《初中理化生虛擬實(shí)驗(yàn)軟件應(yīng)用模式研究》研究報(bào)告

1、初中理化生虛擬實(shí)驗(yàn)軟件應(yīng)用模式研究研究報(bào)告邵友權(quán)（吉林省鎮(zhèn)賚縣東屏鎮(zhèn)中學(xué)）張令艷（吉林省鎮(zhèn)賚縣東屏鎮(zhèn)中學(xué)）摘要：在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用信息技術(shù)，利用計(jì)算機(jī)等現(xiàn)代教育技術(shù)的仿真、模擬功能，則可以變抽象為具體，使靜態(tài)內(nèi)容動(dòng)態(tài)化，逼真地模擬實(shí)驗(yàn)時(shí)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中宏觀變化中的微觀過(guò)程，變微觀為直觀，同時(shí)，利用虛擬實(shí)驗(yàn)軟件，還具有可重復(fù)性，能夠把實(shí)驗(yàn)教學(xué)中難以描述、難以突破的難點(diǎn)、重點(diǎn)、生動(dòng)形象地表現(xiàn)出來(lái)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)學(xué)知識(shí)的記憶和理解。虛擬實(shí)驗(yàn)軟件引入實(shí)驗(yàn)教學(xué)，能促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段和方式的變革，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)得到最大程度的優(yōu)化，充分體現(xiàn)學(xué)生的主體地位，使學(xué)生有效地掌握知

2、識(shí)和技能，改變學(xué)生學(xué)習(xí)的方法和過(guò)程，影響學(xué)生的情感態(tài)度價(jià)值觀，從而培養(yǎng)學(xué)生的能力、發(fā)展學(xué)生的智力。關(guān)鍵詞 ： 初中； 理化生； 虛擬軟件； 應(yīng)用 ； 報(bào)告 正文引言初中理化生虛擬實(shí)驗(yàn)軟件應(yīng)用模式研究是全國(guó)教育技術(shù)“十二五”重點(diǎn)研究課題信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)整合的模式及應(yīng)用方法體系研究的子課題。我校在吉林省電化教育館的領(lǐng)導(dǎo)下，在縣教育局準(zhǔn)備技術(shù)部門的指導(dǎo)下，與2011年1月申請(qǐng)立項(xiàng)，與2011年10月15日，在長(zhǎng)春市第四十五中學(xué)由吉林省電化教育館館長(zhǎng)、總課題領(lǐng)導(dǎo)組組長(zhǎng)陳銘主持，召開了吉林省初中理化生虛擬實(shí)驗(yàn)軟件應(yīng)用模式研究課題開題暨觀摩研討會(huì)。我校在承擔(dān)此課題研究的過(guò)程中，切實(shí)感受到了虛擬實(shí)驗(yàn)軟件給

3、實(shí)驗(yàn)教學(xué)帶來(lái)的巨大影響。一、課題研究前的背景（一）理化生實(shí)驗(yàn)室狀況我校理化生實(shí)驗(yàn)室的建室率及設(shè)備、儀器的配備率均能滿足實(shí)需求，但是由于冬季取暖、汲水問題，影響實(shí)驗(yàn)的開出率。生物的解剖實(shí)驗(yàn)、化學(xué)易耗藥品的資金問題等等同樣影響著實(shí)驗(yàn)按計(jì)劃進(jìn)行。（二）理化生實(shí)驗(yàn)教學(xué)的狀況理、化、生等學(xué)科是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，一般說(shuō)來(lái)，可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)來(lái)幫助學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象，掌握實(shí)驗(yàn)的規(guī)律及事物發(fā)展變化的過(guò)程。但在教學(xué)實(shí)際中經(jīng)常遇到一些問題：1、傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)較難進(jìn)行，課外無(wú)法復(fù)制實(shí)驗(yàn)室環(huán)境，依靠想象預(yù)習(xí)復(fù)習(xí)達(dá)不到預(yù)期的效果，效率過(guò)低；2、傳統(tǒng)理化生實(shí)驗(yàn)教學(xué)，互動(dòng)性不強(qiáng)：傳統(tǒng)數(shù)教學(xué)模式大多是教師先把理化生

