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中等教育论文_基于现象与过程可视化的高中化学
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摘要：文章目录 中文摘要 abstract 1 绪论 1.1 研究背景 1.1.1 化学课程改革的需要 1.1.2 当前化学实验教学现状 1.2 研究现状 1.2.1 国外研究现状 1.2.2 国内研究现状 1.3 研究内容 1.4 研究目的和意义
文章目录
中文摘要
abstract
1 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 化学课程改革的需要
1.1.2 当前化学实验教学现状
1.2 研究现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 研究内容
1.4 研究目的和意义
1.4.1 研究目的
1.4.2 研究意义
1.5 研究方法
2 相关概念界定与理论基础
2.1 基本概念
2.1.1 知识可视化
2.1.2 化学实验现象与过程可视化
2.2 理论基础
2.2.1 双重编码理论
2.2.2 戴尔的经验之塔理论
2.2.3 认知负荷理论
3 高中化学实验教学现状调查与分析
3.1 问卷调查
3.1.1 确定调查对象
3.1.2 编写调查问卷
3.1.3 回收与分析调查问卷
3.2 访谈调查
3.2.1 访谈调查的对象
3.2.2 访谈目的
3.2.3 访谈内容及统计结果
3.3 调查结果分析
4 现象与过程可视化实验的设计
4.1 现象与过程可视化实验的设计特点
4.2 现象与过程可视化实验的设计案例
4.2.1 产生沉淀的化学实验现象和过程可视化设计
4.2.2 浓H2SO4 的化学性质实验现象和过程可视化设计
4.2.3 金属的化学性质实验现象和过程可视化设计
4.2.4 钠与水反应的实验现象和过程可视化设计
5 现象与过程可视化实验的运用策略和实践研究
5.1 现象与过程可视化实验的运用策略
5.1.1 作为课堂教学过程中的情景素材
5.1.2 作为教学内容的重要补充
5.1.3 作为倡导新的学习方式的课题
5.1.4 作为开发化学实验资源的素材
5.2 现象与过程可视化实验的实践研究
5.2.1 实践过程
5.2.2 学生调查结果及分析
6 结论与展望
6.1 研究结论
6.2 研究不足与反思
6.3 研究展望
参考文献
附录1
附录2
附录3
致谢
攻读学位期间发表的学术论文目录
文章摘要:化学实验在化学科目中有重要作用,利用化学实验不但可以培养学生的动手操作能力,还能激发学生的创新思维,培养科学素养。长期以来,化学实验教学改革的关注点主要是实验教学体系、教学方法和内容,缺乏创新性。在传统实验中,学生通常难以观察到实验的细节信息,可视化技术（主要是利用智能手机结合微距镜头）通过改变观察方法,呈现清晰的化学反应现象与过程,使学生从微小的实验细节中获得真实而又丰富的感性经验,在复杂的化学问题情境中构建认知模型,从而化解学习难点,降低认知负荷。本研究以双重编码理论和认知负荷理论为基础,采用文献研究法、实验研究法、问卷调查法以及访谈法,将实验现象与过程可视化应用于化学教学过程中,并进行调查分析,旨在找出实验现象与过程可视化的应用前景,为一线中学教师的实验课堂教学提供借鉴。首先对《普通高中化学课程标准（2017版）》中规定的18个必做实验进行分析,将教材中可视性差、反应速率较快的部分实验作为研究对象,以“产生沉淀的化学实验”、“浓H2SO4的化学性质”、“金属的化学性质”和“钠与水的反应”四类具有代表性的实验为例,用智能手机结合微距镜头拍摄反应现象和过程,再利用电脑视频编辑软件辅助处理,改变播放倍数来观察动态的实验过程,制作成视频资料和图片。把活泼性不同的金属单质及金属离子之间的置换反应的细节信息完整的捕捉拍摄了下来;将Fe（OH）2沉淀反应由白色逐渐到灰色的渐进变化过程完整的记录了下来;还揭示了CuSO4溶液与NaOH溶液由于滴加顺序和用量的不同,所反映出的不同反应现象及其反应规律;最后将“钠与水反应”的过程和现象可视化实验让学生自主在课堂上进行探究拍摄,分析了该方法对激发学生学习兴趣及提升教学效果所起的帮助作用。研究发现,利用智能手机结合微距镜头来拍摄实验现象与过程,只需使用简单的化学器材和少量化学药品,就可达到既能满足实验教学的需求,又能帮助教师实现对课堂的掌控,提高教学效率。另外,现象与过程可视化具有安全性和趣味性的特点,可作为探究性学习的课题以及教学内容的补充,其图片和视频资料也可作为教学素材,帮助部分学校开展最基本的课堂实验教学,使学生充分感受到化学实验中蕴含的的科学之美。本研究对中学化学实验教学具有一定的参考价值,实验现象与过程可视化方法的应用实施对提高学生的化学学科核心素养具有重要意义。
文章来源：《中学化学》 网址: http://www.zxhxzz.cn/qikandaodu/2021/1110/1845.html