晶体结构与性质可视化教学的实践研究

来源 :广西师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:chaixiaoliyanqiong
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随着教育信息化的发展,可视化教学成为教育研究者关注的热点之一。如何运用信息技术将可视化教学与学科教学融合的方式来发展学生的科学素养是亟待解决的重要课题。由于晶体结构与性质内容具有抽象性、微观性和复杂性等特点,并且该内容对学生的空间想象能力和立体几何知识要求较高,因此教师在进行讲授时很费力。2017版课标提出教师可以借助实物模型、计算机软件模拟和视频等多种直观手段,降低教学内容的抽象性,促进学生对相关内容的理解和认识。基于上述研究背景,将可视化教学和晶体结构与性质教学相结合应用于教学实践,以期为一线教师的教学提供参考。通过查阅文献并梳理晶体结构与性质教学、可视化教学和晶体结构与性质可视化教学研究现状,明确了研究目的、意义、方法和内容,确定了研究的主要方向:将一款免费的、操作简单的数学软件Geo Gebra应用于高中化学晶体结构与性质可视化教学中,促进学科之间的融合。接着对晶体结构与性质以及可视化教学进行概念界定,以“经验之塔”理论、多媒体学习理论和建构主义学习理论为理论基础,并采用问卷调查的方式,对广西桂林某普通中学高二4个班的学生进行了化学可视化教学现状调查。基于以上的理论依据和现实依据,运用Geo Gebra软件和录屏软件制作了晶体结构与性质可视化教学的资源,确立了晶体结构与性质可视化教学的原则:直观性原则、针对性原则、适度性原则和结构化原则,提出了晶体结构与性质可视化教学的策略:(1)教学可视化,促进学生理解;(2)构建模型,突破教学难点;(3)补充素材,提取关键信息;(4)运用类比,促进知识迁移;(5)列表归纳,优化认知结构。为检验制作的可视化教学资源以及提出的教学原则和策略的可行性和有效性,以广西桂林某普通中学两个班高二(7)班和高二(8)班作为研究对象,实施了为期四个多月的教学实践。为了分析教学实践效果,通过问卷调查法和个别访谈法分析了学生学习兴趣和学习方式的变化以及男女生在接受晶体结构与性质可视化教学上的差异;通过纸笔测验法分析了学生的化学学习成绩的变化。经过研究得出以下结论:实施晶体结构与性质可视化教学,丰富了晶体结构与性质可视化教学的资源;增强了学生学习化学的兴趣同时改变了学生的学习方式;一定程度上提高了学生的学习成绩;男女生在接受晶体结构与性质可视化教学上没有显著性差异。由于研究者的教学水平有限、研究对象的局限性和实践研究时间较短,本研究尚存在不足之处,还需要在教学实践中对制作的教学资源、提出的教学原则和策略进行更进一步的检验和完善。
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