4、實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的定理和實(shí)驗(yàn)步驟詳細(xì)地安排好，然后由老師講解或演示，內(nèi)容枯燥，形式單一，不能形成互動(dòng)和調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)參與的積極性；3、反應(yīng)抽象的理論及定理，宏觀、微觀、危險(xiǎn)的種種實(shí)驗(yàn)，傳統(tǒng)理化生實(shí)驗(yàn)教學(xué)沒有有效的輔助工具和仿真環(huán)境，難以講解和表現(xiàn)，例如理化生的各種抽象的定理、公式及規(guī)律、化學(xué)學(xué)科的危險(xiǎn)實(shí)驗(yàn)、物理學(xué)科中無(wú)法有效地表現(xiàn)出聲波、電場(chǎng)的性質(zhì)、萬(wàn)有引力作用、牛頓第一定律等一些抽象的規(guī)律、原理，老師講解起來(lái)非常困難，學(xué)生也難以理解；4、部分傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)過(guò)程無(wú)法控制，一些反映速度比較快的實(shí)驗(yàn)往往是學(xué)生沒有看仔細(xì)就結(jié)束了，但由于實(shí)驗(yàn)條件的限定又不可能重復(fù)地進(jìn)行演示。二、課題研究的理論依據(jù)（一）、符合學(xué)生的

5、認(rèn)知規(guī)律信息技術(shù)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用，使實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，特別是實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的微觀現(xiàn)象更加直觀、具體、形象、可感，使學(xué)生由感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)，符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。（二）、實(shí)踐論的觀點(diǎn)信息技術(shù)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中的應(yīng)用，讓學(xué)生充分感受、體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過(guò)程，掌握實(shí)驗(yàn)的規(guī)律，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程當(dāng)中，掌握實(shí)驗(yàn)的技能，從而培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ苡行У厥箤W(xué)生更好地參與實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)效果。 （三）、實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用信息技術(shù)是農(nóng)村中學(xué)推進(jìn)素質(zhì)教育的需要，信息技術(shù)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有機(jī)整合，符合教學(xué)改革與發(fā)展的趨勢(shì)。信息技術(shù)可以做許多在教學(xué)中不能實(shí)現(xiàn)的效率低的事情，成為教育改革的成功推動(dòng)者，但信息技術(shù)又不能獨(dú)立的

6、、自動(dòng)地成為好的學(xué)習(xí)與教學(xué)工具。要真正做到技術(shù)與教學(xué)的完美結(jié)合，必須要有廣大教育工作者以現(xiàn)代教育觀念作指導(dǎo)，以現(xiàn)代學(xué)習(xí)理論和教學(xué)理論為依據(jù)，應(yīng)用系統(tǒng)理論方法去調(diào)動(dòng)、協(xié)調(diào)和處理教學(xué)系統(tǒng)中包括媒體技術(shù)在內(nèi)的各種要素，為學(xué)習(xí)者創(chuàng)造更加良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，才能真正地、滿意地解決教學(xué)問題。（四）、實(shí)驗(yàn)教學(xué)是提高學(xué)生操作能力的重要途徑。實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)于堅(jiān)持理論聯(lián)系實(shí)際，增加學(xué)生的知識(shí)積累，開發(fā)學(xué)生的智力，提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)新型合格人材具有十分重要的作用。實(shí)驗(yàn)教學(xué)以生動(dòng)的物質(zhì)形式，豐富的知識(shí)內(nèi)容，雄辯的事實(shí)根據(jù)，嚴(yán)密的邏輯思維，綜合的腦體勞動(dòng)，對(duì)學(xué)生施加了強(qiáng)有力的影響。根據(jù)唯物辯證法原理，外因是

