摘要：初中化学实验是培养学生科学素养、动手能力与探究思维的核心环节，但传统实验教学常受限于安全风险、器材短缺、现象不明显等问题。本文以人教版初中化学教材实验为依托，结合教学实践，探讨信息化手段（虚拟仿真、数字化实验工具、多媒体资源等）在实验教学中的应用价值，梳理具体实践路径，反思应用过程中的问题并提出优化策略，旨在构建“信息化+ 传统实验”融合的教学模式，提升初中化学实验教学质量，助力学生深化对化学知识的理解与应用。

关键词：信息化手段；初中化学实验教学；虚拟仿真；数字化实验

引言

在教学中采用信息技术，有效地打破了传统的教学模式，它利用声音、图片、文字、动画等多样化教学形式，化抽象为形象、化静态为动态，为学生充分展示了形象逼真的教学情境，实现了教学内容的多样化与丰富性。不但揭示了化学过程中的微观世界，而且展示了化学思维的形成过程，描述了化学思想的产生与发展，帮助学生深刻理解化学的概念及本质，切实提高了化学课堂教学效率。

一、信息化手段在初中化学实验教学中的应用价值

（一）突破安全与器材限制，覆盖 “高风险”“高成本” 实验

教材中部分实验因安全或器材问题难以开展，如九年级上册 “氢气的制取与性质” 中，氢气点燃爆炸实验是理解 “可燃性气体需验纯”的关键，但纯度不足易引发危险；“金属的化学性质” 里 “钠与水的反应”，钠活泼性强、反应剧烈，多数学校不允许学生操作。而虚拟仿真实验可解决这一问题：学生通过设备模拟氢气不同纯度的点燃过程，直观看到 “爆炸” 与 “安静燃烧” 的差异；模拟钠与水反应时，系统同步显示微观粒子变化，既规避风险，又完整呈现教材重点实验，填补传统教学空白。

（二）强化现象可视化，解析 “微观”“抽象” 实验

初中生具象思维为主，难理解微观实验。如九年级上册 “分子运动现象” 实验，传统教学中酚酞溶液变红需等待 5-10 分钟，且学生仅见宏观现象，不懂微观原理。引入多媒体动画后，红色氨分子 “扩散”进入酚酞溶液的过程可直观呈现，还能调节速度、标注 “温度影响分子运动” 的规律，将抽象的 “分子运动” 转化为具象画面，助力学生理解本质，后续做 “品红扩散” 实验时也能自主关联微观原理。

（三）提升参与度与探究力，延伸 “单一”“静态” 实验

传统实验多为 “教师演示、学生观察”，数据多是定性描述。如九年级下册 “酸和碱的中和反应” 实验，传统操作仅能通过溶液变色判断反应完成，学生难理解 “中和终点” 与 pH 变化。引入 pH 传感器和数据采集器后，学生可实时获取 pH 变化曲线，清晰看到溶液无色时 pH=7 的中和终点，还能探究 “酸 / 碱过量时的 pH 变化”，甚至延伸验证 “盐溶液不一定中性”。这种 “数据驱动” 模式让静态实验变动态探究，提升学生主动性与思维深度。

二、信息化手段辅助初中化学实验教学的具体实践路径

（一）虚拟仿真实验：重构教材 “危险、复杂” 实验场景

虚拟仿真实验凭借 “无风险、可重复” 的优势，适合教材里难实际操作的实验。以人教版九年级上册 “氧气的制取与性质” 单元为例，“高锰酸钾制取氧气” 涉及加热、气体收集等关键步骤，操作不当易致试管炸裂；“铁丝在氧气中燃烧” 需铺细沙、打磨铁丝，否则难见 “火星四射”。教学中可先让学生在虚拟平台预操作：自主选器材按教材步骤组装，若出现 “试管口向上倾斜”，系统会弹出 “冷凝水倒流炸裂试管” 的提示并展示模拟动画。完成虚拟操作后再分组实操，数据显示，这样的班级学生实验错误率从传统的 45% 降至 15% ，还能清晰表述实验注意事项，与教材原理深度呼应。此外，教材中 “电解水实验的微观解释” 这类拓展内容，虚拟仿真可拆解水分子分解、重组过程，帮学生直观理解 “化学变化中分子可分、原子不可分”。

（二）数字化实验工具：实现教材 “定量、动态” 实验数据化

温度、压强等数字化传感器，能把实验 “隐性变化” 转成 “显性数据”，适合教材中需定量分析的实验。以人教版九年级下册 “金属活动性顺序” 实验为例，传统教学中，学生靠观察锌、铁、铜与稀盐酸反应的气泡多少判断活动性，主观误差大，还没法量化反应速率与活动性的关系。引入压强传感器后，实验设计更精准：用三个相同密闭容器，各加等质量等浓度稀盐酸和等质量锌片、铁片、铜片，传感器连数据采集器实时记录压强。电脑上会生成三条曲线：锌反应的曲线斜率最大，铁次之，铜几乎无变化。学生对比曲线，既能直观判断 “锌 > 铁 > 铜” 的顺序，还能通过 “单位时间压强变化量” 量化速率，理解 “活动性越强反应越快” 的规律。这种方式既落实教材知识点，又培养学生“数据思维”，契合初中化学 “证据推理与模型认知” 的核心素养。

（三）多媒体资源整合：丰富教材实验 “预习、复习” 环节

微课、互动视频等多媒体资源，能延伸实验教学时空，解决传统教学 “预习不充分、复习无依托” 的问题。以人教版九年级上册 “水的净化” 实验为例，该实验的 “过滤”“蒸馏” 操作中，“一贴、二低、三靠”是重点也是易错点。课前，教师推送以教材步骤为蓝本的微课，用特写镜头展示 “滤纸折叠”“玻璃棒引流角度” 等细节，标注 “滤纸未贴紧漏斗会减慢过滤速度” 等错误后果；学生看完提交 “虚拟过滤流程图”，教师据此调整课堂重点。课后推送互动视频，穿插 “过滤操作纠错” 环节，学生需在视频出现 “未用玻璃棒引流” 等错误时暂停标注，系统实时反馈正确率。这种 “微课预习 + 互动复习” 的模式，让教材实验操作从 “课堂一次性教学” 变成 “课前课后反复强化”，学生操作规范性明显提升，后续做 “粗盐提纯” 实验时，能自主避开多数错误。

三、实践过程中的问题反思与优化策略

实践中，教师应用信息化手段存两类问题：一是过度依赖虚拟实验，将 “二氧化碳制取” 等可实操教材实验改为虚拟，致学生缺失 “长颈漏斗下端浸液面” 等操作技能；二是信息化与教材脱节，如讲 “质量守恒定律” 用非教材 “红磷燃烧” 的虚拟视频，增加学生认知负担，且部分老旧资源与新版教材实验步骤不符，影响教学。

优化核心是 “以教材实验为核心，信息化为辅助”，分三步：一判实验类型，如危险实验（氢气爆炸）以虚拟为主、实操型（过滤）以实操为主；二设衔接环节，如 “质量守恒” 先看教材红磷虚拟实验，再实操对比误差（如天平偏移因气密性不足）；三同步教材，信息化资源严格匹配教材，如 “制二氧化碳” 按教材用大理石与稀盐酸，防知识点偏差。

参考文献

[1] 段万基. 新课标背景下初中化学实验教学的创新性策略研究[J].甘肃教育研究 ,2025,(14):97-99.