虚拟实验在初中化学教学中的应用研究——以NB和金华科仿真化学实验室为例

摘要

教育信息化带动教育现代化。在多媒体技术和虚拟现实技术发展的带动下，虚拟实验在学科教育中迅速发展开来，并越来越受到教育领域的青睐。世界各国纷纷推出自己的虚拟实验室项目，例如，美国犹他州立大学开发出了PCR虚拟实验室;芝加哥伊利诺伊大学推出了有机化学数字实验室;卡耐基——梅隆大学的虚拟实验室。鉴于各种应用在学科教学中虚拟实验室项目的纷纷出现，研究在教学中引入虚拟实验是否会提高学习者的学习态度、兴趣，是否会提高学习者的学习成绩就显得十分有必要了。
　　本论文依据虚拟实验国内外的应用现状和虚拟实验的概念及理论基础，利用NB化学虚拟实验室和金华科仿真化学实验室设计出若干虚拟实验，通过问卷调查和访谈等分析虚拟实验在初中化学学科的应用效果，最终得出结论:虚拟实验改变了学习者的学习态度、兴趣，且探究性实验的学习态度、兴趣优于验证性实验的学习态度、兴趣;虚拟实验对探究性实验的知识掌握部分产生了显著影响，对验证性实验的知识掌握部分没有产生显著影响。
　　本论文是对虚拟实验在初中化学学科中应用的一次探索，培养了学习者的实践能力，也提高了学习者的科学素养。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 研究背景与研究现状

1．1．1 研究背景

1．1．2 国内外研究现状

1．2 研究内容与研究方法

1．2．1 研究内容

1．2．2 研究方法

1．3 研究目的与研究意义

1．3．1 研究目的

1．3．2 研究意义

2 相关概念和理论基础

2．1 相关概念

2．1．1 虚拟实验的概念

2．1．2 虚拟实验的特点

2．1．3 技术支持实验的三种模式

2．1．4 两种虚拟实验室的简介

2．2 相关理论基础

2．2．1 建构主义学习理论

2．2．2 情境认知理论

2．2．3 自主学习理论

3 初中虚拟化学实验的设计

3．1 人教版九年级化学上册教材中实验的统计与归类

3．2 初中虚拟化学实验的设计

3．2．1 NB化学虚拟实验室——加热高锰酸钾制取氧气

3．2．2 金华科仿真化学实验室——过滤液体

3．3 虚拟化学实验的教学案例

3．3．1 验证性实验：《制取氧气》

3．3．2 探究性实验：《水的净化》

4 虚拟实验在初中化学中的实践应用

4．1 实践方案的设计与过程

4．1．1 实践方案的设计

4．1．2 实践方案的过程

4．2 实践数据的分析

4．2．1 虚拟实验的应用背景分析

4．2．2 学习者学习态度、兴趣分析

4．2．3 学习者知识掌握程度分析

5 实践结果的分析及建议

5．1 虚拟实验实践结果的分析

5．2 虚拟实验促进化学实验学习的建议

6 研究总结与研究不足

6．1 研究总结

6．2 研究不足

参考文献

附录

致谢