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化学实验在化学科目中有重要作用,利用化学实验不但可以培养学生的动手操作能力,还能激发学生的创新思维,培养科学素养。长期以来,化学实验教学改革的关注点主要是实验教学体系、教学方法和内容,缺乏创新性。在传统实验中,学生通常难以观察到实验的细节信息,可视化技术(主要是利用智能手机结合微距镜头)通过改变观察方法,呈现清晰的化学反应现象与过程,使学生从微小的实验细节中获得真实而又丰富的感性经验,在复杂的化学问题情境中构建认知模型,从而化解学习难点,降低认知负荷。本研究以双重编码理论和认知负荷理论为基础,采用文献研究法、实验研究法、问卷调查法以及访谈法,将实验现象与过程可视化应用于化学教学过程中,并进行调查分析,旨在找出实验现象与过程可视化的应用前景,为一线中学教师的实验课堂教学提供借鉴。首先对《普通高中化学课程标准(2017版)》中规定的18个必做实验进行分析,将教材中可视性差、反应速率较快的部分实验作为研究对象,以“产生沉淀的化学实验”、“浓H2SO4的化学性质”、“金属的化学性质”和“钠与水的反应”四类具有代表性的实验为例,用智能手机结合微距镜头拍摄反应现象和过程,再利用电脑视频编辑软件辅助处理,改变播放倍数来观察动态的实验过程,制作成视频资料和图片。把活泼性不同的金属单质及金属离子之间的置换反应的细节信息完整的捕捉拍摄了下来;将Fe(OH)2沉淀反应由白色逐渐到灰色的渐进变化过程完整的记录了下来;还揭示了CuSO4溶液与NaOH溶液由于滴加顺序和用量的不同,所反映出的不同反应现象及其反应规律;最后将“钠与水反应”的过程和现象可视化实验让学生自主在课堂上进行探究拍摄,分析了该方法对激发学生学习兴趣及提升教学效果所起的帮助作用。研究发现,利用智能手机结合微距镜头来拍摄实验现象与过程,只需使用简单的化学器材和少量化学药品,就可达到既能满足实验教学的需求,又能帮助教师实现对课堂的掌控,提高教学效率。另外,现象与过程可视化具有安全性和趣味性的特点,可作为探究性学习的课题以及教学内容的补充,其图片和视频资料也可作为教学素材,帮助部分学校开展最基本的课堂实验教学,使学生充分感受到化学实验中蕴含的的科学之美。本研究对中学化学实验教学具有一定的参考价值,实验现象与过程可视化方法的应用实施对提高学生的化学学科核心素养具有重要意义。