化學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐研究

1、1.研究背景1.隨著我國(guó)高等教育事業(yè)的蓬勃發(fā)展，傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教育資源的局限日益凸顯，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革不斷引起實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作者的關(guān)注。2.國(guó)外一些高校已經(jīng)從傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室過渡為真實(shí)實(shí)驗(yàn)室與虛擬實(shí)驗(yàn)室相結(jié)合的模式，充分利用豐富的網(wǎng)絡(luò)資源和先進(jìn)的計(jì)算機(jī)設(shè)備進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)，此舉收到了良好的效果。3.虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)也引起國(guó)內(nèi)高校的廣泛關(guān)注，虛擬實(shí)驗(yàn)作為虛擬現(xiàn)實(shí)在教育中的重要領(lǐng)域，已逐步成為科學(xué)實(shí)驗(yàn)和科學(xué)研究中最強(qiáng)有力的工具。2.選題依據(jù)1.行為主義理論：學(xué)習(xí)是形成刺激和反應(yīng)的聯(lián)合，學(xué)習(xí)過程是嘗試與錯(cuò)誤直至最后成功的一種漸進(jìn)式過程。2.建構(gòu)主義理論：認(rèn)為學(xué)習(xí)者知識(shí)的獲得是在一定的情境下借助他人（教師或?qū)W習(xí)伙伴）的幫

2、助，再通過必要的學(xué)習(xí)資料，而獲得的。3.認(rèn)知發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)理論：認(rèn)為發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)過程中的直覺思維與學(xué)習(xí)者的行為把握、圖像把握和符號(hào)把握的認(rèn)識(shí)發(fā)展階段是緊密聯(lián)系在一起的。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)就是通過讓學(xué)習(xí)者在模擬真實(shí)環(huán)境的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練中接受刺激，不斷的嘗試和錯(cuò)誤，最終使學(xué)習(xí)者達(dá)到由感性認(rèn)知上升到理性認(rèn)識(shí)的目的，不僅能保證學(xué)習(xí)者的安全，也打破了時(shí)間與空間的限制。該理論中，“情景”、“會(huì)話”、“意義建構(gòu)”和“協(xié)作”是四大屬性。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)使學(xué)習(xí)者能夠主動(dòng)進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，并且自助選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)時(shí)間，它提供了建構(gòu)主義理論中所要求的學(xué)習(xí)環(huán)境，符合該理論的思想。根據(jù)該理論，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)運(yùn)用于教育教學(xué)過程中，可以提供給學(xué)習(xí)者大量

3、逼真的圖像信號(hào)刺激，使一些語(yǔ)言難以描述的過程生動(dòng)形象的展現(xiàn)在學(xué)習(xí)的面前，提供給他們大量的直覺思維感知。3.核心概念界定 發(fā)展：基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的虛擬實(shí)驗(yàn)是在遠(yuǎn)程教育不斷發(fā)展的情況下伴隨著通信、網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)、多媒體、虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)而發(fā)展起來的一門新興實(shí)驗(yàn)技術(shù)。它以計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)為核心，借助仿真技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、計(jì)算機(jī)圖形圖像處理技術(shù)等生成的逼真實(shí)驗(yàn)情景，在計(jì)算機(jī)上營(yíng)造可供輔助或是部分或全部替代傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)操作的各個(gè)環(huán)節(jié)。 實(shí)施方法：虛擬實(shí)驗(yàn)一般是通過虛擬實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行操作的。虛擬實(shí)驗(yàn)室是利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)生成的一類虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，它包括相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境、實(shí)驗(yàn)對(duì)象、實(shí)驗(yàn)信息資源、有關(guān)的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備等，學(xué)生或

