中学化学探究性虚拟演示实验设计与开发

化学实验中的虚拟演示实验,能有效地拓展实验演示的范围,降低了实验演示的成本和难度,给传统实验教学带来了生机。而目前虚拟演示实验线性化的演示方式限制了学习者的发散思维能力,为解决这一问题,本研究在分布式认知理论、探究性学习理论和建构主义学习理论的指导下,提出了探究性虚拟演示实验的设计思想:通过控制实验条件,设计实验演示的多个路径,供学习者根据自己的认知特点来选择相应的实验演示现象,提高了学习者的学习兴趣和探索能力。在深入研究虚拟现实技术及虚拟实验的相关理论的基础上,以加涅的学习结果分类为标准,重新对桌面虚拟实验进行了分类;结合实验室制氧气实验对中学化学探究性虚拟演示实验进行具体分析设计,开发出具有情感交互的中学化学探究性虚拟演示实验系统。该系统根据实验的特点来设计多个不同的操纵路径,学生可以根据自己的认知和实验设计的路径来操纵观看相应的实验演示结果,提高了学生实验积极主动性和探究意识。【关键词】：探究性虚拟演示实验实验条件的控制情感化交互设计
【论文提纲】：内容提要4-7一、绪论7-12（一）问题的提出7-8（二）国内外研究现状8-9（三）研究的工作及意义9-10（四）研究内容与研究方法10-12二、探究性虚拟演示实验设计的理论指导12-16（一）探究的概念12（二）探究性学习的理论基础12-14（三）虚拟演示实验14-15（四）探究性虚拟演示实验提出15-16三、中学化学探究性虚拟演示实验的设计思想16-28（一）中学化学探究性虚拟演示实验的需求分析及可行性分析16-17（二）中学化学探究性虚拟演示实验的系统设计17-24（三）中学化学探究性虚拟演示实验的内容设计24-25（四）中学化学探究性虚拟演示实验的基本流程25-28四、实验室制氧气的探究性虚拟演示实验的开发28-41（一）探究性虚拟演示实验内容选择28（二）“实验室制氧气探究性虚拟演示实验”分析28-31（三）实验室制氧气探究性虚拟演示实验的各模块功能实现31-36（四）实验室制氧气的探究性虚拟演示实验的评价36-41五、总结与展望41-43（一）研究的成果41（二）展望41-43参考文献43-46附录一：调查问卷46-48附录二：阜阳师范学院师范生教学课件评价标准及评分表48-49中文摘要49-51ABSTRACT51-54后记及致谢54-55导师及作者简介55