1、中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與多媒體技術(shù)的整合研究開題報(bào)告江蘇省宿遷中學(xué) 梁書軍一、課題提出的背景1、2001年，教育部頒發(fā)的基礎(chǔ)教育課程改革綱要（試行）中明確提出“大力推進(jìn)信息技術(shù)與學(xué)科課程的整合，逐步實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)方式、學(xué)生的學(xué)習(xí)方式、教師的教學(xué)方式和師生互動(dòng)方式的變革，充分發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，為學(xué)生的學(xué)習(xí)和發(fā)展提供豐富多彩的教育環(huán)境和有力的學(xué)習(xí)工具?！?具體到化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)而言，信息技術(shù)與化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的整合，是一個(gè)必然的趨勢(shì)?；瘜W(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，化學(xué)實(shí)驗(yàn)是人們認(rèn)識(shí)和研究物質(zhì)的一種科學(xué)方法，是人們創(chuàng)造性地運(yùn)用科學(xué)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)手段，有計(jì)劃地實(shí)施探究性實(shí)踐活動(dòng)的過程。我們也越來越深刻地認(rèn)識(shí)到

2、當(dāng)前信息技術(shù)對(duì)于教學(xué)改革與發(fā)展的重要性。我們宿遷中學(xué)自2003年班班實(shí)現(xiàn)了多媒體教學(xué)，在蘇北是第一家，通過這些年來的多媒體教學(xué)實(shí)踐，積累了大量的多媒體教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)，我們覺得有必要進(jìn)行總結(jié)和進(jìn)一步的深入研究，并加以推廣。2、中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與信息技術(shù)的整合在于探求在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中應(yīng)用信息技術(shù)的規(guī)律、途徑、模式、策略、方法，最終實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)化統(tǒng)一。中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，雖然絕大多數(shù)是對(duì)物質(zhì)及其變化的再認(rèn)識(shí)，但從本質(zhì)上看，這一過程與科學(xué)家進(jìn)行的科學(xué)研究中化學(xué)實(shí)驗(yàn)是一致的。但由于我省新教材的啟用和現(xiàn)行實(shí)驗(yàn)條件和課時(shí)（周課時(shí)只有2課時(shí)）的限制，實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性、直觀性、探索性和操作性的特點(diǎn)以及教學(xué)實(shí)

3、踐的限制，在教學(xué)中很難真正體現(xiàn)，使現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)不能完全地發(fā)揮其教學(xué)作用。將信息技術(shù)應(yīng)用于化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，可以克服實(shí)驗(yàn)條件的限制，提高實(shí)驗(yàn)的可見度，增加實(shí)驗(yàn)的時(shí)效性和安全性，加強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性，為學(xué)生提供進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的條件，同時(shí)還可以進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)考核，豐富學(xué)生實(shí)驗(yàn)知識(shí)等，最大限度地發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的作用。由此可見，多媒體教學(xué)與化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有機(jī)整合勢(shì)在必行。二、課題研究的依據(jù)1、在新課程標(biāo)準(zhǔn)下：是指新制定的普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)的基本理念的指導(dǎo)下立足于學(xué)生適應(yīng)現(xiàn)代生活和未來發(fā)展的需要，強(qiáng)化學(xué)生科學(xué)探究的意識(shí)，提倡學(xué)生探究學(xué)習(xí)、教師探究教學(xué)2、信息技術(shù)：是指應(yīng)用多媒體技術(shù)、數(shù)字技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)信息進(jìn)行呈

4、現(xiàn)、傳遞、加工、處理的理論和實(shí)踐。它包括以計(jì)算機(jī)為核心的多媒體計(jì)算機(jī)、教室網(wǎng)絡(luò)、校園網(wǎng)和因特網(wǎng)(Internet)等新型的教學(xué)媒體，也包括傳統(tǒng)的投影儀3、探究式課堂教學(xué)：是以探究為基本特征的一種教學(xué)活動(dòng)形式，它包含著兩層意思：第一層什么是探究式（所謂探究，就其本意來說，是探討和研究。探討就是探求學(xué)問，探求真理和探本求源；研究就是研討問題，追根求源和多方尋求答案）；第二層什么是探究式課堂教學(xué)（探究式課堂教學(xué)，就是以探究為主的教學(xué)。具體說它是指教學(xué)過程是在教師的啟發(fā)誘導(dǎo)下，以學(xué)生獨(dú)立自主學(xué)習(xí)和合作討論為前提，以現(xiàn)行教材為基本探究內(nèi)容，以學(xué)生周圍世界和生活實(shí)際為參照對(duì)象，為學(xué)生提供充分自由表達(dá)、質(zhì)疑