7、變化的條件，內(nèi)因是變化的依據(jù)，外因通過(guò)內(nèi)因起作用。信息技術(shù)這一新外部因素為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效實(shí)施提供了一個(gè)良好的操作平臺(tái)，從而促使學(xué)生這一內(nèi)因在實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)過(guò)程中提高動(dòng)手操作能力。三、研究目標(biāo)本課題旨在通過(guò)對(duì)初中理化生虛擬實(shí)驗(yàn)軟件在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的有效應(yīng)用研究，探索、總結(jié)利用虛擬實(shí)驗(yàn)軟件支撐理化生實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效模式，形成具有引領(lǐng)性的、可借鑒、可操作的應(yīng)用方法和案例體系，改善農(nóng)村中學(xué)理化生實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式、提高理化生實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量和效率。具體研究目標(biāo)包括： 1、研究理化生傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的困難；2、研究理化生虛擬實(shí)驗(yàn)軟件在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)；3、不同類型的理化生虛擬實(shí)驗(yàn)軟件在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的有效應(yīng)用模式；4、豐富和完善

8、理化生虛擬實(shí)驗(yàn)軟件；5、有引領(lǐng)性的理化生虛擬實(shí)驗(yàn)軟件教學(xué)應(yīng)用的案例體系；6、教師的信息技術(shù)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的整合能力及其應(yīng)用水平。四、研究?jī)?nèi)容1、研究理化生傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的困難；2通過(guò)理化生虛擬實(shí)驗(yàn)軟件在教學(xué)中的應(yīng)用，研究理化生虛擬實(shí)驗(yàn)軟件在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)；3研究不同類型的理化生虛擬實(shí)驗(yàn)軟件在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的有效應(yīng)用模式 （1）理化生實(shí)驗(yàn)類型的分類研究； （2）支撐每種實(shí)驗(yàn)類型的虛擬實(shí)驗(yàn)軟件的研究； （3）不同實(shí)驗(yàn)類型的虛擬實(shí)驗(yàn)軟件的應(yīng)用模式研究。4、豐富和完善理化生虛擬實(shí)驗(yàn)軟件；5、建立具有引領(lǐng)性的理化生虛擬實(shí)驗(yàn)軟件教學(xué)應(yīng)用的案例體系 （1）理化生虛擬實(shí)驗(yàn)軟件教學(xué)應(yīng)用的設(shè)計(jì)并形成案例； （2）案例體

9、系的研究與建立。附：各學(xué)科實(shí)驗(yàn)操作列表初中物理 初中生物 年級(jí)實(shí)驗(yàn)名稱年級(jí)實(shí)驗(yàn)名稱八年級(jí)上冊(cè)1、探究聲是怎樣產(chǎn)生的七年級(jí) (下冊(cè))1、調(diào)查校園、社區(qū)或農(nóng)田的生物種類2、探究聲怎樣從發(fā)聲的物體傳播到遠(yuǎn)處2、光對(duì)鼠婦生活的影響3、探究什么因素決定音調(diào)的高低3、植物對(duì)空氣濕度的影響4、探究聲音的響度與什么因素有關(guān)4、練習(xí)使用顯微鏡5、色光的混合與顏料的混合5、觀察植物細(xì)胞6、光反射時(shí)的規(guī)律6、觀察人的口腔上皮細(xì)胞7、平面鏡成像的特點(diǎn)7、觀察人體的基本組織8、凸透鏡成像的規(guī)律8、觀察草履蟲9、固體熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律9、觀察幾種藻類植物10、水的沸騰10、觀察幾種苔蘚植物11、探究串聯(lián)電路中各點(diǎn)的電流

