本文系 甘肃省教育科学“十四五”规划2023年度一般课题《智慧教育环境下DISPRO软件在高中化学实验教学中的应用研究———以“影响化学反应速率的因素”为例》课题（课题立项号：GS［2023］GHB1064）的研究成果

引言

在智慧教育环境下，运用 DISPRO软件对“影响化学反应速率的因素”进行实验教学，通过动态的动画演示，让学生直观地看到实验过程中发生的现象。在实验教学中，运用 DISPRO软件进行动态演示实验过程，不仅可以将抽象的化学概念可视化，而且可以将复杂的化学反应过程分解成不同阶段进行动画演示，帮助学生理解实验原理。在此过程中，教师应鼓励学生大胆猜想、积极动手，探索影响化学反应速率的因素。

在智慧教育环境下对“影响化学反应速率的因素”进行实验教学设计时，教师应根据教材内容、教学目标等确定教学重点、难点。将 DISPRO软件运用于“影响化学反应速率的因素”中，能够使抽象的化学概念可视化，将实验数据处理、分析等过程转变为动态的动画演示。将“影响化学反应速率的因素”教学内容呈现给学生，使学生可以清楚地看到不同条件下反应速率的变化情况。通过对不同条件下反应速率进行对比，从而得出影响化学反应速率的因素。通过对实验数据进行分析，得出实验结论。在此过程中教师要引导学生进行合理假设、深入探究等。

一、智慧教育环境与 DISPRO软件

智慧教育是在新一代信息技术支持下的新型教育模式，是在"互联网+"背景下对传统教育模式的创新与变革，旨在构建起一种基于现代信息技术的新型学习环境。智慧教育环境下的化学实验教学强调从教学目标、教学过程、教学资源三个层面进行设计，通过信息技术与学科课程的深度融合实现教育现代化。随着科学技术的发展和信息技术在高中化学实验教学中的广泛应用，实验教学也逐步发生了变化：传统实验教学模式逐渐被新媒体教学所取代，尤其是现代化仪器设备在化学实验中的应用使得实验操作更加便捷、实验效果更加明显。

DISPRO （DesignStart Initiative for Environmental Sustainability）是由美国 Ecco公司开发的一款计算机辅助化学实验软件，能够帮助学生自主完成化学反应速率相关实验设计、数据采集、数据处理与分析等活动。在智慧教育环境下， DISPRO软件可帮助教师有效开展实验教学。DISPRO软件将化学实验过程可视化，突破了传统实验操作过程中的诸多限制。通过使用 DISPRO软件进行化学实验设计可实现"一键式"操作，既能简化化学实验设计流程、节约化学课堂时间、提高实验效率和效果、降低教师教学难度，又能实现对学生化学学习过程和结果的有效评价。

智慧教育是指基于教育信息化手段的、具有智慧教育环境的、与传统教育有本质区别的一种新教育形态。其教学模式打破了传统的课堂教学模式，以培养学生能力为目标，通过数字化信息技术手段，实现课堂教学内容和形式的创新。在智慧教育环境中，利用各种新媒体和新技术，改变传统的课堂教学方式，如利用智慧教室、电子白板、3D打印等技术手段进行多媒体演示与交互，打造智慧化的学习环境。DISPRO是一款新型的多通道显示工具软件，具有功能强大、操作便捷、实时更新等特点。通过该软件可以实现快速且直观地展示化学实验现象和过程，有助于培养学生实验操作技能和创新能力。

二、智慧教育环境下 DISPRO软件的发展与优势

DISPRO是一款用于数据分析的软件，它可以将复杂的化学实验数据通过动画展示出来，使抽象的化学概念可视化，使学生更好地理解、掌握和应用化学知识。它可以将不同实验结果以图表和动画的形式显示出来，实验数据也可以通过编辑或导入进行动画演示。