4、教師可以隨時(shí)進(jìn)入虛擬實(shí)驗(yàn)室，通過鼠標(biāo)點(diǎn)擊與拖拽來操作實(shí)驗(yàn)儀器，進(jìn)行各種實(shí)驗(yàn)。分類：增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)性虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)、沉浸型虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)、分布式虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)、桌面虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)型、分布式、沉浸型等虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)在操作時(shí)需要有數(shù)據(jù)手套、頭盔等高昂的設(shè)備，在中學(xué)的教育教學(xué)中較難得到應(yīng)用，但是桌面虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)造價(jià)低廉，適用于教育領(lǐng)域中。本文以桌面虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)為研究對(duì)象。4.研究?jī)?nèi)容 本文結(jié)合虛擬實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)和功能，針對(duì)高中化學(xué)的實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)目標(biāo)，以桌面虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)為對(duì)象，設(shè)計(jì)了不同類型的虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)案例，然后通過實(shí)踐對(duì)其進(jìn)行了分析研究。5.研究方法一、文獻(xiàn)研究法：通過搜集整理期刊、論文等各種文獻(xiàn)，了解了國(guó)

5、內(nèi)外在該方面的研究情況，為本課題提供了一些有意義的借鑒。二、對(duì)比實(shí)驗(yàn)教學(xué)法：在教學(xué)實(shí)踐中設(shè)置了實(shí)驗(yàn)班和對(duì)照班，分別進(jìn)行不同的教學(xué)模式。其中自變量為在教學(xué)中使用的教學(xué)工具，因變量為學(xué)生們的課堂學(xué)習(xí)態(tài)度、實(shí)驗(yàn)操作技能、對(duì)所學(xué)內(nèi)容的掌握情況等。另外，通過對(duì)實(shí)驗(yàn)班和對(duì)照班進(jìn)行課后知識(shí)測(cè)驗(yàn)，得出虛擬實(shí)驗(yàn)在學(xué)生學(xué)習(xí)效果上的作用。三、抽樣調(diào)查法：通過抽樣調(diào)查的方式了解學(xué)生們的學(xué)習(xí)情況以及進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)在高中實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的可行性研究。四、問卷調(diào)查法：通過對(duì)不同地區(qū)不同學(xué)校的教師級(jí)學(xué)生進(jìn)行抽樣調(diào)查，了解其教學(xué)硬件情況、教師教學(xué)水平、學(xué)生實(shí)驗(yàn)情況及現(xiàn)代信息技術(shù)的使用情況。五、訪談法：在進(jìn)行預(yù)習(xí)課的教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，通過對(duì)擔(dān)

6、任學(xué)生實(shí)驗(yàn)課老師的訪談，來了解虛擬實(shí)驗(yàn)在學(xué)生的實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)課上的功能及作用。6.中學(xué)虛擬化學(xué)實(shí)驗(yàn)可行性調(diào)查分析2013年9月至2014年1月，我們對(duì)開封、南陽(yáng)、駐馬店等5個(gè)不同的地區(qū)的學(xué)校、化學(xué)教師、學(xué)生等進(jìn)行了抽樣調(diào)查，共發(fā)放調(diào)查問卷（一）“現(xiàn)代教育技術(shù)教學(xué)現(xiàn)狀調(diào)查問卷”60份，當(dāng)場(chǎng)回收26份，有效問卷48份和調(diào)查問卷（二）“現(xiàn)代教育技術(shù)學(xué)習(xí)情況調(diào)查問卷”380份，當(dāng)場(chǎng)回收66份，有效問卷271份。通過調(diào)查，了解了不同學(xué)校硬件水平、教師技能水平、學(xué)生對(duì)現(xiàn)代技術(shù)的運(yùn)用情況、目前中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果等。1.學(xué)校硬件水平調(diào)查結(jié)論由下圖可知，大部分學(xué)校教室均配置有多媒體教室。在“教室擁有多媒體設(shè)備”方面

