術、計算機圖形、圖像技術和仿真技術，搭建出一個類似于真實實驗的環境，讓操作者可以通過操作平臺，像真實實驗一樣達到體驗、觀察實驗的目的。在目前的中學化學實驗教學中，利用虛擬實驗教學可以避免傳統真實實驗出現的成本昂貴、危險性大等不利因素，存在著明顯的實用性和優勢。
一、虛擬實驗在化學實驗教學中應用的現狀分析
通過對于本市多所學校，中學一線化學教師的走訪、調查，結合所對應學校學生的學習使用感受，認為在我們目前的教育教學環境以及學校軟硬件設施完備程度的狀況下，虛擬實驗的應用狀況并不是十分理想。雖然各類學校都在提倡教師使用虛擬實驗與真實實驗相結合，但實際教學過程中仍然存在著諸多問題。
1.相對于初中教學中對于化學實驗的重視程度而言，高中的化學實驗課程重視程度略顯不足。教學中雖然很多教師已經開始轉變觀念，意識到化學實驗教學作為化學教學非常重要的一部分是不可缺少的。但是由于課程負擔重，課時量相對不足，以及繁重的高考壓力，化學實驗進行起來又非常的耗時耗力，導致教師更愿意通過知識的描述來完成教學。只要求學生在通過學習之后能夠寫出實驗步驟，記住實驗結果就可以了。這不利于學生科學素養的塑造，也不利于化學科學的學習發展。
2.目前虛擬實驗在學校的應用推廣還比較緩慢。隨著計算機技術的發展和普及，多數的學校都有相應的計算機輔助實驗室或相應的虛擬實驗設備，但是依然有許多的學校對于虛擬實驗的應用存在誤區，一些相對傳統型的教師對虛擬實驗的應用還持有不同的意見，一些學校也存在購買的軟硬件設備，但并沒有有效合理使用的情況。
3.硬件設備不足。在這次調查過程中，大部分學校的硬件設備仍然存在著諸多的問題比如，一些功能無法使用，網絡資源無法共享，無法連接網絡等等問題，這些都極大地影響虛擬實驗技術的應用。許多學校的多媒體教學的應用還有非常充分的上升空間，解決硬件設施的問題，是虛擬實驗在中學教學中是否可以更好地使用的關鍵。
4.軟件實施的不足以及教師能力的提升。虛擬實驗可以節省較多的傳統真實實驗準備時間，節省實驗耗費，許多教師是非常支持其應用的。目前，部分中學學校教學軟件還存在較為落后的狀況，無法正常運行虛擬實驗軟件。除此之外，部分教師的計算機能力仍然需要不斷學習和提高，操作能力的欠缺也影響了虛擬實驗在學校的有效應用。
二、虛擬實驗在化學實驗教學中應用的改進策略
通過分析虛擬實驗在中學化學實驗教學應用中存在的問題，結合目前我國化學實驗教學的實際，分析問題產生的原因，進行思考探索，提出以下幾點改進的策略：
1.改善學校的軟硬件設備。我國教育教學改革提倡提高學生在課堂中的主體性作用，增強學生的自主意識，結合信息化技術培養學生的科學素養。虛擬實驗技術在學校的應用有助于這些目標的實現。但是，目前多數學校實驗教學不具備虛擬實驗技術開展的前提，這樣就會導致虛擬實驗技術在中學中進行緩慢。因此，如果想要虛擬實驗在學校順利開展就需要各級教育部門重視學校的軟件和硬件設施的更新，給與足夠的資金支持，學校也應當將資金合理利用，積極建立完備先進的多媒體教育體系，為虛擬實驗在中學化學實驗教學中的應用做好基本的準備。當然，虛擬實驗設施不僅可以應用于化學課堂，物理、數學、地理等等課堂教學中都可以使用，提高使用率，進一步提高學生的科學素養，文化素質水平。
2.提高一線教師的軟件操作能力。虛擬實驗在中學化學實驗教學中應用較難的另一個問題是教師的軟件使用操作能力有局限性，思想還較為落后，還不能很熟練很好的使用新技術解決新問題。仍然有大量的教師覺得運用虛擬實驗技術太麻煩，不愿意去運用，不想去學習，還繼續使用傳統授課方式，PPT展示實驗過程等等。因此，學校要增加教師的培訓力度，可以開展系統的培訓為相關的教師，通過集中學習培訓提高教師使用新設備的能力，改善教師的觀念。中學化學教師可以熟練使用虛擬實驗技術教學，可以作為年度考核的標準之一，增強教師學習的積極性。只有一線教師能夠熟練使用，積極應用虛擬實驗技術教學，學生才有可能更好更充分地學習，虛擬實驗在化學實驗課堂的積極效果才能真正體現。
3.營造良好教育環境，改變傳統教育觀念。在大多數中學教育理念中，化學課程的學習主要是應對隨之而來的中考、高考，對于化學本身的意義，對于學生自主研究，科學素養的培養不夠重視。因此化學實驗在一些教師看來就是浪費時間，中學教師更傾向于直接教授給學生知識，直接告訴學生實驗的結果是什么，而不是讓學生去探索、研究。因此，在虛擬實驗的應用中，需要首先注意在學校中營造創新的教育理念，寬松的學習環境，讓教師、學生都能夠積極與新事物、新技術接觸，不斷轉變陳舊的理念，積極使用新型的技術手段，讓課堂更加有趣，讓學校更加高效。虛擬實驗可以非常生動、直觀地展現實驗過程，學生自己動手可以全面體會實驗的過程，對學生學習效果非常有益。
作者：李艷偉 江玉華 單位：新蔡縣第一高級中學
參考文獻：
[1]李偉光.虛擬實驗在化學學科教學中的作用與成效研究[D].河南大學,2012.