在高中化学实验教学中应用 DISPRO软件，通过 DISPRO软件展示的实验数据，可以将实验数据处理、分析、总结等过程转变为动态的动画演示，使抽象的化学概念可视化，有利于学生理解和掌握所学知识。利用 DISPRO软件可以在进行实验前准备时帮助教师更好地分析和准备实验、提高学生参与度和学习效率；在进行实验过程中，利用 DISPRO软件可以帮助教师更好地记录、分析、总结实验过程中产生的数据，提高学生的参与度和学习效率；在进行实验后评价时，利用 DISPRO软件可以帮助教师更好地分析学生对知识的掌握程度。

在智慧教育环境下，将 DISPRO软件应用于高中化学实验教学中，不仅有利于激发学生学习化学的兴趣，而且能丰富教学手段，优化教学效果。在高中化学实验教学中运用 DISPRO软件进行数据处理与分析，可以对实验过程进行动态演示，可以让学生更加直观、清晰地看到化学概念和原理形成的过程。此外， DISPRO软件还可以将复杂的化学数据进行动画演示和分析处理。在高中化学课堂中运用 DISPRO软件进行数据分析与处理能够更好地帮助教师完成课堂教学任务，提高学生学习效率。

智慧教育环境下运用 DISPRO软件对高中化学实验教学进行探究和分析可以实现将抽象的化学概念可视化、将复杂的化学数据处理、分析、总结等过程转变为动态的动画演示。丰富了实验教学手段，提高了学生学习效率。

二、当前智慧教育环境下DISPRO软件高中化学应用现状

智慧教育环境下 DISPRO软件的运用，为学生提供了真实而具体的实验数据，让学生通过对数据的处理和分析，发现实验现象背后的本质原因，在实验中培养了学生的科学思维。同时，将抽象的化学概念可视化，便于学生理解和记忆。通过实验数据和图形等直观资料，使学生对化学反应速率有了更深层次的理解和认识。

但在实际教学中还存在一些问题：首先，教师自身能力有限。虽然老师们都接受过 DISPRO软件的培训，但很多老师是在新课程改革前接受培训的，没有接触过这款软件。其次，部分学校硬件设备无法满足教师教学需要。智慧教育环境下 DISPRO软件可用于高中化学实验教学，但受教师硬件条件限制不能满足所有实验教学需求。最后，智慧教育环境下 DISPRO软件还有待于进一步完善和发展。希望在以后的教学中能不断优化和发展。

三、DISPRO软件在化学实验教学中应用时应注意的问题

智慧教育环境下 DISPRO软件的使用，使实验教学更加直观化，有利于培养学生的探究能力和创新意识。但在实践过程中，教师需要注意以下几点问题：

（一）加强对 DISPRO软件的学习。教师需要熟练掌握软件，及时更新软件内容，同时要处理好新旧知识之间的关系，确保学生能够正确应用软件进行实验操作。

（二）加强对学生的引导。教师应在课堂上多鼓励学生参与到实验活动中来，激发学生的兴趣，增强学习自信心，提高学生的操作技能。同时教师要对学生进行正确引导，让其在实践过程中能够明确实验目的、明确实验原理、了解实验要求、掌握实验方法和操作步骤等。

（三）注意实验安全问题。在使用 DISPRO软件进行实验操作时，要注意实验室的安全问题。教师需要引导学生做好防护措施，确保学生在操作过程中不发生意外事故。同时要严格按照 DISPRO软件的使用说明进行操作，避免在使用过程中出现错误或违规现象，从而影响教学效果。

四、DISPRO软件与高中化学实验教学

DISPRO是美国国家科学研究委员会（National Research Council）设计开发的一款用于化学实验数据分析的软件，功能强大，操作简单，可根据数据需求对实验进行多种分析，在中学化学实验教学中具有重要的应用价值。

在“影响化学反应速率的因素”实验中， DISPRO软件可以通过对数据进行多角度、多层次的分析，对反应速率进行定量分析。同时，通过 DISPRO软件的可视化功能，可以直观、形象地呈现出实验数据和实验结果。

首先，利用 DISPRO软件中的绘图功能和三维动画功能构建实验结果和过程。在绘制数据图表时，可以通过对曲线进行放大、缩小等操作来呈现曲线特征。在绘制三维动画时，可以通过拖动鼠标来调整动画的移动方向。通过点击鼠标或者拖动鼠标进行动画编辑，可以对实验进行多角度、多层次的展示。