7、，城市中學(xué)為98%，縣城中學(xué)為86%，農(nóng)村中學(xué)較低，為21%；在“校園網(wǎng)建設(shè)”方面，三類學(xué)校占比均較低，其中城市中學(xué)為72%，縣城中學(xué)為52%，農(nóng)村中學(xué)基本上沒有建設(shè)校園網(wǎng)；從“教研辦公室的聯(lián)網(wǎng)情況”方面來看，城市中學(xué)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋很徹底，基本上辦公室里都有可供使用的網(wǎng)線或無(wú)線，縣城中學(xué)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋情況為86%，農(nóng)村中學(xué)的為42%。0.00%20.00%40.00%60.00%80.00%100.00%城市中學(xué)縣城中學(xué)農(nóng)村中學(xué)學(xué)校擁有多媒體教室所占比例教室擁有多媒體設(shè)備所占比例學(xué)校建設(shè)校園網(wǎng)所占比例教師辦公室能夠聯(lián)網(wǎng)的比例6.1 中學(xué)虛擬化學(xué)實(shí)驗(yàn)可行性調(diào)查結(jié)果 2.教師技能水平調(diào)查結(jié)論 通過調(diào)查分析

8、可知不同學(xué)校由于硬件條件的不同其教學(xué)方式差異也較大，但是從整體而言，傳統(tǒng)的教學(xué)方式還是占有較大的比例，為46.5%，其中大部分是從事教學(xué)工作6年以上的教師。使用多媒體進(jìn)行教學(xué)的教師所占比例為37.1%，其中大部分為剛走上工作崗位的教師。另外，部分學(xué)校為了提高本校的教學(xué)質(zhì)量，從而采取了新課改模式教學(xué)，所以借助于導(dǎo)學(xué)案導(dǎo)學(xué)的教學(xué)手段比例也日益增加。0.00%10.00%20.00%30.00%40.00%50.00% 傳統(tǒng)的黑板板書多媒體課件教學(xué)借助導(dǎo)學(xué)案導(dǎo)學(xué) 教學(xué)軟件的使用方面，通過調(diào)查了解發(fā)現(xiàn)，在各類辦公軟件中Powerpoint的使用頻率最大，所占比例為52.8%，其次為Word或WPS，所

9、占比例為36.6%，但是Word和WPS二者相比較而言教師們對(duì)Word的了解更多一點(diǎn)，而對(duì)具有更多新功能的WPS了解甚少，另外Photoshop或Flash的使用較少，還有些教師在制作課件時(shí)也用到了一定的公式編輯器或相關(guān)的化學(xué)軟件等。0%10%20%30%40%50%60% PowerPointPhotoshop或FlashWord或WPS其他 教師在講授實(shí)驗(yàn)課時(shí)采用的方法，可由表中看出不同地區(qū)差異較大。 在城市，由于教學(xué)硬件設(shè)施比較好，學(xué)校有能力來組織實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)工作，或是通過展示實(shí)驗(yàn)，或是通過視頻播放，所以傳統(tǒng)的僅靠教師講解的教學(xué)方式占比較少。另外，由于教師素質(zhì)水平相對(duì)較高，網(wǎng)絡(luò)接觸方便，

10、所以新事物的接觸面也較大，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)過程中還有些可以通過某些化學(xué)軟件來給學(xué)生們模擬實(shí)驗(yàn)過程，該比例約占10.1%； 在縣城中學(xué)，有些學(xué)校實(shí)施新課改，在教師的技能培訓(xùn)及教學(xué)硬件方面投入較大，因此教學(xué)情況也相對(duì)較好。 在農(nóng)村中學(xué)由于教學(xué)條件的限制以及教師隊(duì)伍水平有限，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面仍以傳統(tǒng)的講授為主。0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%城市中學(xué)縣城中學(xué)農(nóng)村中學(xué)課堂上教師自己講解自己講解教師課堂展示實(shí)驗(yàn)通過視頻播放實(shí)驗(yàn)過程通過一些化學(xué)軟件來模擬實(shí)驗(yàn)過程3.學(xué)生對(duì)現(xiàn)代技術(shù)的運(yùn)用情況的調(diào)查結(jié)論 學(xué)生們的計(jì)算機(jī)知識(shí)和水平主要是從來兩方面來了解：一是學(xué)生們接觸計(jì)算機(jī)的方式（如上

