摘  要：像化学这一类以实验为基础的学科要求学生进行课前预习且达到很好的预习效果是很难的，结合这几年的教学经验发现如果老师在课前把相关实验进行演示并拍成视频，或者制作动画，或制作微课，或提供可操作的虚拟实验操作平台提供给学生观看学习即虚拟操作，这样可以让学生在有实验印象的前提下有效提高课前预习效果。

关键词：预习，自主，实验，影像，虚拟

引  言：由于教学上一直提倡要学生课前一定要对第二天所要学习的内容进行必要的课前预习，但是对于以实验为基础的学科，如化学该怎样有效的开展课前预习呢，通过经验积累让为教师利用业余时间把相关实验进行提前演示并拍成视频、微课或提供相关虚拟操作台即虚拟实验室等，让学生课前观看或虚拟操作，为课前预习做行之有效的准备，已达到最好的辅助学习的效果。

作为老师都会要求学生在老师上课之前要对所要学习的内容提前进行预习，这个对于像语文、英语、政治、历史等文科学科来说学生可能很容易做到，因为这些学科的知识的呈现完全是理论化的，但是对于以实验为基础的化学学科来说想要做得很好的话，可能就不是那么容易了，为什么呢？因为化学的学习，特别是化学学科的学习完全是以实验为基础而展开的，没有了实验根本就无法继续学习下去，因为没有实验就没有相关的实验现象、就没有相关的实验数据来辅佐验证所要学习的知识，或者说对一些结论的得出或者现象的解释就缺乏相应的说服力；甚至于一个错误的操作会导致怎样的结果等等。

比如说有关二氧化碳的密度比空气大实验室只用向上排空气法收集，而不用排水法收集，不能燃烧也不支持燃烧等性质的验证，想想看如果没有相关实验的开展做前提的话你让学生怎么去理解；再比如说在做用一氧化碳还原氧化铜这个实验时为什么要先通一段时间的一氧化碳气体后在点燃酒精灯进行加热，而实验结束以后仍要继续通一会儿气体直至被还原的铜冷却到室温等，可是对于一个学生来说怎么可能有条件在家里开展这些实验呢？怎样操作不会出现安全问题？所以说，对于学生来说该怎么才能有效地完成像化学之类相关学科知识的课前预习任务呢？在各项技术高度发展的现在，只要老师你想学、愿意学就不是问题。

现在随着科技的进步，以计算机技术的为基础的信息化技术在日常教学中的运用已经越来越广泛了，所以教师借助计算机技术把实验信息化处理也逐渐将原来的不可能变成可能，突破了传统实验对仪器设备、时间和空间的要求限制，极大程度上满足了学生在进行课前预习时对实验的要求和愿望，同时也有效提高学生的课前预习效率，提高了学生的学习兴趣。

以下是当前教师最应该掌握的实验信息化处理的两个途径：

一、实验影像化：

1、常规摄像技术，即采用手机、摄像机的常规具有摄像功能的设备把相关的实验操作过程拍摄下来，在拍摄过程中可以对一些实验细节或重点操作给出特写或放大或特别标注，期间为了让视频资料可以在手机或电脑上顺畅播放，可能会借助一些软件进行视屏格式的转换处理。

2、电脑微视频技术，即微课制作，就是教师根据教学目的和教学内容，搜集相关的媒体资料，如图片、音频和视频资料（也可以说自己的教学实录剪辑或实验片段）等。然后对视频、资料、图片、音频进行简单的后期制作，当然为了使微课更流畅、更美观可以进行必要的编辑和美化，使其实用性更强。

3、电脑实时监控和信息转化技术，就是教师通过电脑和一些相关的传感器和监控设备把实验过程中产生的一些现象和相关数据实时采集并记录下来。而且通过相关电脑软件可以及时地把相应的数据进行处理并绘制出相应的图像，便于观察和比较。

二、实验虚拟化，即动画技术：这项技术就完全借助电脑软件完成，比如三维动画主要是通过三维软件，如flash、3Ds max等来制作，它可以虚拟一个三维空间，建立三维模型，让模型在三维空间里运动，最后生成可播放的影音文件。教师可以借助这项技术建立虚拟的实验室，也就是现在已经出现的仿真实验室，或者制作一些虚拟的实验操作。

