初中化学对比实验设计论文提纲

论文题目：初中化学教学中虚拟实验的设计与应用

摘要：化学是一门以实验为基础的学科,实验是中学化学教学活动得以顺利开展的重要环节。义务教育阶段的化学课程以提高学生的科学素养为主旨,激发学生学习化学的兴趣,帮助学生了解科学探究的基本过程和方法,发展科学探究能力,获得进一步学习和发展所需要的化学基础知识和基本技能。然而,在实际教学过程中,由于诸多因素的影响,初中化学实验教学仍存在一些问题:一些易燃易爆、有毒等具有危险性的实验难以开展;有些实验因实验现象不明显而使实验效果不够好;还有些实验因耗时较长,易影响上课进度安排;有些实验因学校缺乏相应器材、实验药品较难获得而无法开展。随着教育的进步以及信息技术的发展,基于虚拟现实技术的虚拟实验作为新的教育形式而受到广泛关注。由于虚拟实验具备低成本、可重复性、不受时空限制、无污染等特点而成为改善化学实验教学的新手段;教育部也在《关于加强和改进中小学实验教学的意见》中明确指出,可通过综合运用观察、模拟、体验、设计、调查等多种方式丰富实验教学实施,促进传统实验教学与现代新兴科技的有机融合,切实增强实验教学的趣味性和吸引力,提高实验教学质量和效果,对于因受时空限制而在现实世界中无法观察和控制的事物和现象、变化太快或太慢的过程,以及有危险性、破坏性和对环境有危害的实验,可用增强现实、虚拟现实等技术手段呈现。本文主要对初中化学教学中如何运用虚拟实验手段来提高教学效率进行了探索研究,通过全面分析初中化学实验教学的目标与内容,将初中化学实验分为技能性实验、验证性实验、探究性实验、体验性实验四类;通过分析现有常规实验中存在的不足,对适合采用虚拟实验辅助教学的化学实验进行归纳总结;通过对比目前使用较多的商用虚拟实验教学软件的优缺点,在教学实践中主要采用NOBOOK虚拟实验软件,对初中化学实验教学进行了重新设计。为了验证将虚拟实验应用于实际课堂的有效性,在岳阳市第九中学进行了教学实践,通过纸笔测验、问卷调查、教师访谈三种形式来收集应用后的数据与效果反馈,结果表明,将NOBOOK虚拟实验应用于初中化学实验教学中,在一定程度上能弥补传统真实实验的不足、提升学生学习化学的兴趣,对提高学生的学习成绩有一定效果。

关键词：初中化学;虚拟实验;教学实践

学科专业：学科教学·化学

摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1 研究背景

1.1.1 国家教育信息化的要求

1.1.2 化学实验教学的实际需要

1.2 虚拟实验的应用研究概况

1.2.1 在国外教学中的应用情况

1.2.2 在我国教学中的应用情况

1.2.3 虚拟实验软件优缺点分析

1.3 研究的目的与意义

1.3.1 研究目的

1.3.2 研究意义

1.4 研究内容与方法

1.4.1 研究内容

1.4.2 研究方法

第2章 理论基础与设计原则

2.1 理论基础

2.1.1 杜威“做中学”理论

2.1.2 学习迁移理论

2.1.3 最近发展区理论

2.2 初中化学中虚拟实验辅助教学的设计原则

2.2.1 能实不虚原则

2.2.2 虚实结合原则

2.2.3 相互补充原则

第3章 初中化学教学中虚拟实验的设计与应用分析

3.1 人教版初中化学教材实验统计与归类

3.2 虚拟实验可辅助的初中化学实验总结与分析

3.2.1 虚拟实验可辅助的初中验证性实验

3.2.2 虚拟实验可辅助的初中技能性实验

3.2.3 虚拟实验可辅助的初中探究性实验

3.3 NOBOOK虚拟实验软件操作介绍

3.3.1 NOBOOK虚拟实验软件下载

3.3.2 NOBOOK化学虚拟实验使用

3.3.3 设计NOBOOK化学虚拟实验

3.4 NOBOOK虚拟实验辅助教学的教学设计流程

第4章 初中化学中虚拟实验教学设计应用案例

4.1 案例1:单质碳的化学性质

4.1.1 教学内容分析

4.1.2 教学设计思路

4.1.3 《单质碳的化学性质》教学设计

4.1.4 《单质碳的化学性质》中虚拟实验视频二维码

4.2 案例2:一氧化碳的性质

4.2.1 教学内容分析

4.2.2 教学设计思路

4.2.3 《一氧化碳的性质》教学设计

4.2.4 《一氧化碳的性质》中虚拟实验视频二维码

第5章 初中化学中虚拟实验教学实践结果分析

5.1 教学实践

5.2 化学成绩数据分析

5.3 调查问卷数据分析

5.3.1 调查问卷设计说明

5.3.2 调查问卷结果分析

5.4 教师访谈

第6章 研究结论与展望

6.1 研究总结

6.2 研究不足

6.3 展望

参考文献

附录1 实习班级学生考试成绩

附录2 调查问卷

致谢