《数字化实验在高中化学课堂教学中的应用研究》开题报告

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基础教育小课题研究实施方案（开题报告）

时间：2022 年 1 月 5 日

立项号课题名称数字化实验在高中化学课堂教学中的应用研

究

负责人冯俊玲所在单位西安市教育科学研究院

课题研究的背景和

意义

化学是一门以实验为基础的学科。强化时代特色、改进实验手段、提

升实验效果、拓展实验范围、培养创新思维，是新课改对实验教学的要

求。2010 年教育部颁布《国家中长期教育改革和发展规划纲（2010-

2020 年）》明确指出：“信息技术对教育发展具有革命性影响”。21

世纪是知识能力的时代，是创新发展的时代，我们的教学也应当紧跟时

代的步伐，巧妙利用信息技术的优势，弥补传统实验的短板，力促教与

学的双边提升，提升课堂的时代感、科技感。随着新课程的步步推进，

利用数字化仪器对传统实验很难观察到的实验现象和数据进行分析和探

究已经蔚然成风。

陕西省高中理化生实验考试试题命制中从 2021 年开始尝试加入数字

化实验，这标志着数字化实验的化学教学中理论研究与实践探索全面开

启。数字化传感技术的大力推进，为中学化学传统实验的不断优化带来

了新的研究手段，为中学化学教学方式的持续革新提供了新的实践路

径，相较与化学实验教学的传统方法，传感器的使用为我们定量化，动

态化、多角度地展开实验探索与教学研究提供了可能。

作为市级教研员，在下校听课调研中发现，我市部分化学老师已经开

始进行数字化教学应用与实践，一线教师在数字化实验的案例开发与应

用研究方面取得了一定的成果，数字化实验在实验教学和实验研究领域

大显身手，传感器的应用也日趋多样化，数字化技术作为现代科学技术

的产物，因其拥有强大的技术支持、可便携地和快速、定量、准确地测

量实验数据；还在不同程度上帮助学生深化理解科学的概念、激发学生

学习科学知识的兴趣、养成良好的科学态度及科学素养、提高学生的科

学探究能力、图像理解能力及问题解决能力等。

但是纵观老师的使用情况，我认为还存在以下问题，首先是部分老师

过度迷信传感器实验数据的准确性，把实际测出的数据当成准确值而盲

目接受，丝毫不去质疑所得实验结果的真实性和可信度，没有考虑传感

器品质优劣，仪器校正的严格程度，测量者操作水平的高低等多种因素

的局限。其次主要集中在老师对数字化图像证据的认知和解读层面，忽

视实验结果多角度、各层次，全方面的深入审视，从而出现对证据材料

理解不透彻，把握不到位，解读不正确等问题。大家在使用过程中遇到

的问题相对比较隐晦难察，至今有关这方面的专题研究尚少，知网检索

关键字数字化实验，高中化学学科出现文献仅 225 篇，核心期刊仅 15

篇，基于这个现状分析特申报此课题。

如何将数字化实验与课堂实践进行统筹结合，研究数字化实验案例的应

用，就具有特别的意义。数字实验具有操作简单、方便快捷、能够实时

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摘要：

基础教育小课题研究实施方案（开题报告）时间：2022年1月5日立项号课题名称数字化实验在高中化学课堂教学中的应用研究负责人冯俊玲所在单位西安市教育科学研究院课题研究的背景和意义化学是一门以实验为基础的学科。强化时代特色、改进实验手段、提升实验效果、拓展实验范围、培养创新思维，是新课改对实验教学的要求。2010年教育部颁布《国家中长期教育改革和发展规划纲（2010-2020年）》明确指出：“信息技术对教育发展具有革命性影响”。21世纪是知识能力的时代，是创新发展的时代，我们的教学也应当紧跟时代的步伐，巧妙利用信息技术的优势，弥补传统实验的短板，力促教与学的双边提升，提升课堂的时代感、科技感。...

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