10、有什么關(guān)系11、觀察種子的結(jié)構(gòu)12、探究并聯(lián)電路中干路的電流與各支流的電流的關(guān)系12、觀察不同植物的種子八年級(jí)下冊(cè)1、探究串聯(lián)電路中各點(diǎn)間的電壓有什么關(guān)系13、種子萌發(fā)的環(huán)境條件2、探究怎樣用變阻器改變燈泡的亮度14、測(cè)定種子的發(fā)芽率3、探究電阻上的電流跟電壓的關(guān)系15、植物生長(zhǎng)需要哪些無(wú)機(jī)鹽4、測(cè)量小燈泡的電阻16、根的什么部位生長(zhǎng)最快5測(cè)量小燈泡的電功率17、觀察花的結(jié)構(gòu)6、磁化鋼針18、觀察根毛7、探究通電螺線管的磁場(chǎng)是什么樣的19、觀察葉片的結(jié)構(gòu)8、探究電磁鐵20、綠葉在光下制造有機(jī)物9、讓線圈轉(zhuǎn)起來(lái)21、二氧化碳是光合作用必需的原料嗎10、探究什么情況下磁可生電22、調(diào)查當(dāng)?shù)鼗蛭覈?guó)某

11、地的植被狀況九年級(jí)1、同種物質(zhì)的質(zhì)量和體積的關(guān)系23、綠化校園的設(shè)計(jì)活動(dòng)2、測(cè)量液體和固體的密度七年級(jí) (下冊(cè))1、測(cè)定某種食物中的能量3、力的作用是相互的2、比較不同蔬菜或水果中維生素c的含量4、摩擦力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響3、饅頭在口腔中的變化5、二力平衡的條件4、觀察家畜小腸的內(nèi)部結(jié)構(gòu)6、探究重力的大小跟什么因素有關(guān)系5、為家長(zhǎng)設(shè)計(jì)一份午餐食譜7、彈簧測(cè)力計(jì)的制作和使用6、測(cè)量胸圍差8、探究摩擦力的大小與什么因素有關(guān)7、采集和測(cè)算空氣中的塵埃粒子9、杠桿的平衡條件8、用顯微鏡觀察人血的永久涂片10、比較定滑輪和動(dòng)滑輪的特點(diǎn)9、觀察小魚尾鰭內(nèi)血液的流動(dòng)11、探究壓力的作用效果跟什么因素有關(guān)10、

12、觀察哺乳動(dòng)物心臟的結(jié)構(gòu)12、探究浮力的大小等于什么11、血液和血液制品與人類生活的關(guān)系13、探究動(dòng)能的大小與什么因素有關(guān)12、觀察剖開的哺乳動(dòng)物的腎臟14、探究重力勢(shì)能的大小與哪些因素有關(guān)13、觀察人眼球結(jié)構(gòu)和照相機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖15、斜面的機(jī)械效率14、人的瞳孔大小能改變嗎16、比較不同物質(zhì)的吸熱能力15、膝跳反射初中化學(xué)16、測(cè)定反應(yīng)速度17、酸雨對(duì)生物的影響18、廢電池對(duì)生物的影響年級(jí)實(shí)驗(yàn)名稱八年級(jí) (上冊(cè))1、觀察魚鰭九年級(jí) (上冊(cè) )1、觀察和描述對(duì)蠟燭及其燃燒的探究2、探究魚鰭在游泳中的作用2、我們吸入的空氣和呼出的氣體有什么不同3、觀察魚鰓3、給物質(zhì)加熱4、飼養(yǎng)和觀察蚯蚓4、氧氣的制

13、取和性質(zhì)5、觀察家兔5、分子運(yùn)動(dòng)6、鳥適于飛行的特點(diǎn)6、凈化過(guò)濾天然水7、觀察昆蟲的翅7、探究質(zhì)量守恒定律8、觀察哺乳動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)8、進(jìn)一步探究質(zhì)量守恒定律9、菜青蟲的取食行為9、實(shí)驗(yàn)室里制取二氧化碳的研究與實(shí)踐10、動(dòng)物的繞道取食10、燃燒的條件11、螞蟻的通訊11、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易滅火器12、動(dòng)物在人們生活中的作用12、酸雨危害的模擬實(shí)驗(yàn)13、檢測(cè)不同環(huán)境中的細(xì)菌和真菌九年級(jí) (下冊(cè) )1、金屬的活動(dòng)性順序14、觀察細(xì)菌的結(jié)構(gòu)2、鐵制品銹蝕的條件15、觀察真菌3、溶解時(shí)的吸熱或放熱現(xiàn)象八年級(jí) (下冊(cè))一、觀察植物的無(wú)性生殖方式4、探究物質(zhì)能不能無(wú)限制地溶解在一定量的水中二、扦插材料的處理5、自制

