《中學(xué)化學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)》教學(xué)大綱

《中學(xué)化學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)》教學(xué)大綱課程編號：11220604英文名稱：VirtualSimulationExperimentofMiddleSchoolChemistry學(xué)分：1學(xué)時：總學(xué)時24學(xué)時，其中理論8學(xué)時，實(shí)踐16學(xué)時先修課程：科學(xué)教育概論、科學(xué)課程與教學(xué)論、科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)與教科書研究課程類別：專業(yè)拓展課程授課對象：科學(xué)教育專業(yè)學(xué)生教學(xué)單位：化學(xué)化工學(xué)院修讀學(xué)期：第6學(xué)期一、課程描述和目標(biāo)中學(xué)化學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)是為科學(xué)教育專業(yè)開設(shè)的專業(yè)拓展化學(xué)模塊課程。化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)科學(xué)的基礎(chǔ),也是中學(xué)化學(xué)教學(xué)的基礎(chǔ)。中學(xué)受資源和實(shí)驗(yàn)條件等的限制，導(dǎo)致一些實(shí)驗(yàn)不能全面在學(xué)生中展開。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)作為基于信息通信技術(shù)的電子學(xué)習(xí)工具，克服了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的許多困難,對提高教育質(zhì)量和培養(yǎng)創(chuàng)新人才具有重大意義。本課程是通過對中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行虛擬仿真和深入剖析,使學(xué)生能體驗(yàn)操作中學(xué)化學(xué)教材中涉及的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，并能深入理解和掌握實(shí)驗(yàn)所涉及的原理、設(shè)計邏輯及具體操作細(xì)節(jié)，提高實(shí)驗(yàn)理論能力、分析和解決實(shí)驗(yàn)過程中遇到的具體問題的能力、運(yùn)用實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象解釋分析中學(xué)生生活實(shí)踐中實(shí)際問題的能力，以及探討虛擬仿真實(shí)驗(yàn)在輔助中學(xué)化學(xué)教學(xué)中應(yīng)用的策略。課程教學(xué)目標(biāo)如下：課程目標(biāo)1在專業(yè)知識方面，學(xué)生能掌握中學(xué)化學(xué)課程所涉及的實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)方法，設(shè)計思路，以及具體的操作步驟及細(xì)節(jié)，掌握對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的記錄、處理和分析的方法，明確虛擬仿真技術(shù)與教學(xué)內(nèi)容間的相符性，了解中學(xué)化學(xué)學(xué)科與實(shí)踐和中學(xué)生生活的聯(lián)系。課程目標(biāo)2在專業(yè)能力方面，學(xué)生能熟練使用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)規(guī)范地完成各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作，并能夠?qū)λ玫降慕Y(jié)果進(jìn)行分析，提出在實(shí)際實(shí)驗(yàn)操作時應(yīng)注意的關(guān)鍵因素，并提出實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)方案,探究實(shí)現(xiàn)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)與中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)的深度融合的策略，能設(shè)計和開展中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。