信息化实验在学生课前预习过程中怎么呈现给学生呢？其实这一点很容易做到，学生只需要在预习过程中打开已经储存的相关内容所需要开展的实验视频资料进行观看，或者在虚拟实验室（仿真实验室）中进行相关虚拟的实验操作就可以了。

实验影像化、虚拟化对于学生的课前预习有哪些好处呢？

1、直观性，即学生可以通过观看相关实验操作的视频或影像资料对相关实验有一个大致的了解，也可以经过反复地对于某一个细节或操作进行认真观察，对相关现象进行推敲和斟酌，以便更好的去理解所要学习的知识，特别是对于一些现象的理解、反应原理的理解、结论的得出都能够有一个很好的辅助解答或解释，不至于让学生在预习相关知识时对于为什么会有这样的结果或结论而茫然，不知其然更不知其所以然。

2、安全性，即不会因为自己的不小心或疏忽大意而出现安全问题。这一点最能在虚拟实验操作中得以体现。比如学生在进行加热高锰酸钾或氯酸钾与二氧化锰混合物制氧气的实验操作时，试管口没有向下倾斜而导致试管口的冷凝水倒流到试管底部而炸裂试管，或是在实验结束时先熄灭酒精灯后将导管移出水面而出现水槽中的水顺着导管倒流进试管而炸裂试管。正因为时虚拟操作，所以即使出现错误操作，也不会造成对学生的任何伤害。相反，可以让学生认识到如果不按正确要求进行实验可能会导致这样或那样的严重后果，为以后的实验操作给与一个安全警示作用，警醒学生务必要严格按要求正确进行实验。

3、可操作性，第一、突破对传统设备的限制，只要是智能化设备如手机、电脑、平板等都可以直接在上面观看或虚拟操作，摆脱了对现有传统仪器或设备的要求限制；第二、突破了传统实验对时间和空间的限制要求，以往传统实验只能够在学校的实验室里完成，而现在，无论是学生还是教师，都可以自由自在的、毫无顾虑、随时随地在手机、电脑等智能化设备上观看或进行各种实验操作，既节约了时间又跨越了空间，在最大程度上提高课前预习的效率。即可以让学生更能深切体验实验过程，又能增强学生对于实验的感官认识,提高预习质量。

当然实验虚拟化相比影像化更具有其不可替代的优点：

1、跨越了被动性 

影像化是将教师或学生的演示实验通过设备拍摄下来，学生只能通过认真观看才能大致了解，没有了亲身经历的感觉。而虚拟化实验的完成是学生自己亲自动手操作的，对于整个操作过程都很熟悉，对其中的得与失印象更深刻，尤其是能享受到成功实验的喜悦，感触到错误操作所带来的不良后果所给的冲击，相比之下结论的得出更主动。

2、突破了安全性

一般情况下，只要涉及到化学实验都或多或少对规范性有严格的要求，因为不规范的操作可能会存在一些安全隐患，小的可能会对实验仪器或造成不必要的损坏和药品的浪费、或造成小的失火等；大的可能就会造成对学生身体的伤害或损伤，这就比较严重了，完全可以上升到事故层次了。而虚拟的实验操作就可以完全避免这一类事情的发生。相反可以让学生从错误操作产生的虚拟事故中引起反响和触动，提醒他们必须严格按照实验要求和实验步骤进行操作 。

3、摆脱了演示性

一般实验视频的拍摄都是基于教师或学生的演示基础之上的，对于学生来说缺少了自己动手操作的机会，在学习上就会非常被动，而虚拟实验操作台完全摆脱了这样的被动局面，可以放手让学生根据自己的思路进行实验操作，哪怕是错误的也不会有事没影响，更不会担心安全事故的发生。当然在布置任务之前教师必须对实验操作提出必要的、规范性的要求，让学生养成一个良好的实验习惯，让他们知道做任何事都必须遵循相应的规则或规范。

总之，如果我们化学老师在平时注意到实验是学生课前预习的一个棘手问题，一个梗阻，并在布置任务之前着手解决了这个问题的话，可能就会大大减轻学生的学习负担，相应也就减轻了教师自己的负担。所以，只要教师在日常教学的同时不断地加强自身的业务学习、技能学习，用自己的所学来解决平时所遇见的一些瓶颈问题，就不会因为知识、技能的缺乏而束手无策。