中国现代教育装备
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 实验室建设  
基于BEAKER软件的高中化学实验教学
来源:《中国现代教育装备》杂志 时间:2023-4-25 10:49:50
  [导读]BEAKER(烧杯)软件具有开源免费、可操控性好、新颖等特点,将BEAKER软件应用于高中实验教学,可解决实验条件困难、趣味性不强等问题。以碱金属性质实验教学为例,将BEAKER软件应用于一线教学,通过学生对软件的自主操作及其中的深度互动,调动了线上课堂的氛围,提高了课堂教学质量。

  一、BEAKER软件介绍

  BEAKER软件(烧杯)是THIX公司开发的一款手机软件[1],可免费下载和使用(见图1)。其规则是将手机模拟为烧杯,借助色彩、音效等模拟各种化学反应。以安卓版BEAKER软件为例,介绍其基本情况。

  1.软件界面介绍

  以安卓系统的BEAKER软件为例,首页含“反应物质”和“反应工具”两个按钮。

  反应物质共可显示141种,其中固体药品105种,包含常用的金属和非金属单质、氧化物、碱及盐类。液体药品18种,包括水、常见酸、液态单质等。气体药品18种,包括气体单质、氧化物、硫化物和稀有气体等。进入反应物质界面后,右下角可切换反应物质的英文名、摩尔质量及密度等信息。

  反应工具包括:LID(密封盖)、BURNER(燃烧器)、MATCH(火柴)、METER(仪表)、FILTER(过滤器)、SEPARATOR(分离器)、COOLER(冷却器)及BLENDER(搅拌器)8种实验室常用工具。

  2.软件操作介绍

  整体来看,BEAKER软件操作较为简便,学生能够轻易掌握操控反应的基本方法,具体步骤见图2。

  二、教学应用分析

  三、教学思考

  1.BEAKER软件可结合线上教学与智慧教学开展

  新型冠状病毒肺炎疫情防控期间的线上教学模式,使得以实验为基础的自然学科的课堂体验感较低,尤其是实验的缺乏,仅靠实验视频共享形式,容易使学生因缺乏实验操作的真实感而丧失兴趣。利用BEAKER软件则可为学生提供模拟操作实验的满足感,提高学生对线上互动的兴趣,进而提升线上实验教学质量。此外,随着中学智慧课堂的建设发展,使用BEAKER软件开展线下课堂教学成为可能,这为智慧教学中的模拟实验教学提供了支持[2]。

  2.BEAKER软件可模拟危险性和画面不明显的实验

  由于学校物质条件及环境的限制,部分实验无法实施,而BEAKER软件在一定程度上解决了这一问题。例如钠与水反应、铝热反应、王水溶解金属等实验,学生在实验室无法完成,可直接利用BEAKER软件进行模拟实验[3]。BEAKER软件不仅解决了物质条件问题,还突出了实验现象的视觉效果,很好地解决了实验安全隐患大和现象不明显等问题。

  3.不断优化技术以提升软件的教学价值

  目前,BEAKER软件还具有一定局限性。其一,部分模拟现象与真实反应现象不太一致,例如钾的燃烧反应现象不够剧烈,与钠的燃烧对比时无法说明问题。其二,该软件展示的药品多为无机化学物质,缺乏有机反应的模拟。种种局限导致当前软件教学多应用于课后拓展[4],属于满足学生额外兴趣需求的范畴。因此,需要进一步优化BEAKER软件的实验模拟技术,以促进BEAKER与一线课堂实验教学的结合。

  参考文献

  [1] 盘俊春.能随身携带的移动化学实验室:烧杯[J].中国信息技术教育,2016(20):49-50.

  [2] 肖启友.BEAKER软件在初中化学教学中的应用—以复分解反应为例[J].中国多媒体与网络教学学报,2021(3):5-6.

  [3] 储开桂.巧用智能手机模拟化学实验—以烧杯(BEAKER)软件应用为例[J].中国教育技术装备,2019(1):28-29.

  [4] 李悰昊.手机软件在化学教学中应用现状与对策研究[D].天津:天津师范大学,2020.

冯明1 程渡安1* 叶佳2 1.安徽省怀宁中学 2.安徽省金寨第一中学


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