課程目標(biāo)3在綜合能力方面，學(xué)生能深入理解中學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計中體現(xiàn)的科學(xué)思維和核心概念的內(nèi)涵，培養(yǎng)認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)態(tài)度，理解科學(xué)、技術(shù)、社會以及環(huán)境之間的相互關(guān)系，樹立科學(xué)發(fā)展觀，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識和協(xié)作精神，培養(yǎng)實(shí)事求是的科學(xué)精神和嚴(yán)密的邏輯思維，切實(shí)提高科學(xué)素養(yǎng)。二、課程目標(biāo)對畢業(yè)要求的支撐關(guān)系本課程教學(xué)目標(biāo)對畢業(yè)要求的支撐關(guān)系如表2-1所示。表2-1課程教學(xué)目標(biāo)對畢業(yè)要求的支撐關(guān)系畢業(yè)要求畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)支撐強(qiáng)度（H、M、L）學(xué)科素養(yǎng)指標(biāo)點(diǎn)3-2：掌握自然科學(xué)的基本實(shí)驗(yàn)技能，具有較強(qiáng)的觀察和實(shí)驗(yàn)動手能力、數(shù)據(jù)分析能力以及科學(xué)探究能力，具有實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3H（高支撐）溝通合作指標(biāo)點(diǎn)8-1：具有團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識和協(xié)作精神，理解學(xué)習(xí)共同體的作用，掌握團(tuán)隊(duì)協(xié)作的策略和方法，能積極開展小組互助和合作學(xué)習(xí)。課程目標(biāo)3M（中支撐）三、教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配本課程總學(xué)時24學(xué)時，其中理論8學(xué)時，實(shí)踐16學(xué)時。表3-1理論教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容、基本要求、課程目標(biāo)與學(xué)時分配序號教學(xué)內(nèi)容基本要求及重、難點(diǎn)（含德育要求）學(xué)時教學(xué)方式對應(yīng)課程目標(biāo)1中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)概述基本要求：了解中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的功能，熟悉中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)要求，了解中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究的范疇。（使學(xué)生認(rèn)識到中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)對化學(xué)教學(xué)的重要性）重點(diǎn)：中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容和要求難點(diǎn)：中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)研究2集中講授課程目標(biāo)12中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)探討基本要求：基于虛擬仿真實(shí)驗(yàn)提出在實(shí)際實(shí)驗(yàn)操作時應(yīng)注意的關(guān)鍵因素，并提出實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)方案。（由知識到操作，由理論到實(shí)踐，促進(jìn)學(xué)生主動思考，培養(yǎng)學(xué)生勇于表達(dá)、善于交流、團(tuán)隊(duì)合作的精神）重點(diǎn)：中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容和要求難點(diǎn)：提出實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)方案4集中講授課程目標(biāo)2課程目標(biāo)33虛擬仿真實(shí)驗(yàn)輔助化學(xué)教學(xué)的策略基本要求：辯證的看待虛擬仿真實(shí)驗(yàn)在化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用，認(rèn)識到虛擬仿真實(shí)驗(yàn)同時存在獨(dú)到的優(yōu)越性和局限性。