【《高中化学实验教学现状调研分析报告》9000字】

I高中化学实验教学现状调研分析报告目录TOC\o"1-3"\h\u17800高中化学实验教学现状调研分析报告 11146141.1调研方案设计 11177231.1.1调研目的 1173141.1.2研究对象 12211651.1.3问卷内容设计 1211691经问卷星SPSS分析可知本问卷设计具有一定的信效度。 12204061.2调研结果统计与分析 1340171.2.1学生学习情况调研数据统计分析 13245361.2.2教师教学现状调研数据统计分析 18306711.3混合式学习虚拟实验教学设计可行性分析 26114131.虚拟实验的优势 2657502.混合式学习优势 271.1调研方案设计为了解目前吉林市某高中化学实验课师生教、学现状，本章调研了全部高中任课老师、部分高中生以及目前吉林市某高中教材中的重点实验，并整理出了重点实验中哪些是高危实验易发生或者实验药品价格较贵成本较高的实验（人教版教材），以了解现状、发现问题并分析原因，为后续进行混合式学习环境下高中化学虚拟实验教学设计提供依据。1.1.1调研目的笔者通过问卷星调查问卷的方式和教师访谈访问的方式，对吉林市某高中的师生进行教与学现状调查，分析影响吉林市某高中化学实验教、学的各种因素，为后续进行混合式学习环境下高中化学虚拟实验教学设计提供依据，通过教学实践活动验证教学设计的有效性，以解决吉林市某高中化学实验目前的教学困境，改变吉林市某高中的化学课堂现状作为本论文研究的最终目的。图3-1高中化学实验师生调查问卷1.1.2研究对象从吉林省吉林市某高中10个班中每个班抽查出20名同学，一共200名同学，通过填写问卷的方式对这200名学生进行调查，以了解目前高中化学实验的上课现状，对某高中的12名化学任教老师进行问卷调查和访谈，了解目前的化学实验课程开展情况以及实施困难因素。针对其目前上课存在的问题，设计能够解决当前教学困境的教学设计，进行教学实践后，根据学生和教师的反馈效果对本教学设计进行完善修改。1.1.3问卷内容设计调查问卷中的学生学习现状调查问卷设计主要针对学生的学习兴趣、学习主动性、学习方式变化预期、学习难度四个维度设计的。问卷设计中有18道单选题，2道多选题。选择题有四个选项或者是否的选择，调查对象根据自身的实际情况进行选择。表1.1学生学习现状问卷维度设计学生的学习现状维度调查项目题号题数维度一学习兴趣1.2.33维度二学习主动性4.5.6.7.8.96维度三学习方式变化预期10.11.12.134维度四学习难度14.15.16.17.185经问卷星SPSS分析可知本问卷设计具有一定的信效度。1.2调研结果统计与分析1.2.1学生学习情况调研数据统计分析1.学习兴趣调查现状通过下表1.2针对吉林市某高中的200名高中生对于化学实验课程的学习兴趣分析可知，问卷中的200名学生中19%的学生表示非常喜欢化学实验课，44%的学生比较喜欢化学实验课，35%的学生一般喜欢，仅有2%的学生不喜欢。吉林市某高中200名调研对象中21.5%的学生认为化学实验非常重要，50%的学生认为化学实验比较重要，26%的学生对化学实验课的重视程度一般，仅有少数的2.5%的学生认为化学实验课对他们来说是不重要的。35.5%的学生上化学实验课的原因是因为化学是高考必考科目，学业要求，64.5%的学生是因为喜欢在化学课上动手操作，觉得课程有趣。数据表明大部分学生对化学实验课这门课程是存在一定的学习兴趣以及学习动机。表1.2学习兴趣题目选项人数百分比1你喜欢化学实验课么？A非常喜欢B比较喜欢C一般喜欢D不喜欢388870419%44%35%2%2你认为实验课重要么？A非常重要B比较重要C一般重要D不重要4310052521.5%50%26%2.5%3你上化学实验课的原因？A必考科目，学业要求B喜欢动手操作，觉得课程有趣7112935.5%64.5%2.学习主动性现状问卷中的4-6题是针对学生的学习主动性维度进行调研分析如表1.3所示。18.5%的学生在化学实验课上会非常积极的主动参加实验、主动回答老师提出的问题，50%的学生能够比较积极地主动参加老师提出的问题，30.5%的学生课上积极活跃程度一般，剩余1%的学生表示不愿积极参加课堂活动。在化学实验课上，24.5%的学生非常愿意与老师和同学交流，48%的学生比较愿意与大家一起交流，26%的学生对于与老师和同学的交流积极程度表示一般，剩余的1.5%表示不愿意交流。在上实验课之前21.5%的学生会借助资料或者电子平台预习实验课程，48%的学生偶尔会借助资料或者学习平台进行课前预习，24.5%的学生几乎不借助以上手段预习，2.5%的学生从不借助资料或者电子平台进行预习。22.5%的人非常希望在课上遇到问题时，能够一起与教师和同学们解决，51.5%的学生是比较希望教师和同学可以帮助一起解决问题，23%的学生希望大家可以一起解决课上遇到的问题，15%的学生不希望一起解决问题。在遇到课上或课下不理解的问题或操作步骤时，24%的学生表示经常会及时解决，46%的学生表示偶尔会及时解决，27%的学生几乎不解决，3%的学生从不解决。