5、、探究、討論問題的機(jī)會(huì)，讓學(xué)生通過個(gè)人、小組、集體等多種解難釋疑嘗試活動(dòng)，將自己所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于解決實(shí)際問題的一種教學(xué)形式）4、課題含義：在新課程標(biāo)準(zhǔn)基本理念的指導(dǎo)下，以信息技術(shù)為載體，把信息技術(shù)作為優(yōu)化化學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)環(huán)境的工具和手段，通過創(chuàng)設(shè)“情景”、促成“協(xié)作”、提供“會(huì)話”的平臺(tái)和引導(dǎo)“意義建構(gòu)”，運(yùn)用建構(gòu)主義理論，探索出一種自主式、探究式、開放、交互式新型化學(xué)課堂教學(xué)模式，以及研制、開發(fā)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的課程資源并建好宿遷中學(xué)高中化學(xué)資源網(wǎng)等問題，同時(shí)為新課程改革提供優(yōu)秀教學(xué)案例、課件。三、課題研究的價(jià)值現(xiàn)代教育技術(shù)主要指多媒體計(jì)算機(jī)、教室網(wǎng)絡(luò)、校園網(wǎng)和因特網(wǎng)等。現(xiàn)代教育技術(shù)與中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的

6、整合，就是發(fā)揮新思想、新觀念和新技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，通過教與學(xué)把現(xiàn)代教育技術(shù)與中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)融為一體，整合優(yōu)質(zhì)教育資源，把現(xiàn)代教育技術(shù)作為促進(jìn)學(xué)生獲取信息、探索問題、協(xié)作討論、解決問題、自主學(xué)習(xí)和構(gòu)建知識(shí)的認(rèn)知工具與情感激勵(lì)工具，促進(jìn)現(xiàn)代教育技術(shù)與中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)同步發(fā)展，提高教與學(xué)的效率，改善教與學(xué)的效果，促進(jìn)傳統(tǒng)的教學(xué)結(jié)構(gòu)與教學(xué)模式的根本變革，從而達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力的目的。四、課題研究目標(biāo)認(rèn)真研究新課標(biāo)，探索如何運(yùn)用現(xiàn)代教育技術(shù)與中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的整合研究的規(guī)律，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力，全面提高教育質(zhì)量。1、解決探究式課堂教學(xué)中化學(xué)教師怎么探究教學(xué)及學(xué)生怎么探究學(xué)習(xí)兩大重要問題2、在新課

7、程標(biāo)準(zhǔn)基本理念和建構(gòu)主義理論的指導(dǎo)下，運(yùn)用信息技術(shù)和化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)探究式的學(xué)習(xí)環(huán)境，開發(fā)出一種自主式、探究式、開放、交互式化學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)模式，促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知發(fā)展，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，同時(shí)提高學(xué)生的信息素養(yǎng)和技能，從而深化教育教學(xué)改革。3、積極探索運(yùn)用信息技術(shù)和探究性實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生自主、協(xié)作、探究性學(xué)習(xí)能力的方法和途徑。強(qiáng)化學(xué)生科學(xué)探究的意識(shí)，促進(jìn)學(xué)習(xí)方法的轉(zhuǎn)變，培養(yǎng)學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)、自主探究的學(xué)習(xí)方法和創(chuàng)新精神4、轉(zhuǎn)變教師的教學(xué)觀點(diǎn)，大膽進(jìn)行教學(xué)改革，能針對(duì)在課程改革的實(shí)踐中遇到實(shí)際問題開展教學(xué)研究，另外，課題組老師運(yùn)用信息技術(shù)設(shè)計(jì)和組織教學(xué)的能力、教研能力有較大提高，有階段成果和終結(jié)成果5