針對虛擬仿真實(shí)驗(yàn)輔助化學(xué)教學(xué)的策略提出自己的看法（培養(yǎng)學(xué)生用辯證的觀點(diǎn)看問題，培養(yǎng)實(shí)事求是的科學(xué)精神和嚴(yán)密的邏輯思維）重點(diǎn)：虛擬仿真實(shí)驗(yàn)輔助化學(xué)教學(xué)的策略難點(diǎn)：虛擬仿真實(shí)驗(yàn)與中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)的深度融合2集中講授課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3合計8表3-2實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容、基本要求、課程目標(biāo)與學(xué)時分配序號實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與要求學(xué)時類型對應(yīng)課程目標(biāo)1氫氣的制備和性質(zhì)掌握氫氣的實(shí)驗(yàn)室制法，掌握氫氣的化學(xué)性質(zhì)。必修3綜合課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)32空氣中氧氣和二氧化碳含量的測定掌握空氣中氧氣含量的測定方法，掌握空氣中二氧化碳體積百分比的測量方法，掌握氧氣和二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)。必修3綜合課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)33燃燒條件的探究掌握控制變量設(shè)計探究實(shí)驗(yàn)的方法，掌握燃燒的條件。必修3綜合課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)34電解水實(shí)驗(yàn)的研究掌握電解水實(shí)驗(yàn)操作，探索水的組成。選修3綜合課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)35甲烷的實(shí)驗(yàn)室制法和化學(xué)性質(zhì)掌握實(shí)驗(yàn)室制取甲烷氣體的最佳方案，掌握甲烷和氯氣的反應(yīng)。選修3綜合課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)35濃硫酸的性質(zhì)研究掌握研究濃硫酸性質(zhì)的方法，掌握濃硫酸的吸水性、脫水性、強(qiáng)氧化性，濃硫酸和木炭的反應(yīng)以及濃硫酸的稀釋方法。選修4綜合課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)36膠體的制備和性質(zhì)研究掌握膠體的制備方法，掌握膠體的電泳和聚沉。選修4綜合課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)37鐵及其化合物的性質(zhì)掌握鐵及其化合物的性質(zhì)，掌握鐵離子與亞鐵離子的檢驗(yàn)方法及相互轉(zhuǎn)化。選修4綜合課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3合計16必修9+選修7（3+4）注：實(shí)驗(yàn)要求包括必修、選修；實(shí)驗(yàn)類型包括演示、驗(yàn)證、綜合、設(shè)計等。四、課程教學(xué)方法本課程在教學(xué)方式上主要采用實(shí)驗(yàn)教學(xué)結(jié)合課堂討論教學(xué)的方式開展，以達(dá)到符合畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的教學(xué)目的。學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，分組討論，教師進(jìn)行實(shí)驗(yàn)過程指導(dǎo)，引導(dǎo)討論方向和總結(jié)討論結(jié)果。五、學(xué)業(yè)評價和課程考核課程考核采用過程性考核的方式，總評成績由平時成績組成，采用百分制計分制。總評成績=平時成績×100%表5-1課程考核評價標(biāo)準(zhǔn)考核依據(jù)建議分值考核/評價細(xì)則對應(yīng)的課程目標(biāo)平時成績100%課堂表現(xiàn)5%課堂表現(xiàn)包括出勤情況、聽課情況、課堂討論參與情況、教學(xué)上互動和學(xué)習(xí)反饋、線上討論參與情況等等。修課學(xué)生基礎(chǔ)分80分，若發(fā)生遲到、無故曠課、學(xué)習(xí)態(tài)度差(課堂玩手機(jī)、多言好睡等)現(xiàn)象一次，則扣1-5分，扣完為止；積極參與回答問題或有效提問者，酌情加分2-5分，上限20分。學(xué)期末該分值×10%核定分值計入總評成績。課程目標(biāo)1平時作業(yè)25%平時作業(yè)（包括在線作業(yè)、課后作業(yè)、課程論文等形式）批改以百分制登記，教師批閱給分，不交作業(yè)記為零分，最后作業(yè)成績按平均分值計算。學(xué)期末平均分值×25%核定分值計入總評成績。課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3實(shí)驗(yàn)成績70%根據(jù)修課學(xué)生每次實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性、實(shí)驗(yàn)報告完成的質(zhì)量情況打分，成績以百分制登記，最后實(shí)驗(yàn)成績按平均分值計算。