14、酸堿指示劑三、觀察家蠶的生殖發(fā)育過(guò)程6、酸的化學(xué)性質(zhì)四、觀察雞卵的結(jié)構(gòu)7、堿的化學(xué)性質(zhì)五、觀察生物的性狀8、中和反應(yīng)六、觀察染色體9、用ph試紙測(cè)定一些液體的ph七、觀察男女染色體的組成10、溶液酸堿度對(duì)頭發(fā)的影響八、花生果實(shí)大小的變異11、粗鹽提純九、模擬保護(hù)色的形成過(guò)程12、探究初步區(qū)分氮肥、磷肥和鉀肥的方法十、酒精或煙草浸出液對(duì)水蚤心率的影響 五、研究方法 1、實(shí)驗(yàn)法本課題研究以虛擬實(shí)驗(yàn)軟件應(yīng)用實(shí)踐為主，教師根據(jù)教材及學(xué)生的特點(diǎn)，結(jié)合本班學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)際，圍繞課題目標(biāo)，通過(guò)教師的組織，學(xué)習(xí)的積極參與，逐步建立起以實(shí)驗(yàn)室為中心，以理化生虛擬實(shí)驗(yàn)軟件應(yīng)用為主要模式，以多媒體教學(xué)手段為補(bǔ)充的新型實(shí)

15、驗(yàn)教學(xué)模式。2、經(jīng)驗(yàn)總結(jié)法在進(jìn)行課題研究過(guò)程中，對(duì)課題的分階段實(shí)施情況寫出階段性總結(jié)報(bào)告，對(duì)照研究目標(biāo)找出問題，以便改進(jìn)。并在實(shí)踐中進(jìn)一步檢驗(yàn)。3.個(gè)案分析法在虛擬實(shí)驗(yàn)軟件應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究的過(guò)程中，加強(qiáng)對(duì)個(gè)案的收集、整理、分析和總結(jié)。4、行動(dòng)分析法在虛擬實(shí)驗(yàn)軟件應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究的過(guò)程中，及時(shí)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、教訓(xùn)和規(guī)律，更好地促進(jìn)課題的研究。5、調(diào)查法運(yùn)用問卷、測(cè)驗(yàn)、訪問、抽樣等手段和科學(xué)方法，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并收集實(shí)驗(yàn)全程中的有關(guān)材料進(jìn)行調(diào)查分析。6、比較法搜集虛擬實(shí)驗(yàn)軟件教學(xué)過(guò)程中具有代表性、相異性進(jìn)行比較，從而發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律。7、文獻(xiàn)研究法收集、學(xué)習(xí)、整理、研究有關(guān)的文獻(xiàn)信息資料，加以分析，以供實(shí)驗(yàn)

16、研究。8、系統(tǒng)培訓(xùn)法對(duì)實(shí)驗(yàn)教師進(jìn)行有針對(duì)性的系統(tǒng)培訓(xùn)，使其對(duì)現(xiàn)代教育媒體的操作和運(yùn)用更加靈活，并能獨(dú)立制作實(shí)驗(yàn)教學(xué)軟件。按照學(xué)用結(jié)合的培訓(xùn)思路,將信息技術(shù)納入實(shí)驗(yàn)教師必修的內(nèi)容，從而轉(zhuǎn)變實(shí)驗(yàn)教師的教育觀念，更新實(shí)驗(yàn)教師的教育理念。六、研究原則1、針對(duì)性原則 （1）針對(duì)理化生虛擬實(shí)驗(yàn)軟件應(yīng)用過(guò)程中出現(xiàn)的新問題。 （2）根據(jù)課程改革實(shí)際，有效轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式。 （3）滿足實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需求。2、創(chuàng)新性原則 （1）理論上的創(chuàng)新，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中充分、有效的利用信息技術(shù)。 （2）方法上的創(chuàng)新，教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)用虛擬實(shí)驗(yàn)軟件，使現(xiàn)信息技術(shù)成為教師實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一種輔助手段。 （3）實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)用上的創(chuàng)新，虛

