化学实验课论文提纲

论文题目：基于NOBOOK的高中化学虚拟实验教学设计与实践

摘要：随着我国经济和教育信息化的飞速发展,传统的教育教学方式已经不能满足人们对于教育的需求;自从“互联网+”的理念和行动计划提出后,教育者结合教育自身的发展特点,发现了一些新的教育形式—“互联网+教育”的形式,同时催生了许多新的教育产品,虚拟实验室就是新生的教育产品之一。虚拟实验可将抽象的知识具体化、微观的现象宏观化,有利于学生对知识的理解,有利于教学质量的提升,但人们对它在化学实验教学中应用的方式、方法,以及它具体的教学效果的研究还不够深入。本文以NOBOOK虚拟实验室为基础,结合虚拟实验的特点,对高中化学教材（必修一、必修二）中的实验内容进行了分析,讨论了教学设计的原则和方法,设计了《钠及其氧化物的性质》和《二氧化硫的性质》两个教学案例,选取了两个平行班作为实验班和对照班,对其在不同授课方式下的教学效果进行了分析。1.采用访谈、问卷调查等方法,讨论了高中虚拟化学实验应用的可行性,调查数据表明:有74.46%学生喜欢化学实验课,但是学生平时的化学实验课的开出率较少,而且有56.48%学生认为自己的化学教师是通过播放实验视频的方式给他们讲授实验课的,这种实验授课方式占比最多,但通过播放实验视频的方式来上化学实验课,学生的参与感不强,无法激起学生学习化学实验的兴趣;在学校的网络状况和硬件条件方面,大约87.5%的城市学校和县城学校都具备了引入虚拟实验软件的网络状况和硬件条件;在教师和学生的计算机水平方面,97.22%的教师和学生会使用计算机,具有使用虚拟实验软件进行虚拟实验操作的计算机基础;在教师和学生对学校引入虚拟实验室进行实验教学的态度方面,80.15%的教师和学生对学校引入NOBOOK虚拟实验室持赞同的态度。2.结合虚拟实验的优势以及化学学科的特点,对高中化学教材（必修一、必修二）中的实验内容进行了分析,总结了五类适合用虚拟实验代替真实实验的实验类型,讨论了虚拟实验教学设计的原则和方法,在教学案例设计时,既要考虑到教师的引导作用,又要考虑到学生的主体地位,注重情景的创设和学生已有的知识基础,同时应遵循教学设计的可行性原则、综合性原则、反馈性原则。3.结合高一化学（必修一）中的内容,设计了《钠及其氧化物的性质》和《二氧化硫的性质》两个教学案例,在案例设计时,强调教师的引导作用,学生的主体作用,问题的设置要考虑到学生已有的知识基础与经验基础,引导学生进行自主学习、合作学习。4.选择实验班和对照班进行了对比实验,并从实验班和对照班学生的课堂和课后表现情况、期末测试成绩情况、学生态度量表得分情况三个方面进行了分析,对两种授课方式下的教学效果进行了对比。调查数据表明:从实验班学生和对照班学生的课堂和课后表现情况、实验班和对照班学生态度量表得分情况综合来看,实验班学生上课的积极性更高,学生的学习兴趣和学习态度较好;从实验班学生与对照班学生期末测试中实验题得分来看,两班学生实验题成绩有明显的差异性,并且实验班学生期末测试中实验题成绩的平均分比对照班学生期末测试中实验题成绩的平均分高6.167、标准差小4.485,说明实验班学生的实验成绩比对照班学生的实验成绩更稳定、更集中;从期末试卷中实验题的考察内容来看,实验班学生在实验现象原因分析、实验现象猜想验证、实验设计验证等相关问题上未作答的部分比对照班学生少,可以看出实验班学生的科学思维能力比对照班学生的科学思维能力有所提高。

关键词：NOBOOK;虚拟实验室;案例设计;教学效果

学科专业：教育硕士（专业学位）

摘要

ABSTRACT

第一章 绪论

一 选题背景

（一）教育信息化的影响

（二）实验教学中存在的问题

（三）化学学科的特点

二 相关概念界定

（一）虚拟现实技术

（二）虚拟实验室

（三）科学思维能力

三 研究进展

（一）国外研究进展

（二）国内研究进展

四 研究目的和研究意义

（一）研究目的

（二）研究意义

五 研究思路与研究方法

（一）研究思路

（二）研究方法

第二章 高中虚拟化学实验应用的可行性调查分析

一 高中化学实验教学的现状调查

二 学校的硬件水平和网络状况调查

三 教师和学生的计算机水平调查

四 教师和学生对学校引入虚拟实验软件进行实验教学的态度

五 总结

第三章 NOBOOK虚拟实验室

一 NOBOOK化学实验室的界面介绍

二 NOBOOK化学实验室的使用方法介绍

（一）固体药品的取用

（二）液体药品的取用

（三）气体药品的取用

（四）实验装置的连接和数据的实时追踪操作

三 NOBOOK虚拟实验室的教学应用介绍

第四章 教学案例设计

一 虚拟实验的特点

二 高中化学教材（必修一、必修二）中的实验内容

三 教学设计的原则

（一）可行性原则

（二）综合性原则

（三）反馈性原则

四 应用虚拟实验教学的方法策略

五 高中化学虚拟实验教学案例设计

（一）《钠及其氧化物的性质》教学设计

（二）《二氧化硫的性质》教学设计

第五章 高中化学虚拟实验教学设计的实践

一 实践方案的设计

二 教学效果分析

（一）学生的课堂和课后表现分析

（二）学生的期末测试成绩分析

（三）实验班和对照班学生态度量表分析

第六章 结论

参考文献

附录A 高中虚拟化学实验应用的可行性调查问卷

附录B 高中虚拟化学实验应用的可行性调查问卷

附录C 钠及其氧化物的性质实验记录表

附录D 二氧化硫性质的实验记录表

附录E 态度调查问卷

附录F 高一化学上学期期末测试卷

附录G NOBOOK虚拟实验室的教学效果调查（访谈教师）

致谢