學(xué)期末該分值×70%核定分值計入總評成績。課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3表5-2課堂表現(xiàn)評分標(biāo)準(zhǔn)考核類型分值比重考核指標(biāo)考核內(nèi)容說明課堂表現(xiàn)5%平時表現(xiàn)出勤、聽課情況、學(xué)習(xí)態(tài)度、回答問題、提問情況等課堂研討拓展學(xué)習(xí)課堂專題研討參與、課外拓展學(xué)習(xí)情況線上學(xué)習(xí)參與情況可從理論知識學(xué)習(xí)、習(xí)題解答、作業(yè)遞交、問題反饋、完成結(jié)果等幾個方面進(jìn)行評分表5-3平時作業(yè)評分標(biāo)準(zhǔn)評分標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)形式評分細(xì)則在線作業(yè)學(xué)習(xí)通上面的單選題、多選題、判斷題等客觀題，答對才給分。課后習(xí)題作業(yè)1.字跡工整，態(tài)度認(rèn)真，正確率90%以上；2.正確率在60%-90%之間；3.正確率低于60%的，字跡工整且體現(xiàn)清晰解題思想的；4.其他情況。參考以上細(xì)則，教師對作業(yè)酌情記分（升檔間隔分3分）或確定等級A（90分），B（80分），C（70分），D（60分及以下），每個等級可用上標(biāo)“+”升檔3分，即A+（93分），B+（83分），A++（96分），A+++（99分）。課程論文1.從選題(20分)、問題陳述(20分)、內(nèi)容與信息(20分)、創(chuàng)新或提出新見解(20分)、表達(dá)與結(jié)構(gòu)(20分)共5個方面進(jìn)行評分，單項(xiàng)不超過20分，滿分100分（等級A++）；2.只要語言表達(dá)清晰流暢，論述完整，邏輯性強(qiáng)，且論題的信息與數(shù)據(jù)正確，沒有不確定性、猜測性內(nèi)容，記80分（等級B）以上，參考以上細(xì)則，教師對作業(yè)酌情記分（或等級）。其他可能形式：比如讀書報告、課堂報告或小組討論探究性問題教師給出報告或討論主題，學(xué)生自由分組，通過查閱文獻(xiàn)資料準(zhǔn)備課堂報告?；疽螅好總€報告時間為5-8分鐘，討論5分鐘；視小組學(xué)習(xí)態(tài)度、PPT完成質(zhì)量(清楚、美觀、科學(xué)、創(chuàng)新，趣味性)，完成效率等進(jìn)行記分，小組報告人記分酌情增加。表5-4實(shí)驗(yàn)考核評分標(biāo)準(zhǔn)90-10080-8970-7960-690-59優(yōu)秀良好中等及格不及格不遲到，不早退，遵守實(shí)驗(yàn)室紀(jì)律。熟練掌握安全操作要求及儀器設(shè)備使用注意事項(xiàng)，實(shí)驗(yàn)操作熟練規(guī)范。實(shí)驗(yàn)報告書寫整潔規(guī)范，結(jié)果正確。視實(shí)驗(yàn)操作情況和上課表現(xiàn)可適當(dāng)加減分?jǐn)?shù)。不遲到，不早退，基本遵守實(shí)驗(yàn)室紀(jì)律。較好地掌握安全操作要求及儀器設(shè)備使用注意事項(xiàng)，實(shí)驗(yàn)操作認(rèn)真，基本規(guī)范。實(shí)驗(yàn)報告書寫整潔規(guī)范，結(jié)果合理，定量實(shí)驗(yàn)結(jié)果在誤差允許范圍內(nèi)，定性分析基本合理。視實(shí)驗(yàn)操作熟練規(guī)范情況和上課表現(xiàn)可適當(dāng)加減分?jǐn)?shù)。有遲到或早退現(xiàn)象，上課有喧嘩打鬧等不遵守實(shí)驗(yàn)室紀(jì)律現(xiàn)象?；菊莆瞻踩僮饕蠹皟x器設(shè)備使用注意事項(xiàng)，實(shí)驗(yàn)操作不認(rèn)真，不規(guī)范。實(shí)驗(yàn)報告書寫不太規(guī)范，結(jié)果不盡合理，定量實(shí)驗(yàn)結(jié)果誤差大，定性分析有理論性錯誤。視實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范情況和上課表現(xiàn)可適當(dāng)加減分?jǐn)?shù)。有遲到或早退現(xiàn)象，上課有嚴(yán)重擾亂實(shí)驗(yàn)室紀(jì)律現(xiàn)象。能夠了解一定的安全操作要求及儀器設(shè)備使用注意事項(xiàng)，實(shí)驗(yàn)不動手，不操作，不聽從實(shí)驗(yàn)教師指導(dǎo)，經(jīng)教育不改者。實(shí)驗(yàn)報告書寫潦草不規(guī)范，結(jié)果錯誤或明顯抄襲現(xiàn)象。視學(xué)生接受教育指導(dǎo)的態(tài)度，實(shí)驗(yàn)操作現(xiàn)象可適當(dāng)加減分?jǐn)?shù)。有多次遲到或早退現(xiàn)象，上課有嚴(yán)重擾亂實(shí)驗(yàn)室紀(jì)律現(xiàn)象。不了解安全操作要求及儀器設(shè)備使用注意事項(xiàng)，操作不規(guī)范。沒有上交實(shí)驗(yàn)報告，內(nèi)容基本抄襲，空泛簡單。六、教材與參考書（一）