17、擬實(shí)驗(yàn)軟件在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的運(yùn)用，能促使教師轉(zhuǎn)變教育觀念，更新教育理念。3、可行性原則實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、實(shí)驗(yàn)器材配備、遠(yuǎn)程教育設(shè)備的安裝、實(shí)驗(yàn)師資力量等方面為開展這一課題的研究創(chuàng)造了一定的條件，使課題研究的開展切實(shí)可行。4、以學(xué)生發(fā)展為本原則堅(jiān)持以學(xué)生發(fā)展為本是信息技術(shù)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)整合的基本原則。學(xué)生是課程資源的主體，教師應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)地、有創(chuàng)造性地利用一切可用信息技術(shù)資源為教學(xué)實(shí)驗(yàn)服務(wù)。5、理論聯(lián)系實(shí)際原則6、持續(xù)性原則信息技術(shù)手段在變化，知識(shí)在更新，信息技術(shù)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的整合并不是一成不變的。因此，對(duì)整合的內(nèi)容要定期清理，刪除過(guò)時(shí)東西，充實(shí)新活的內(nèi)容，精選終身學(xué)習(xí)必備的材料。7、主體性原則主體性教育的

18、過(guò)程，是教師引導(dǎo)下的學(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí)和自主活動(dòng)的過(guò)程。按認(rèn)知學(xué)習(xí)理論的觀點(diǎn)，必須充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性和積極性，學(xué)生才能獲得有效的認(rèn)知。 七、研究的周期 、步驟、內(nèi)容 實(shí)驗(yàn)周期：三年（2011年1月2013年6月） 實(shí)驗(yàn)步驟 （一）第一階段（2011年1月-2011年3月）：準(zhǔn)備階段1、成立課題領(lǐng)導(dǎo)小組。2、前期調(diào)研，資料準(zhǔn)備。（1）、結(jié)合校本情況，開展教學(xué)調(diào)查，預(yù)測(cè)虛擬軟件與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的發(fā)展趨向，以便搜集有價(jià)值的實(shí)驗(yàn)教學(xué)資料。 （2）、調(diào)查學(xué)生在實(shí)驗(yàn)活動(dòng)以及在使用虛擬軟件的過(guò)程中能夠從中獲益的知識(shí)，包括認(rèn)知能力、實(shí)踐能力、教與學(xué)的方式和方法、教學(xué)經(jīng)驗(yàn)等課程素材。 （3）、鑒別已經(jīng)具備或尚需具備的知識(shí)

19、、技能、素養(yǎng)、基本實(shí)驗(yàn)材料。3、制定課題方案、實(shí)施計(jì)劃。4、完成課題申報(bào)及立項(xiàng)。5、開展課題實(shí)驗(yàn)人員的培訓(xùn)。6、確定實(shí)驗(yàn)班級(jí)：每個(gè)課題研究人員各自確定一個(gè)實(shí)驗(yàn)班。7、撰寫開題報(bào)告。（二）第二階段（2011年4月-2012年12月）：實(shí)驗(yàn)研究階段1、對(duì)學(xué)科實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行系統(tǒng)分類，明確實(shí)驗(yàn)類型。2、針對(duì)每種學(xué)科的不同實(shí)驗(yàn)教與學(xué)模式，系統(tǒng)分析應(yīng)采取的教與學(xué)步驟，常規(guī)教學(xué)手段存在的困難，利用虛擬實(shí)驗(yàn)軟件解決困難的模式；3、針對(duì)每種實(shí)驗(yàn)類型中適合使用虛擬實(shí)驗(yàn)軟件的不同教與學(xué)模式，確定實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果預(yù)期目標(biāo)、評(píng)價(jià)維度、指標(biāo)體系、以及數(shù)據(jù)采集方法。4、針對(duì)每種實(shí)驗(yàn)類型中適合使用虛擬實(shí)驗(yàn)軟件的不同教與學(xué)模式