8、、推廣課題成果，提高教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量，同時(shí)在實(shí)驗(yàn)中不斷改進(jìn)和豐富課題成果五、課題研究內(nèi)容1、新課標(biāo)下多媒體技術(shù)在化學(xué)探究式課堂教學(xué)應(yīng)用研究及可行性論證和實(shí)施意義研究；2、多媒體技術(shù)與高中化學(xué)教學(xué)系統(tǒng)相互作用的要素及其整合研究；3、以視聽教育理論、學(xué)習(xí)理論、傳播理論和系統(tǒng)科學(xué)理論為基礎(chǔ)的多媒體技術(shù)與高中化學(xué)教學(xué)系統(tǒng)作用的規(guī)律、原則以及作用效果最優(yōu)化的方法研究；4、基于多媒體技術(shù)的高中化學(xué)概念、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、習(xí)題教學(xué)以及課外研究性學(xué)習(xí)等探究性學(xué)習(xí)模式的構(gòu)建研究；5、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下模擬化學(xué)實(shí)驗(yàn)與實(shí)際演示實(shí)驗(yàn)的比較；6、多媒體技術(shù)與化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)整合的利弊研究。六、課題研究方法信息技術(shù)，一般包括攝影、實(shí)物投影

9、、攝像、放像、計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等方面。 、運(yùn)用投影技術(shù)進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)化學(xué)課的演示實(shí)驗(yàn)，其目的是通過實(shí)驗(yàn)讓全體學(xué)生觀察到物質(zhì)變化的全過程，在理性上有一定的認(rèn)識(shí)，從而提出疑問，獲得結(jié)論。演示實(shí)驗(yàn)可提高學(xué)生對(duì)化學(xué)的學(xué)習(xí)積極性和參與程度，體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過程的真實(shí)性、科學(xué)性，讓學(xué)生信服，是培養(yǎng)學(xué)生觀察能力的重要途徑；也為引出問題，進(jìn)行討論、探索、發(fā)現(xiàn)創(chuàng)造條件。尤其是我校化學(xué)教學(xué)模式四部教學(xué)法，首先以實(shí)驗(yàn)引出課題，通過多媒體，使我們的這一課題得以全面推廣和實(shí)施。我們知道，有些演示實(shí)驗(yàn)不能真正起到演示作用，使演示實(shí)驗(yàn)變成講實(shí)驗(yàn)和講現(xiàn)象。為了提高演示實(shí)驗(yàn)的可見度，傳統(tǒng)的方法一般采用放大實(shí)驗(yàn)儀器，抬高實(shí)驗(yàn)

10、裝置，增加實(shí)驗(yàn)藥品的用量巡回展示實(shí)驗(yàn)結(jié)果，然而實(shí)驗(yàn)儀器的放大是有限的，巡回展示實(shí)驗(yàn)結(jié)果又浪費(fèi)時(shí)間，且有些現(xiàn)象是在實(shí)驗(yàn)中瞬間產(chǎn)生的而無法觀察到，以至影響教學(xué)效果。采用投影技術(shù)，可克服上述缺陷，大大提高演示實(shí)驗(yàn)的效果。例如：CuZn原電池原理演示時(shí)，在銅、鋅上氣泡的情況，通過投影技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)大，使驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證更具科學(xué)性。我們講課時(shí)也感到很流暢，學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解、掌握感到很輕松。投影技術(shù)主要對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行放大，克服演示實(shí)驗(yàn)可見度小的缺陷，使學(xué)生能清楚地觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，特別是一些細(xì)小的、不易觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。這增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和參與程度，為培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力提供條件。 、運(yùn)用攝像、放像技術(shù)進(jìn)行

