基于初中化学虚拟实验平台的虚拟实验教学设计与应用研究

发布时间：2017-05-28 18:01

  本文关键词：基于初中化学虚拟实验平台的虚拟实验教学设计与应用研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：化学是一门以实验为基础的学科，启蒙阶段的初中化学实验教学对于学生今后的化学学习有着深远的影响。《义务教育化学课程标准(2011版)》倡导在化学教学中创设以实验为主的科学探究活动，要求教师在传授学生知识之余，应该注重对学生科学探究能力的培养，为学生的发展奠定必要的基础。传统的实验教学正在经历向探究性教学转变的巨大变革，传统的真实实验因为各方面的限制，已经不能很好地支持新时代背景下化学实验教学的开展。虚拟实验由于其良好的共享性、可重复使用性、可扩展性、安全性等特质，可以良好地支持科学探究活动的开展，有助于探究性实验教学的开展，正受到人们越来越多的关注和研究。 本文首先阐述了“基于初中化学虚拟实验平台的虚拟实验教学设计与应用研究”的研究背景，探讨了研究的目的和意义，介绍了国内外相关的研究状况，以及相关的基础理论、概念、类型和特点。然后简单分析了我国初中化学虚拟实验设计和应用研究现状，列举了存在的问题，并重点介绍了初中化学虚拟实验平台的功能和优势，简单说明了平台的设计流程、原则和技术手段。接下来重点阐述和分析了基于初中化学虚拟实验平台的虚拟实验教学设计的设计原则和理念，同时加以相关实验案例作为补充说明，并最终以粗盐提纯实验为案例，，设计了完整的基于初中化学虚拟实验平台的虚拟实验教学设计。最后以兰州市三所初中的学生和教师为研究对象，对基于初中化学虚拟实验平台的虚拟实验教学行进了实际应用和调查，并以此为依据反思了虚拟实验平台下的实验教学存在的问题和不足，展望了初中化学虚拟实验教学的未来。
【关键词】：实验教学 教学设计 虚拟实验 初中化学虚拟实验平台 flash
【学位授予单位】：西北师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：G633.8;G434
【目录】：

• 摘要9-10
• ABSTRACT10-12
• 1 绪论12-17
• 1.1 研究背景12-13
• 1.1.1 培养学生科学探究能力的需要12
• 1.1.2 虚拟实验自身发展的需要12-13
• 1.1.3 实验教学发展的需要13
• 1.2 研究的问题13-14
• 1.3 研究的目的和意义14-15
• 1.3.1 研究的目的14-15
• 1.3.2 研究的意义15
• 1.4 研究的对象、内容和方法15-17
• 1.4.1 文献研究法15-16
• 1.4.2 访谈法16
• 1.4.3. 调查研究法16-17
• 2 初中化学虚拟实验概述17-22
• 2.1 关键概念解释17-18
• 2.1.1 初中化学实验17
• 2.1.2 科学探究17-18
• 2.1.3 探究性学习和探究性教学18
• 2.1.4 虚拟实验18
• 2.2 研究现状18-20
• 2.3 理论基础20-22
• 2.3.1 认知主义理论20
• 2.3.2 建构主义理论20-21
• 2.3.3 “有意义接受学习”理论21-22
• 3 初中化学虚拟实验平台（VCE）22-36
• 3.1 初中化学虚拟实验平台简介22
• 3.2 初中化学虚拟实验设计22-33
• 3.2.1 初中化学虚拟实验的设计原则22-24
• 3.2.2 初中化学虚拟实验的需求分析24-26
• 3.2.3 初中化学虚拟实验的实现技术选择26-27
• 3.2.4 初中化学虚拟实验设计实例27-33
• 3.3 初中化学虚拟实验平台的相关设计33-36
• 3.3.1 界面设计33-34
• 3.3.2 功能设计34-36
• 4 基于初中化学虚拟实验平台的教学设计36-55
• 4.1 基于双主教学设计理论的教学设计36-38
• 4.1.1 双主教学设计模式36-38
• 4.1.2 双主教学设计模式的意义38
• 4.2 虚拟情境下的探究式学习模式38-39
• 4.3 虚拟实验平台下的实验教学需要规避的问题39-40
• 4.3.1 学生注意力易被干扰39-40
• 4.3.2 学生之间存在个体差异40
• 4.4 教学设计原则40-41
• 4.4.1 科学性原则40
• 4.4.2 双主原则40
• 4.4.3 互动原则40-41
• 4.4.4 适度探究原则41
• 4.5 教学设计实例——粗盐提纯41-55
• 4.5.1 实验介绍41
• 4.5.2 内容分析41
• 4.5.3 学生分析41-42
• 4.5.4 教学设计思想42
• 4.5.5 教学目标42-43
• 4.5.6 重点、难点与突破策略43
• 4.5.7 教学过程43-55
• 5 成果的应用及分析55-62
• 5.1 成果应用55
• 5.2 应用效果分析55-62
• 5.2.1 问卷设计55-56
• 5.2.2 调查问卷的发放和回收56
• 5.2.3 问卷调查的数据统计56-59
• 5.2.4 访谈59-62
• 6 总结62-65
• 6.1 结论62
• 6.2 反思62-63
• 6.3 对于虚拟实验在教学中应用的一些建议63-64
• 6.3.1 加强应用研究63-64
• 6.3.2 为教师提供支持而不是负担64
• 6.4 展望64-65
• 参考文献65-68
• 附录68-69
• 致谢69

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 陈肖庚;李冰;;运用双主教学设计模式开发成人教育培训课程[J];继续教育;2006年08期

2 汪诗林,吴泉源;开展虚拟实验系统的研究和应用[J];计算机工程与科学;2000年02期

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4 赵沁平;;虚拟现实综述[J];中国科学（F辑:信息科学）;2009年01期

5 丁美荣;柴少明;;基于虚拟实验与真实实验整合的计算机网络实验教学改革[J];现代教育技术;2007年07期

6 王基生;于平太;李莹;孙苗苗;;虚拟实验平台开发和应用的理性思考[J];现代教育技术;2010年02期

7 赵呈领;贾永娜;程明凤;;基于任务驱动教学法的现代教育技术实验课教学设计研究[J];现代教育技术;2011年01期

8 张学军;王阿习;;虚拟实验与真实实验整合的进一步探讨——以初中化学“实验室制取氢气”一课为例[J];现代教育技术;2011年02期

9 张学军;梁相梅;;基于初中化学虚拟实验的“双案”教学设计[J];现代教育技术;2012年01期

10 何克抗;建构主义——革新传统教学的理论基础(一)[J];学科教育;1998年03期

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1 董素静;中学理科实验探究教学新模型研究[D];西南大学;2010年

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本文编号：403123