11、圖所示），二是學(xué)生們上網(wǎng)的主要目的（如下圖所示）。0%20%40%60%80% 家庭電腦校外網(wǎng)吧學(xué)校機(jī)房0.00%10.00%20.00%30.00%40.00%50.00% 學(xué)習(xí)聽歌、看視頻玩游戲其他 從上圖可以看出，中學(xué)生接觸電腦的方式還是通過校外網(wǎng)吧，這一比例約占總調(diào)查人數(shù)的69%，還有還有21%的學(xué)生主要是通過家庭電腦來接觸計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的，在這一比例中大部分被調(diào)查者來自城鎮(zhèn)。 關(guān)于學(xué)生上網(wǎng)的用途，從下圖也可以看出大部分被調(diào)查者稱上網(wǎng)主要是用來娛樂和消遣，很少學(xué)生會(huì)主動(dòng)通過電腦來學(xué)習(xí)。圖4-6可以看出，學(xué)生們?cè)诼牷蛳螺d歌曲 、看視頻、玩游戲等方面所占比例為88.8%，但是看似娛樂的表面下

12、也能夠得出一點(diǎn)結(jié)論，即學(xué)生們是具備一定的電腦操作知識(shí)的。這就為虛擬實(shí)驗(yàn)的可行性堅(jiān)定了基礎(chǔ)，因?yàn)橹袑W(xué)化學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)本來就是通過一些簡(jiǎn)單的鼠標(biāo)操作來完成實(shí)驗(yàn)過程的，從操作層面上來說并不復(fù)雜。4.中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果調(diào)查結(jié)論在本學(xué)期開學(xué)伊始之際，我首先對(duì)我?guī)У牧鶄€(gè)班級(jí)的學(xué)生們進(jìn)行了一次調(diào)查，主要是想了解學(xué)生們化學(xué)這門學(xué)科的看法，調(diào)查情況如圖所示：0.00%10.00%20.00%30.00%40.00%50.00%60.00%70.00% 化學(xué)實(shí)驗(yàn)很有意思化學(xué)學(xué)科與生活聯(lián)系很緊密與老師有關(guān)不清楚0.00%10.00%20.00%30.00%40.00%50.00%60.00%不安全因素化學(xué)知識(shí)點(diǎn)碎與化

13、學(xué)老師有關(guān)不清楚 通過這次調(diào)查可以知道，化學(xué)在學(xué)生們中間受歡迎的程度并不大，這里面的主要原因是由化學(xué)這門學(xué)科本身的特點(diǎn)決定的，首先是化學(xué)知識(shí)點(diǎn)比較碎，其中涉及了大量的元素化合物的知識(shí)、各種化學(xué)方程式、許多化學(xué)反應(yīng)原理等，學(xué)生們的記憶量較大；其次是化學(xué)實(shí)驗(yàn)的不安全性，眾所周知，化學(xué)實(shí)驗(yàn)藥品大部分是有一定的毒性的，經(jīng)常接觸對(duì)身體有一定的危害，由于學(xué)生們化學(xué)知識(shí)的匱乏，所以對(duì)這方面尤其在意。 有約16%的學(xué)生表示對(duì)化學(xué)很感興趣，主要是因?yàn)榛瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)很有趣，并且也與生活聯(lián)系非常密切，但是學(xué)好化學(xué)對(duì)他們而言還是很吃力。 從兩這方面來看，化學(xué)之所以吸引學(xué)生，主要還是化學(xué)實(shí)驗(yàn)，但是又由于某些化學(xué)實(shí)驗(yàn)具有一定的