其次，利用 DISPRO软件中的统计功能对数据进行分析。在数据统计时，可以根据实验数据来建立图表。同时可以根据不同的条件进行数据处理、设置颜色等操作。

利用 DISPRO软件中的建模功能来建立模型，可以将实验现象和结果按照一定规则进行分析和归纳。在建模过程中，可以在 DISPRO软件中进行多角度、多层次的分析。

通过对实验结果和过程进行可视化、模型化分析之后，学生不仅能够加深对化学知识的理解和掌握，还能够培养学生科学思维能力、探究精神和创新意识，同时还能提高学生的数据分析能力、学习能力和科研能力等综合素质。

五、基于 DISPRO的“影响化学反应速率的因素”实验教学案例分析

本文以高中化学《化学反应速率》第二章“影响化学反应速率的因素”实验为例，分析了智慧教育环境下 DISPRO软件在高中化学实验教学中的应用价值，并从学生、教师和教学资源三个层面提出了具体的应用策略。具体的应用策略包括：在学习目标方面，学生自主构建实验概念、自主设计实验方案、自主建立数据分析模型；在教学过程方面，教师合理安排课堂教学活动、引导学生进行自主探究和实验总结；在教学资源方面，教师可以利用网络资源和电子白板设备进行补充。该方法可为一线教师开展智慧教育环境下的高中化学实验教学提供一定的参考。

在高中化学“化学反应速率”第二章“影响化学反应速率的因素”的第一课时，主要学习化学反应速率的影响因素，目的是使学生掌握影响化学反应速率的因素以及如何利用化学知识来解释反应现象。

在课堂教学中，教师首先对前一节课的学习内容进行回顾，之后通过“任务”引导学生进行课前预习，接着以实验探究为主线，组织学生自主完成实验方案设计，在实验过程中引导学生逐步建立概念、验证概念、掌握方法、形成观念。最后在学生总结实验结论的基础上，通过布置课后作业来巩固所学知识。整个过程中，学生主要通过观察实验现象、收集数据、分析数据等方式来完成对实验过程的理解和对所学知识的运用。

六、智慧教育环境下 DISPRO软件应用策略

基于上述对智慧教育环境下 DISPRO软件在高中化学实验教学中的价值分析，笔者认为该软件的应用可分为以下几个层面：首先，学生应积极投入到实验教学中去，在学习目标方面，教师要引导学生进行实验概念的构建和设计实验方案，并鼓励学生自主建立数据分析模型。其次，教师可以合理安排课堂教学活动，引导学生进行自主探究和实验总结。最后，教师可以利用电子白板设备进行辅助教学，以弥补传统化学实验教学中存在的不足。

但是，智慧教育环境下 DISPRO软件的应用并非简单地将其应用于课堂中，还需要从多个层面进行辅助，比如教师要合理安排课堂教学活动、引导学生进行自主探究和实验总结、利用网络资源和电子白板设备进行辅助。具体而言，教师可以从学生、教师和教学资源三个层面开展智慧教育环境下 DISPRO软件的应用策略。

结束语

智慧教育环境下的 DISPRO软件在高中化学实验教学中的应用，改变了以往实验教学的被动局面，提高了学生实验的积极性，使学生能主动参与到化学实验的学习过程中。DISPRO软件将教师从繁琐、机械、重复的工作中解放出来，更好地服务于学生自主学习与探究。通过对高中化学“影响化学反应速率的因素”实验教学应用 DISPRO软件进行的教学实践研究，总结出在智慧教育环境下运用 DISPRO软件开展化学实验教学具有如下价值：学生的学习目标更加明确，学生实验技能和科学探究能力得到了有效提高；教师在课堂教学中更加灵活、高效地利用 DISPRO软件进行实验教学，发挥其在课堂教学中的主导作用；教师可以充分利用网络资源和电子白板设备进行补充，为学生提供多样化、个性化、智能化的学习资源。因此，在智慧教育环境下应用 DISPRO软件开展高中化学实验教学，将极大地提高课堂教学效率、提高学生学习效率，是一种高效、高效的课堂教学方法。

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