数字化实验的表征与教学研究

论文摘要

数字化实验是集传感技术和计算机技术于一体的富现代气息的新兴实验技术,具有便捷、直观、实时、准确等特点,它与中学化学实验的结合催生了实验研究的新方向,革新了化学实验仪器与方法,拓展了化学实验的内容。本文以实验表征为切入点,研究数字化实验与传统化学实验的不同,数字化实验表征的界定、特点、优势和应用。本文共分为六个部分。第一部分是绪论为本研究问题的提出、研究目的与内容、研究思路。第二部分为数字化实验与实验技术性文献研究,主要回顾并分析了数字化实验、中学化学实验的技术性研究的现状和存在的问题。第三部分是表征理论研究,界定了数字化实验表征,归纳了数字化实验表征方式与形态,总结了实验表征的功能。第四部分以表征方式为主线,运用数字化实验表征的特性设计了6个实验案例。第五部分是运用数字化实验表征特性和POE实验教学模式的教学实践研究。第六部分是研究结论与启示。研究得到以下结论：(1)数字化实验的表征可以界定为利用传感器、数据采集器和计算机进行实验信息的获取和呈现。(2)数字化实验表征的特点在于信息获取种类的丰富和处理的高效。(3)数字化实验对常规实验有质的突破和升华。数字化实验可以大幅度改进传统手段做不出、做不好的实验,变“不可见”为“可见”,由“抓不住”到“抓得住”,将“不好做”转变为“好做”。(4)数字化实验教学研究表明,数字化实验表征特性能为被试所接受,并有助于他们的学习。全文综合采用了文献研究法、实验法、行动研究法、问卷调查法、访谈法等研究方法。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究问题及意义
• 1.2 研究内容与思路
• 1.2.1 研究目的及内容
• 1.2.2 研究思路
• 第2章 数字化实验与实验技术性研究
• 2.1 数字化实验的研究与分析
• 2.1.1 数字化实验
• 2.1.1.1 数字化实验系统的基本组成
• 2.1.1.2 数字化实验的特点
• 2.1.2 数字化实验的研究现状分析
• 2.1.2.1 数字化实验在国外化学教学中的研究概况
• 2.1.2.2 数字化实验在国内化学教学中的研究现状分析
• 2.1.2.3 国内外数字化实验研究中存在的问题小结
• 2.2 中学化学实验的技术性研究与分析
• 2.2.1 中学化学的实验技术性研究的含义和特点
• 2.2.2 中学化学的实验技术性研究的类型分析
• 2.2.3 中学化学实验的技术性研究存在的不足
• 2.3 表征与实验技术性的关系
• 2.3.1 化学研究中表征的含义
• 2.3.2 表征是化学实验技术性研究的重要内容
• 第3章 表征理论研究
• 3.1 相关概念的界定
• 3.1.1 表征与实验的基本含义
• 3.1.2 分析化学中表征的含义
• 3.1.3 本研究表征的含义
• 3.2 数字化实验表征
• 3.2.1 数字化实验表征的界定
• 3.2.2 数字化实验信息的获取和信息的利用
• 3.2.2.1 信息的获取
• 3.2.2.2 信息的利用
• 3.2.2.3 数字化实验的表征特性
• 3.3 实验表征的功能
• 3.3.1 实验表征在化学学科发展中的作用
• 3.3.2 实验表征在化学教学中的作用
• 第4章 运用数字化实验表征特性设计实验案例
• 4.1 浑浊度表征的实验设计
• 4.2 压强表征的实验设计
• 4.3 酸度表征的实验设计
• 4.4 色度表征的实验设计
• 4.5 氧气表征的实验设计
• 第5章 运用数字化实验表征特性的教学实践
• 5.1 "POE"实验教学理论
• 5.1.1 "POE"模式的教育取向
• 5.1.2 "POE"模式的程序
• 5.2 教学活动实践
• 5.2.1 教学活动计划
• 5.2.2 教学实施
• 5.3 资料分析与结论
• 5.3.1 资料分析
• 5.3.2 教学实践小结
• 第6章 研究结论与启示
• 6.1 本研究结论
• 6.2 启示
• 附录
• 附录A:数字化实验期刊文献统计详情
• 附录B:科学研究常用表征方法一览表
• 附录C:2003年普通高校招生上海卷化学试卷第22题
• 附录D:运用数字化实验表征特性进行教学实践的资料样本
• 参考文献
• 在读期间发表的学术论文与研究成果
• 致谢