14、危險(xiǎn)性，所以又讓一些學(xué)生望而卻步。在這種情況下，如果將虛擬化學(xué)實(shí)驗(yàn)引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，能很好的將化學(xué)實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)揚(yáng)長(zhǎng)避短，以下就具體的來分析下虛擬實(shí)驗(yàn)在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的效果。6.2 結(jié)果總結(jié) 1.學(xué)校硬件水平調(diào)查結(jié)論無(wú)論是城市還是農(nóng)村，大部分學(xué)校都已擁有多媒體教室，并且，這已達(dá)到虛擬實(shí)驗(yàn)的最基本的普及條件，但是還有待發(fā)展。2.教師技能水平調(diào)查結(jié)論在所調(diào)查的中學(xué)教師里，基本上所有的老師都會(huì)使用一些常用的辦公軟件，如果在條件允許的情況下也更傾向于借助于多媒體進(jìn)行教學(xué)。但是老教師使用的辦公軟件層次較低，新教師則普遍較高。3.學(xué)生對(duì)現(xiàn)代技術(shù)的運(yùn)用情況的調(diào)查結(jié)論 目前中學(xué)生基本上都會(huì)上網(wǎng)，并且也會(huì)使用一些較為

15、簡(jiǎn)單的音樂、視頻、游戲等軟件，具備一定的電腦操作技能。并且目前中學(xué)生的課程中都包含有微機(jī)課程，學(xué)生們可以通過這類課程學(xué)習(xí)一些簡(jiǎn)單的文字編輯等方面的知識(shí)。4.中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果調(diào)查結(jié)論通過這次調(diào)查可以知道，化學(xué)在學(xué)生們中間受歡迎的程度并不大，這里面的主要原因是由化學(xué)這門學(xué)科本身的特點(diǎn)決定的。約16%的學(xué)生表示對(duì)化學(xué)很感興趣，主要是因?yàn)榛瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)很有趣，并且也與生活聯(lián)系非常密切，但學(xué)好化學(xué)對(duì)他們而言還是很吃力。從兩這方面來看，化學(xué)之所以吸引學(xué)生，主要還是化學(xué)實(shí)驗(yàn)，但是又由于某些化學(xué)實(shí)驗(yàn)具有一定的危險(xiǎn)性，所以又讓一些學(xué)生望而卻步。7.中學(xué)化學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)及實(shí)踐情況介紹1.預(yù)習(xí)課虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)示

16、例以“O2的制取及性質(zhì)”實(shí)驗(yàn)為例2.新授課虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)示例以“氯氣的制取”實(shí)驗(yàn)為例3.復(fù)習(xí)課虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)示例鈉的專題復(fù)習(xí)課4.習(xí)題課虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)示例虛擬實(shí)驗(yàn)動(dòng)態(tài)習(xí)題舉例7.1 預(yù)習(xí)課虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)施情況及效果分析以“O2的制取及性質(zhì)”實(shí)驗(yàn)為例1.設(shè)計(jì)思路：學(xué)生實(shí)驗(yàn)“O2的制取及性質(zhì)”分兩節(jié)課進(jìn)行，第一節(jié)課為預(yù)習(xí)課，第二節(jié)為學(xué)生的實(shí)驗(yàn)課。該部分內(nèi)容為9年級(jí)的教學(xué)內(nèi)容，我所選的班級(jí)為本校兩個(gè)初三培優(yōu)班初三1班和2班，其中1班為實(shí)驗(yàn)班，2班為對(duì)照班。第一節(jié)預(yù)習(xí)課由我代替這兩個(gè)班級(jí)的化學(xué)老師董鳳仙老師進(jìn)行教學(xué)研究，在進(jìn)行教學(xué)研究前，關(guān)于我所選擇的實(shí)驗(yàn)班和對(duì)照班先對(duì)董老師進(jìn)行保密，第二節(jié)