20、，分別開展應(yīng)用研究、應(yīng)用效果分析，并對(duì)虛擬實(shí)驗(yàn)軟件提出完善建議。5、利用修改后的軟件進(jìn)行第二輪的應(yīng)用研究，并對(duì)前一階段所總結(jié)出來(lái)的適合使用虛擬實(shí)驗(yàn)軟件的不同教與學(xué)模式進(jìn)行驗(yàn)證；6、系統(tǒng)分析對(duì)比每種實(shí)驗(yàn)類型中適合使用虛擬實(shí)驗(yàn)軟件的不同教與學(xué)模式的優(yōu)劣、適應(yīng)情況，建立分類體系。7、定期總結(jié)研究成果，形成典型案例、教學(xué)設(shè)計(jì)及論文等。（三）第三階段（2013年1月-2013年6月）：實(shí)驗(yàn)總結(jié)階段1、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)與虛擬軟件的整合；2、對(duì)各種資料、數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析； 3、全面總結(jié)實(shí)驗(yàn)研究成果，撰寫研究報(bào)告、論文、實(shí)驗(yàn)結(jié)題報(bào)告八、研究的主要措施 1、將理化生虛擬實(shí)驗(yàn)軟件納入校本教研。2、走出實(shí)驗(yàn)教學(xué)就是動(dòng)手

21、操作的誤區(qū)。 盡管實(shí)驗(yàn)教學(xué)離不開師生的動(dòng)手操作，但它不是唯一的手段，在認(rèn)識(shí)上要打破動(dòng)手實(shí)踐作為唯一實(shí)驗(yàn)教學(xué)的手段的觀念。3、開發(fā)目前可以利用的實(shí)驗(yàn)資源，加大實(shí)驗(yàn)教學(xué)資金的投入。4、調(diào)查學(xué)生實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)中的興趣類型、學(xué)習(xí)方式和操作手段，搜集有價(jià)值的實(shí)驗(yàn)教學(xué)資料入庫(kù)。5、加強(qiáng)課題資源的管理，嚴(yán)格實(shí)驗(yàn)教學(xué)制度。保證理化生虛擬實(shí)驗(yàn)軟件的應(yīng)用。6、實(shí)驗(yàn)教師應(yīng)該注意發(fā)掘?qū)W生生活經(jīng)驗(yàn)方面的資源，引導(dǎo)學(xué)生將書本知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)踐能力。7、總結(jié)和反思理化生虛擬實(shí)驗(yàn)軟件應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。實(shí)驗(yàn)教師要善于運(yùn)用教學(xué)日志、研究小組和個(gè)人教學(xué)心得記錄、同事指導(dǎo)建議等自我評(píng)價(jià)和合作總結(jié)的手段和方法，提高自我總結(jié)和反思的教

22、學(xué)水平，懂得如何去利用建立在研究上的各種資源，又能拿出自己的研究成果讓其他人分享。九、研究成果（一）虛擬軟件與理化生實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，有效的解決了傳統(tǒng)理化生實(shí)驗(yàn)教學(xué)中出現(xiàn)的重視學(xué)科理論，忽略實(shí)驗(yàn)操作問題；重視實(shí)驗(yàn)結(jié)果，忽略實(shí)驗(yàn)過(guò)程的問題；學(xué)生的創(chuàng)新思維和探究能力得不到發(fā)展的問題。虛擬軟件能夠?qū)o(wú)法觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象展示出來(lái)，從而提高學(xué)生是學(xué)習(xí)興趣和探究欲望。如：（1）講解電流的形成時(shí)，用虛擬軟件將電流的形成模擬出來(lái)，增加學(xué)生的直觀經(jīng)驗(yàn)，充分認(rèn)識(shí)到電流是由于電子或離子的移動(dòng)而形成的。加深學(xué)生對(duì)電流的感觀認(rèn)識(shí)，從而為建立電流概念打下基礎(chǔ)。同時(shí)為下一步的教學(xué)奠定基礎(chǔ)。（2）在講解光的直線傳播時(shí)，用虛擬軟件展

