计算机模拟化学实验不利于培养学生耐心、大胆、机警、细心、耐挫等良好心理，而通过组织学生观察演示实验、亲自动手进行分组实验，不仅可以培养学生的观察能力，同时可以培养学生发现问题、分析问题的能力，培养学生严谨的科学态度和创造性思维的能力。因此，在运用计算机进行辅助教学时，课件不能替代学生的化学实验基本操作，不能替代学生的分组实验，更不能替代教师的整个课堂教学。由于计算机辅助教学具有一定的局限性，我们有必要对计算机课件进行选择制作。通常情况，以下类型的课件较适宜于计算机的制作：
一、难以实现的化学实验的模拟
由于化学实验室硬件条件的限制，并考虑到实验经费的不足和实验的时间、安全等因素，很多实验难以作为演示实验或学生实验走进课堂。这时可采取计算机模拟演示。在中学化学教材中这样的实验主要有：
1.装置复杂、药品稀贵的实验。实验室制取HNO3需用曲颈瓶，绝大多数学校的实验室已不存在；黄金溶于王水的实验，黄金较为昂贵。这类实验可以用模拟实验来代替。
2.操作技术要求高的实验。可通过计算机将操作技术要求高的实验操作及注意事项加以分解并及时反馈，分析错误操作可能导致的结果。如温室效应实验、酸雨形成实验、饱和溶液配制实验、中和滴定实验等。
3.危险系数高的实验。课堂化学实验特别是学生实验一般总尽量选择较安全的实验设计，像爆炸实验、毒性较大且不易控制的实验，如氟化氢的制备、氟单质通过水中等可模拟演示。
4.错误的实验操作。可模拟一些错误的实验操作，使学生亲身感受到错误操作的危险，从而避免错误操作的发生。
5.反应速度过慢的实验。受时间因素及课堂节奏的制约，一些反应过慢的实验。
6.重要的化学史实验。化学史也是一部思维史，模拟化学史实验不仅可以使学生了解化学的发展过程，而且可以让学生学会化学家的分析、思维方法，培养学生的创造能力和严谨的科学态度。
二、化学化工过程的模拟
1.化学平衡过程。如演示“晶体溶解平衡”课件时，当将晶体投入盛水烧杯中时，晶体中的微粒溶于水中，同时溶液中的少量微粒又聚集成晶体，此时显示出来的是“V溶解＞V结晶”，并可观察到晶体越来越多。随着晶体不断溶解，溶液中溶质微粒增多，最后达到饱和，此时显示出来的是“V溶解＝V结晶”。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当改变温度或溶剂的量时，饱和溶液变为不饱和溶液，或溶质从饱和溶液中析出，此时显示出来是“V溶解＞V结晶”或“V溶解＜V结晶”，并同时出现“结晶”或“溶解”的现象。
2.化学反应历程。乙醇的分子间脱水与分子内脱水，哪种产物是乙稀，哪种产物是乙醚？酯化反应过程中，羟基的脱去酸中羟基，另一种是脱去醇中的羟基。通过三维动画模拟演示，学生很容易判断酯化反应是按哪种历程进行的。
3.化工生产过程。化工生产过程的模拟包括两部分：其一是模拟某一反应设备内的反应现象；其二是模拟整个化工生产流程，如工业制硫酸、工业制硝酸、工业制碱、石油裂解、分馏、蒸馏等。
三、对化学原理理论解释的模拟
化学事实主要包括客观世界中与化学相关的事实、化学实验事实和化学实验本身的控制条件等，是化学科学认识的最初成果。这些化学事实说明了什么，为什么会产生这些事实，我们必须概括这些事实，并把它们提高到原理的高度。因此，化学原理实际上就是对化学事实的理论解释，它可以帮助学生了解化学事实的内在联系，触类旁通，从而加深对化学事实的理解。
四、微观物质结构及其运动的模拟
1.微观物质结构。教学中，我们感到晶体结构（如NaCl、金刚石、干冰等）较复杂的分子结构、有机物的同分异构等内容有时通过语言描述比较困难，结构模型的使用又很不方便。而借助于计算机特殊的动画功能则可以对它们任意进行拆分、组合等操作，既有利于学生对物质结构的理解，又有利于学生空间想象能力的培养。
2.微观粒子的运动。微观粒子的运动对中学生来说是较难理解的，又不可能通过化学实验演示，如氧化还原反应中电子转移的方向和数目、离子反应、原电池工作原理、电解与电镀、布朗运动等。我们在讲解氧化还原反应时，把“微粒得到电子，化合价降低，体现氧化性；微粒失去电子，化合价升高，体现还原性”通过计算机模拟演示，既使学生加深了对这部分知识的理解，又为氧化还原型的离子方程式的书写奠定了良好的基础。
3.微粒在化学变化中的行为。通过计算机动画模拟CO与CuO之间氧化还原反应的实质过程，可弄清氧化铜是如何失去氧原子，而一氧化碳是如何得到氧原子；HgO的分解实验，学生能清楚地看到每个氧化汞分子是由一个汞原子和氧原子构成，氧化汞分子分割成汞原子和氧原子，两个氧原子重新组合成一个氧分子再聚成氧气，很多汞原子聚集成金属汞。通过以上现象，学生便很容易想象化学反应中分子和原子的行为，同时也加深了对“原子是化学变化中的最小微粒”和“在化学变化中分子可以再分而原子却不能再分”的理解，从而又为学生学习质量守恒定律建立了扎实的基础。
总之，运用计算机进行辅助教学是教育现代化工程的需要，我们不仅要拥有计算机，更要用好计算机。我们一定要更新观念，坚持以化学实验为主、以计算机模拟教学为辅的原则，扬长避短，以最优化的化学实验结构促进化学教育教学工作，为教育现代化工程的早日实现作出应有的贡献。
论文作者:陈思宏
论文发表刊物:《素质教育》2020年2月总第335期
论文发表时间:2019/12/13
标签：化学论文; 计算机论文; 学生论文; 微粒论文; 氧原子论文; 操作论文; 晶体论文; 《素质教育》2020年2月总第335期论文;