17、的學(xué)生實(shí)驗(yàn)課則由董老師進(jìn)行常規(guī)的教學(xué)工作，然后對(duì)這兩個(gè)班級(jí)在操作實(shí)驗(yàn)方面的表現(xiàn)進(jìn)行評(píng)價(jià)。2.對(duì)比實(shí)驗(yàn)教學(xué)：在實(shí)驗(yàn)班（初三1班），本節(jié)課是以教師借助“虛擬化學(xué)實(shí)驗(yàn)軟件”進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)M操作為主。在對(duì)照班（初三2班），本節(jié)課以教師借助實(shí)驗(yàn)儀器講解，學(xué)生查閱資料的傳統(tǒng)的教學(xué)方式為主。3.教學(xué)差異：課堂氛圍方面，實(shí)驗(yàn)班學(xué)生對(duì)虛擬實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)出濃厚的興趣，求知欲強(qiáng)；動(dòng)手能力方面，在虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)之后，學(xué)生們的動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)?zāi)芰σ灿休^大提升；在課堂檢測(cè)方面，實(shí)驗(yàn)班學(xué)生表現(xiàn)均比對(duì)照班學(xué)生要好。4.效果分析：虛擬化學(xué)實(shí)驗(yàn)軟件在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中有其值得肯定的用途。首先該種實(shí)驗(yàn)軟件的界面設(shè)計(jì)符合教學(xué)環(huán)境，在教學(xué)過程中能很好的引

18、起學(xué)生們的興趣；其次，獨(dú)特的聲音設(shè)計(jì)也可以適當(dāng)?shù)囊饘W(xué)生們的注意力；最后，虛擬實(shí)驗(yàn)是對(duì)真實(shí)實(shí)驗(yàn)的一個(gè)模擬，學(xué)生們也可以通過對(duì)鼠標(biāo)點(diǎn)擊等操作來熟悉試驗(yàn)流程，積累實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)。7.2 新授課虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)施情況及效果分析以“氯氣的制取”實(shí)驗(yàn)為例1.設(shè)計(jì)思路：氯氣是有刺激性氣味的氣體，毒性大，因此該實(shí)驗(yàn)不適宜學(xué)生獨(dú)立操作，也不適宜教師課堂演示。在設(shè)計(jì)該部分內(nèi)容時(shí)，為了在獲得好的教學(xué)效果的同時(shí)引起學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣，我結(jié)合了虛擬化學(xué)實(shí)驗(yàn)室里的“幾種中學(xué)常見氣體的制備”軟件來進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)，通過老師的講解和學(xué)生親自在虛擬實(shí)驗(yàn)室里完成氯氣的制備及其性質(zhì)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)加深對(duì)該部分內(nèi)容的了解和掌握。2.對(duì)比實(shí)驗(yàn)教學(xué)

19、：在實(shí)驗(yàn)班進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)時(shí)我借用了學(xué)校里的微機(jī)教室。以教師講解為輔，學(xué)生親身體驗(yàn)自主學(xué)習(xí)為主，結(jié)合課件傳授新知。施教時(shí)我將一節(jié)課分成了三個(gè)階段：第一階段為教師授課，回憶舊知，講解新知；第二階段為學(xué)生自學(xué)，操作實(shí)驗(yàn)；第三個(gè)階段也就是本節(jié)課即將結(jié)束時(shí)，教師總結(jié)重點(diǎn)內(nèi)容，學(xué)生反饋學(xué)習(xí)效果。在對(duì)照班進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)時(shí)，我采用的是教師講解為主，學(xué)生自學(xué)為輔的教學(xué)模式，運(yùn)用課件進(jìn)行授課。3.效果分析：對(duì)于一些有安全隱患的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生們通過虛擬實(shí)驗(yàn)軟件自己操作，可以親身體驗(yàn)該實(shí)驗(yàn)過程中的一些顏色變化，達(dá)到真實(shí)實(shí)驗(yàn)的效果。通過這次的教學(xué)實(shí)踐，學(xué)生們對(duì)該軟件表現(xiàn)出了極大的好奇心，相應(yīng)的也引起了學(xué)生們的求知欲。7.3 復(fù)