23、示日食和月食的形成，模擬太陽(yáng)、月亮和地球的運(yùn)動(dòng)。直觀可感，加深了學(xué)生的記憶與理解。（3）用虛擬軟件展示氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法，能夠使學(xué)生準(zhǔn)確的理解和識(shí)記操作的注意事項(xiàng)。（4）虛擬軟件展示生物實(shí)驗(yàn)中的微觀世界，更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。利用虛擬軟件讓學(xué)生觀察到了平時(shí)所看不到一些宏觀或微觀的現(xiàn)象，大大地激發(fā)了學(xué)生探究的欲望。同時(shí)掌握正確的技能和技巧,提高動(dòng)手能力、觀察能力、分析能力,真正做到對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解和掌握。（二）學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力明顯增強(qiáng)。課題研究以來(lái)，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的掌握更加系統(tǒng),記憶更牢固,實(shí)踐操作能力更強(qiáng)。虛擬軟件應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)，使實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)落實(shí)在實(shí)驗(yàn)的觀察和實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程上，提高了學(xué)生觀察力和實(shí)驗(yàn)操

24、作能力。實(shí)現(xiàn)了學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)和自主探究，達(dá)到了“知識(shí)與能力、過(guò)程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀”三維目標(biāo)，提高了學(xué)生的創(chuàng)新和實(shí)踐能力。使理化生實(shí)驗(yàn)教學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求：使學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究、得出結(jié)論交流等得以實(shí)現(xiàn)。在課題研究的過(guò)程中，上級(jí)業(yè)務(wù)部門每學(xué)年對(duì)我校理化生實(shí)驗(yàn)操作測(cè)試，測(cè)試的及格率和優(yōu)秀率均逐年提高，特別是學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的優(yōu)秀率達(dá)到了90%以上。（三）信息技術(shù)應(yīng)用與實(shí)驗(yàn)教學(xué)促進(jìn)了教師觀念的轉(zhuǎn)變，提高了教科研的水平。虛擬軟件應(yīng)用與實(shí)驗(yàn)教學(xué)，使教師真正的成為學(xué)生實(shí)驗(yàn)的指導(dǎo)者，體現(xiàn)了學(xué)生的主體地位。使學(xué)生成為實(shí)驗(yàn)探究的主體，充分發(fā)揮學(xué)生的積極性和主動(dòng)性，激發(fā)學(xué)生的探究欲望和

25、熱情。利用虛擬軟件創(chuàng)設(shè)了理想的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，使那些現(xiàn)象不明 、嚴(yán)重污染、較危險(xiǎn)又在一般實(shí)驗(yàn)條件下不能完成的，復(fù)雜操作流程等實(shí)驗(yàn)得以完成。同時(shí)實(shí)驗(yàn)教師科研水平得到提高。參與課題研究的教師，在揣摩實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，研究學(xué)生的認(rèn)知心理，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)搜索資料，使用和制作課件的過(guò)程中，指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)的能力得到了很大提高，信息技術(shù)素養(yǎng)得到提升。在不斷的課題研究中，教科研水平也得到了提高。（四）課題研究促進(jìn)了信息技術(shù)與其它學(xué)科的整合。一方面老教師豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和青年教師的信息技術(shù)能力相整合，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)；一方面信息技術(shù)與其他學(xué)科相整合，實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)走進(jìn)課堂，創(chuàng)造性的使用信息技術(shù)。十、結(jié)論經(jīng)過(guò)兩年半的研究實(shí)踐，我們初步認(rèn)識(shí)到：信息技術(shù)在初中實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用符合認(rèn)識(shí)事物的規(guī)律