虚拟现实技术在中学化学 实验教学中的应用.docx

虚拟现实技术在中学化学实验教学中的应用

第一篇：虚拟现实技术在中学化学实验教学中的应用虚拟现实技术在中学化学实验教学中的应用班级：化学1001班姓名：代有来学号：2010254030107虚拟现实技术在中学化学实验教学中的应用摘要：化学式自然科学的重要组成部分，着重研究物质的组成、结构和性质的关系，以及物质转化的规律和调控手段。化学课程可以帮助学生从化学的视角去认识科学技术和社会生活方面的问题，在基础教育阶段，化学课程的教学呈现出“通过实验学化学”的发展趋势，将实验贯穿整个化学课程实施。目前，中学化学课程中探究性试验占有重要地位，是学生积极主动的获取化学知识、认识和解决化学问题的重要实践活动，也是构建化学基础知识和提高学生素质的需要。随着信息技术的发展和课程整合成果的不断涌现，将虚拟实验系统引入中学课程教学，成为教育工作者关注的热点。在化学学科教学过程中合理运用虚拟现实技术，将虚拟实验室与化学学科实验课程有机整合，根据虚拟实验室特有的优势，应用虚拟实验室进行探究性试验教学。关键词：虚拟现实；实验教学；探究实验正文：一、中学化学实验的分类化学是一门比较成熟的基础自然科学，实验是化学事实的重要组成部分，也是化学基本理论和观点的重要支撑点，化学科学领域的任何一项重大突破，无一例外地都要经过化学实验这一环节，化学实验是化学科学赖以形成和发展的基础，因此，化学实验也是化学教学的重要内容。中学化学实验是根据培养目标和教学任务，遵循学生认知规律，体现化学学科发展特点而精选的基础实验，其内容丰富，形式多样。为了研究方便，按照不同的分类维度，对中学化学实验有不同的分类方法。按照实验的主体不同，可将实验划分为：演示实验、学生实验、实验习题、家庭小实验；按照实验内容分类，可分为：化学基本操作实验、元素化合物性质和制备实验、阐明化学概念和基础理论的实验、化学反应应用于化工生产中的实验、解释日常现象或解答化学问题的实验、趣味实验；按照实验中质与量的关系分类可分为定性实验和定量实验。以上分类标准是按照不同的研究目的、不同的研究方法等对化学实验进行的不同维度分类，在这里我们按照建构主义思想，从学生的认识出发，按照实验在认识过程中的作用分类，将中学化学实验分为：验证型实验、探究型实验、模拟型实验和对照型实验。验证型实验：验证型实验是为检验化学理论、验证化学假设、提供实验事实而进行的一种实验。验证实验是科学的研究方法和科学的研究态度的重要组成部分，在化学研究中没有被验证的理论、假说或者事实都被认为是不确定的。在化学课程的教学过程中，验证型实验通常用来验证或证实所学的化学知识。这种类型的实验在中学化学中如：碘升华实验、完全燃烧和不完全燃烧等。探究型实验：探究，是指围绕问题展开的活动，是逐步分析和解决问题的过程。探究学习是指运用探究的方式进行的学习活动和过程，亦即学生在教师的指导下，主动发现问题，以一种类似科学研究的方法对问题进行分析和研究，从而达到问题解决和知识获得的过程与活动¨。通过以上对于探究学习的研究可知，探究型实验是指围绕某一化学研究对象，在观察和总结研究实验现象和实验数据的基础上，归纳总结出结论的一种学习模式。探究型实验以实验作为基础，启发引导学生独立的探索知识，是学生了解知识的产生和发现过程，让学生通过自身的努力，通过积极的思维活动，概括得出有关的结论，并进行科学探究过程和探究方法的系统训练。新的化学课程标准中指出“化学实验是进行科学探究的主要方式，教师应改变传统的实验教学，精心设计各种探究型实验，促使学生主动的学习，逐步学会探究”通过这种教学方式，既激发学生学习兴趣，使学生掌握实验技能，又能够改变学生传统的学习方式，是学生主动学习、自主探究，逐步形成科学探究的能力。我们这里将详细探讨探究型实验在中学化学实验中的应用。模拟型实验：由于受到实验条件限制、安全性制约、常规环境下反应现象不明显等因素的约束，通常教师借助模拟的方法，选定替代物对实验进行模拟。这种实验在中学化学实验中如实验室里用模拟接触法制硫酸等。对照型实验：这种实验通过对比或对照来研究物质的某种属性的一种实验。这种实验要设计两个或两个以上的对比组实验，一个作为标准组；另一个为实验组，通过对比实验对比、对照判定实验组是否有相同或类似的性质。二、虚拟环境下的教学模式选择教学模式这一概念最早是由美国学提出，它是指在一定的教育思想、教育理念指导下，结合大量的教学经验，将教学四要素有机的组织起来，形成相对稳定的教学活动框架。也就是在相应的教育思想、教育理论、学习理论的指导下，结合一线教师的实践经验，将教师、学生、教学媒体、教学内容有效组织起来。教学设计的过程模式可以作为学校和委托教学培训机构的沟通手段，还可以作为管理教学系统设计活动的指南，以及作为整个教学设计过程的依据。为了更好的分析中学化学的教学