20、習(xí)課虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)施情況及效果分析鈉的專題復(fù)習(xí)課 1.設(shè)計(jì)思路：針對(duì)鈉的化合物內(nèi)容，精選六大知識(shí)點(diǎn)，平均分給班里六個(gè)小組。每小組組員合作，利用“虛擬化學(xué)實(shí)驗(yàn)軟件鈉及其化合物的應(yīng)用”，自己總結(jié)知識(shí)點(diǎn)，然后給全班學(xué)生講解。習(xí)題課后進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試放在兩天后的同一時(shí)間同時(shí)進(jìn)行，來檢測(cè)在不同的學(xué)習(xí)方法下，學(xué)生們知識(shí)記憶的時(shí)間上有什么不同2.對(duì)比實(shí)驗(yàn)教學(xué)：實(shí)驗(yàn)班每小組分一臺(tái)裝有虛擬實(shí)驗(yàn)軟件的電腦，來進(jìn)行資料搜集；對(duì)照班通過查閱課本、筆記或資料的方式總結(jié)知識(shí)點(diǎn)。 兩班教學(xué)流程相似，學(xué)生自學(xué)模式不同。3.效果分析：通過課后學(xué)生們的測(cè)試情況可以看出化學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)軟件可以幫助學(xué)生們鞏固所學(xué)習(xí)的知識(shí)，并且可以使知

21、識(shí)在學(xué)生們的腦海中停留時(shí)間更長(zhǎng)。7.4 習(xí)題課虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)施情況及效果分析虛擬實(shí)驗(yàn)動(dòng)態(tài)習(xí)題舉例1.設(shè)計(jì)思路：教師精選六道難度不同，囊括高一上學(xué)期大部分內(nèi)容的綜合習(xí)題，對(duì)應(yīng)分配給班里的六個(gè)小組。通過組內(nèi)自學(xué)，組間互學(xué)等方式來掌握總結(jié)知識(shí)點(diǎn)。2.對(duì)比實(shí)驗(yàn)教學(xué)：在兩個(gè)班級(jí)采用的均是新課改教學(xué)方法，實(shí)驗(yàn)班和對(duì)照班均分為6個(gè)學(xué)習(xí)小組，習(xí)題以題卡的形式在課前分發(fā)給學(xué)生們，供其事先預(yù)習(xí)。在課堂上將事先準(zhǔn)備好的習(xí)題任務(wù)分給不同的學(xué)習(xí)小組，由小組組長(zhǎng)帶領(lǐng)組員完成。關(guān)于在施教方法上的異同點(diǎn)，具體情況如下：兩個(gè)班級(jí)的教學(xué)流程基本相同，分為課堂上和課堂下兩個(gè)階段。課堂上：課前教師展示學(xué)習(xí)目標(biāo)+學(xué)生自學(xué)（8分鐘）、學(xué)生展示+教師總結(jié)（六組，共36分鐘左右）、課尾總結(jié)（2分鐘）；課堂下：課代表將課上的總結(jié)展示于教室后黑板上，供學(xué)生們學(xué)習(xí)補(bǔ)充總結(jié)。只不過在教學(xué)過程中的教師總結(jié)階段，實(shí)驗(yàn)班所采取的方法是每當(dāng)學(xué)生講解完習(xí)題之后，教師根據(jù)學(xué)生們的課堂反映情況，對(duì)于部分學(xué)生不明白的地方用虛擬實(shí)驗(yàn)動(dòng)態(tài)習(xí)題再把相關(guān)習(xí)題所描述的過程給學(xué)生們展示一遍，虛擬實(shí)驗(yàn)動(dòng)態(tài)習(xí)題里面包含有該習(xí)題每一步甚至每個(gè)選項(xiàng)的詳細(xì)解析， 教師可以有針對(duì)性的作重點(diǎn)講解，學(xué)生們也很容易理解。而在對(duì)照班，該部分則是單純的通過教師的黑板展示給學(xué)生們講評(píng)相應(yīng)習(xí)題的解題原由，雖然涉及不到虛擬化學(xué)實(shí)驗(yàn)