11、化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)許多演示實(shí)驗(yàn)的全過程需要較長的時(shí)間，且伴隨著一些無關(guān)緊要的現(xiàn)象，干擾學(xué)生正確觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，影響實(shí)驗(yàn)的效果。由于課堂時(shí)間是有限的，要讓學(xué)生在有限的時(shí)間內(nèi)有選擇性獲得信息，采用攝像、剪輯技術(shù)，對(duì)實(shí)驗(yàn)全過程進(jìn)行加工，既為學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)全過程，又突出重要的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，同時(shí)也不失實(shí)驗(yàn)的真實(shí)性。例如：氯水見光分解實(shí)驗(yàn)和鋼鐵腐蝕等可采用此技術(shù)在課堂上播放，大大增強(qiáng)演示實(shí)驗(yàn)的時(shí)效性。當(dāng)學(xué)生生動(dòng)的看到氯水在幾小時(shí)的光照才開始慢慢地冒小氣泡，20多小時(shí)才有明顯氣體產(chǎn)生，不僅對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論信服，更體會(huì)到有些化學(xué)反應(yīng)很緩慢發(fā)生的，增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)觀察的有效性。有些實(shí)驗(yàn)具有一定的危害性和危險(xiǎn)性，在課堂上無法實(shí)施演示

12、，借助于錄相教學(xué)，既保證學(xué)生的安全，又保護(hù)環(huán)境，又達(dá)到良好的教學(xué)效果。例如：氯氣的制取的教學(xué)，可采用錄像技術(shù)進(jìn)行演示，同時(shí)對(duì)操作注意點(diǎn)進(jìn)行局部放大，加于旁白介紹，使學(xué)生不僅能理解“為什么這樣操作”，更能體驗(yàn)正確的操作，而且避免了氯氣的毒性。對(duì)學(xué)生最終撐握氯氣的性質(zhì)和正確的實(shí)驗(yàn)操作提供保證。利用錄像技術(shù)中的許多功能，可使演示實(shí)驗(yàn)更具真實(shí)性。如：高速成或緩慢的攝像技術(shù)和放像的快、慢、倒等功能不僅使學(xué)生緩慢地看到快速成反應(yīng)的變化，還能使學(xué)生快速地觀察到緩慢的反應(yīng)變化，讓學(xué)生迅速感知易觀察到的細(xì)節(jié)，提高學(xué)生觀察的敏捷性，同時(shí)縮短了教學(xué)時(shí)間，增加了演示實(shí)驗(yàn)的時(shí)效性，提高了教學(xué)效益。攝像、錄像技術(shù)還可以顯

13、示較復(fù)雜的化工生產(chǎn)過程，使抽象的教學(xué)內(nèi)容直觀化，便于學(xué)生對(duì)這類知識(shí)的理解和掌握。保障了演示實(shí)驗(yàn)的安全性、正確性、有效性和規(guī)范性。、運(yùn)用多媒體網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的操作步驟和操作規(guī)范都有一定的要求，一旦學(xué)生操作失誤，不僅會(huì)引起實(shí)驗(yàn)失敗，也可能引起實(shí)驗(yàn)事故，更會(huì)引起學(xué)生的恐懼心理，影響學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。采用多媒體網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，應(yīng)用典型的軟件資料，對(duì)操作易出錯(cuò)的后果進(jìn)行模擬，這樣，讓學(xué)生在計(jì)算機(jī)前先進(jìn)行模擬操作，以掌握正確的操作和對(duì)不正確的操作的理解，再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將大大提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)的有效性。例如：對(duì)點(diǎn)燃未檢驗(yàn)純度的氫氣發(fā)生爆炸進(jìn)行模擬，使學(xué)生加深對(duì)操作錯(cuò)誤引起危害的認(rèn)識(shí)，然后再進(jìn)行正確的實(shí)

14、驗(yàn)，通過多媒體技術(shù)的模擬，不僅提高了實(shí)驗(yàn)的成功率，更深刻理解正確操作的重要性。七、研究思路、過程本課題研究明確定位于實(shí)際教學(xué)應(yīng)用性研究，并遵循以下主要原則：理論研究與實(shí)際課堂教學(xué)相結(jié)合的研究思路；以行動(dòng)研究為主的應(yīng)用性研究策略；以高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)為載體的研究進(jìn)程。初步制定的研究計(jì)劃方法和實(shí)施步驟如下。2009.92010.2 ：課題研究啟動(dòng)階段：制定課題研究計(jì)劃，學(xué)習(xí)有關(guān)理論和教育科研方法，編制調(diào)查問卷與實(shí)施，完善信息技術(shù)的硬件建設(shè)，編制多媒體課件，師生網(wǎng)絡(luò)運(yùn)用培訓(xùn)等。 2010.32011.2 ：課題研究實(shí)施階段：課題組成員按照研究計(jì)劃和分工， 全面展開研究。2011.32011.7 ：課題

