教育科学研究“十四五”规划
2021年小课题立项申请·评审表
小课题
负责人
冯俊玲
学 科
化学
学历
本科
职 称
高级教师
年 龄
43
参加工作时间
2001.08
工作单位
课 题
名 称
数字化实验在高中化学课堂教学中的应用研究
小课题其他成员
姓 名
职 称
工 作 单 位
张运飞
一级教师
王海利
高级教师
苟莉莉
一级教师
王国炳
一级教师
选
题
缘
由
数字化实验是传感技术与计算机融合发展出来的现代化实验教学技术。《普通高中化学课程标准（2017年版2020年修订）》在“地方和学校实施本课程建议”中提出加强化学实验室和化学学科专用教室建设，倡导有条件的地方和学校应逐步引进一些现代化仪器设备，应鼓励教师运用信息技术提高课堂教学效率和质量，强化信息技术与化学教学的深度融合，足以显现数字化实验在高中化学教学中的重要性。数字化实验是指利用传感器检测和记录实验，并用计算机软件处理实验数据、得出结果的实验技术。将数字化实验运用到高中化学教学，丰富了化学教学方法与手段，对提高高中化学课堂教学的效率起到促进作用，也有助于培养学生适应信息时代的学习能力和创新能力。
在高中化学课堂教学中部分实验现象不明显，实验结论学生无法信服。也有部分内容传统实验不容易设计出简单的实验方案，只能通过老师讲解，学生记住相关知识点，也就是所说的“讲实验”而非做实验，学生缺少直观的感受，教学效果大打折扣。数字化实验的引入就能很好的解决上述问题，并且能从定量的角度让学生认识高中化学教学内容，有助于学生的理解。
高中化学课堂教学通过运用数字化实验，向学生展示动态的实验变化过程，并且通过曲线可以将实验现象与过程结合，加强学生对与之相关化学教学内容的理解。同时曲线以及数据也可以让学生对抽象教学内容理解的更加透彻，在运用数字化实验过程中学生对曲线变化原因的思考，也提高学生思维水平，发展学生高阶思维。
研
究
设
想
一、 研究目的与意义
实验教学作为中学化学课堂教学的基本手段，是任何其它教学形式都不可替代的。数字化实验在高中化学课堂教学中所具有的优点也是教师们有目共睹的。以高中化学课堂教学为研究对象，调查当前高中化学课堂教学中数字化实验的应用现状和不断探索将数字化实验与高中化学课堂教学有机结合的新方法，提高课题组成员在教学实践中应用数字化的能力。
具体研究目的有：（1）深入研究化学教材（人教版）教学内容及将数字化实验应用于高中化学课堂教学中的国内外研究现状。（2）调查当前我市高中化学课堂教学中数字化实验的应用现状和影响我市化学教师开展数字化实验的因素。（3）通过课堂教学实践研究，对研究结果进行分析，提出有效促进教师使用数字化实验的建议，对促进学生学习发展，提高教师教学技能起到积极作用。
二、 研究内容
针对以上研究目的，本研究的主要研究内容有：
内容一：人教版教材中的内容分析及将数字化实验应用于高中化学课堂教学中的研究现状。选择人教版 2019 年高中教材（以下简称新教材）化学必修第一册、第二册和选择性必修第一册、第二册、第三册共五本教材。
内容二：调查分析我市当前数字化实验在高中化学课堂教学中的应用现状及影响因素。
通过问卷调查的方法，调查我市高中化学教师对数字化实验的认知现状。根据问卷调查的结果，对学校配置数字化实验的教师深入调查，研究分析数字化实验在高中化学课堂教学中的应用情况。
内容三：通过课堂教学实验研究，探索数字化实验在高中化学课堂教学中的应用。
通过教学实践，总结数字化实验在高中化学课堂教学中的应用经验，形成可推广的课题研究成果。
三、 研究方法
（1）文献分析法：在知网、图书馆等查阅关于数字化实验的期刊、专著、图书等文献资料，了解当前国内外的研究现状和研究趋势。通过对文献内容的系统分析，在先前研究者的基础上开