15、研究中期評(píng)估階段：對(duì)課題研究的實(shí)施進(jìn)行階段性總結(jié)，找出存在的問題。2011.92012.3 ：課題后期研究階段：針對(duì)中期評(píng)估存在的問題，進(jìn)行改進(jìn)和進(jìn)一步完善，制作課件光盤和優(yōu)質(zhì)課錄象，撰寫課題結(jié)題報(bào)告。2012.4： 課題結(jié)題八、課題研究成果本課題將研究得出多媒體技術(shù)與高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究性學(xué)習(xí)相互作用的要素、規(guī)律以及要素整合的原則和方法，構(gòu)建信息技術(shù)環(huán)境下高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)探究性學(xué)習(xí)模式，為實(shí)現(xiàn)高中化學(xué)教與學(xué)方式的根本性轉(zhuǎn)變提供依據(jù)和參考。其主要成果集中體現(xiàn)在相關(guān)論文和課題研究報(bào)告中，輔以相應(yīng)的課件光盤和優(yōu)秀教學(xué)個(gè)案實(shí)錄光盤并向全市推廣。九、課題研究基礎(chǔ)（一）已取得的相關(guān)研究成果和主要參考文獻(xiàn)相關(guān)

16、研究成果 1我校于2001年承擔(dān)了江蘇省“十五”現(xiàn)代教育技術(shù)研究招標(biāo)課題“運(yùn)用信息技術(shù)培養(yǎng)學(xué)生分析、處理、發(fā)布、應(yīng)用信息的能力”的研究工作。經(jīng)過五年的潛心研究和實(shí)踐，取得了一批研究成果和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。并于2006年已結(jié)題 2我校“信息技術(shù)與寫作教學(xué)有效整合” 為市十一五規(guī)劃課題，于2006年已結(jié)題 3“運(yùn)用信息技術(shù)提高物理教學(xué)質(zhì)量”課題于2001年已結(jié)題 4省“十五”教育科研課題高中化學(xué)創(chuàng)造性思維教學(xué)模式的研究于2006年10月立項(xiàng) 5省級(jí)課題新課標(biāo)下信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)整合研究于2009.5通過省教育協(xié)會(huì)鑒定結(jié)題，并在全市推廣研究成果。（二）1課題組成員獲獎(jiǎng)、發(fā)表論文、論著情況： 本課題組成員在近

17、幾年期間獲獎(jiǎng)、發(fā)表論文共計(jì)有三十幾篇，參編論著4本（部）。2課題組成員受表彰情況： 李彬、吳寧、梁書軍獲09年市教學(xué)領(lǐng)軍人物和骨干教師稱號(hào)及市教育科研能手稱號(hào)。（三）完成課題的保障條件 1、課題組的人員結(jié)構(gòu)合理，參加者都有較豐富的研究經(jīng)驗(yàn)，都曾參加過省、市級(jí)的課題研究。具有扎實(shí)的理論底蘊(yùn)，較強(qiáng)的科研能力和教學(xué)水平，現(xiàn)代信息技術(shù)實(shí)力強(qiáng)。李彬同志為我校教科室主任，曾開展多個(gè)國家級(jí)和市級(jí)的課題研究并結(jié)題，在全市有較高的知名度；吳寧同志，為我校教務(wù)處副主任，曾參加省市級(jí)賽課，均獲得好評(píng)；課題主持人梁書軍同志，現(xiàn)為我校高一化學(xué)學(xué)科組長，曾經(jīng)擔(dān)任過教研員，有較強(qiáng)的教科研能力；其他老師有不少都參與各項(xiàng)課題的研究，或開設(shè)市級(jí)示范課等； 2、學(xué)校擁有先進(jìn)的多媒體教學(xué)系統(tǒng)、多媒體網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)以及攝影、攝像等現(xiàn)代化的教學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器和現(xiàn)代教育技術(shù)環(huán)境，全部寬帶接入Internet。圖書資料中心藏書數(shù)十萬冊(cè)，有中外專業(yè)期刊和報(bào)紙，并有多學(xué)科多媒體與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源光盤資料，能較好