24.5%会经常通过慕课、微课或者微信进行化学实验学习，43%的学生偶尔会通过慕课、微课或者微信进行化学实验学习，28.5%的学生几乎不通过慕课、微课或者微信的方式进行化学实验学习，4%的学生表示从不用以上的方式进行化学实验学习。据以上数据分析可知大部分高中学生对于化学实验课是存在较高的学习主动性的，平时也愿意借助电子平台辅助学习、预习课程，以及大部分学生希望在课上遇到学习问题，老师和同学能够共同帮助解决，因此课上通过UMU互动平台实现合作性学习是十分必要的。表1.3学习主动性题目选项人数百分比4你认为你目前在化学实验课上会积极主动参与实验、回答老师提出的问题吗？A非常积极B比较积极C一般积极D不积极3710061218.5%50%30.5%1%5在化学实验课上，你愿意与老师和同学交流吗？A非常愿意B比较愿意C一般愿意D不愿意499652324.5%48%26%1.5%6上实验课之前你会用借助资料或者电子平台预习实验课程吗？A经常B偶尔C几乎不D从不4310349521.5%51.5%24.5%2.5%1.学习方式预期变化问卷中的10-13题是根据学生对学习方式变化预期维度进行的调研分析。对于虚拟实验应用于化学实验课堂学生的期望度研究统计，23%的学生非常希望将虚拟实验平台应用于化学实验课堂，42.5%的学生是比较希望，31.5%的学生一般希望，仅有1%的学生不希望。对于NB虚拟是平台学生的了解程度情况统计，21%的学生表示非常了解NB虚拟实验室，37%的学生表示一般了解，40.5%的学生都有听说过此软件，仅有1.5%的学生没听说过。如果把化学实验步骤和现象改为计算机实操课，25%的学生表示会非常自主的学习，51%表示会比较自觉学习化学实验内容，22%的学生表示一般自觉，2%的学生仍旧不会自觉学习。对于化学老师在课下利用网络与学生的沟通情况，吉林市某高中的200名研究对象中23%的学生表示老师经常会利用互联网线上的方式与自己进行学业上的沟通，41.5%的学生表示老师偶尔与自己利用网络沟通，31.5%的学生表示几乎不使用网络方式沟通，2%的学生表示教师从不使用线上的方式与自己沟通。将以上数据进行分析可知大多数高中学生对于化学课程学时方式的变化期望度较高，这与新时代信息化教学密不可分，学生更愿意接受新颖的授课方式，使实验课不再单调、枯燥、乏味，将课堂变得生动有趣，实验现象容易观察，减少实验时间，且高中学生的信息素养较高，混合式学习线上线下的授课方式更能激发学生的学习兴趣，从而达到高效学习的目的，也可有效地解决教学资源不均，教育不公等问题。表1.4学习方式变化预期题目选项人数百分比10你希望虚拟实验平台应用于化学实验课堂吗？A非常希望B比较希望C一般希望D不希望468567223%42.5%31.5%1%11你对NB虚拟实验平台了解吗？A非常了解B比较了解C听说过D没听过427184321%37%40.5%1.5%12如果把化学实验步骤和现象改为计算机实操课，是否会自主学习？A非常自觉B比较自觉C一般自觉D不自觉5010244425%51%22%2%13化学老师在课下会利用网络与大家沟通吗？A经常B偶尔C几乎不D从不468367423%41.5%31.5%2%4.学习难度现状问卷中的14-18题是针对于学生有关学习难度现状调研设计的。有关化学实验室每几人一起进行一项实验操作的调研情况，12%的学生表示实验是可以进行单人操作，69%的学生表示实验都是多人一起操作，19%的学生表示有些实验是无法实际操作。课上老师讲授的实验有20.5%的学生是完全会的，39%的学生是比较会，39.5%的学生一般会，1%的学生表示不会。由于某些实验难度系数较高导致学生没有实际操作过，以氯气的实验室制法实验为例，针对此种情况此类实验100%的学生是没有实际操作过的。21.5%的学生认为某些由于危险系数较高、难度系数较大、或者实验环境较为苛刻而无法实际操作的实验对学习化学知识非常的重要，45%的学生认为某些由于危险系数较高、难度系数较大、或者实验环境较为苛刻而无法实际操作的实验对学习化学知识比较重要，32%的学生认为某些由于危险系数较高、难度系数较大、或者实验环境较为苛刻而无法实际操作的实验对学习化学知识一般重要，仅有1.5%的学生认为某些由于危险系数较高、难度系数较大、或者实验环境较为苛刻而无法实际操作的实验对学习化学知识不重要。据以上数据分析，目前高中化学实验课的开展是很受局限的，推行虚拟实验课上课方式是很有必要的，能够有效解决某些危险系数较高但却有重要学习意义的实验无法进行操作演示的问题。表1.5学习难度题目选项人数百分比14化学实验室每几人共同进行一项实验操作？A一人操作B多人操作C不进行实验操作241383812%69%19%15老师上课讲授的实验，你会多少？A完全会B比较会C一般会D不会417879220.5%39%39.5%1%16是否因为有某些重点但危险系数较高的实验却没有亲自动手操作过（例如氯气的实验室制法）？A是B否2000100%0%17你认为某些由于危险系数较高、难度系数较大、或者实验环境较为苛刻而无法实际操作的实验是否对学习化学知识很重要？A非常重要B比较重要C一般重要D不重要439064321.5%45%32%1.5%18你觉得在化学实验课遇到的问题是什么？（多选题）A实验操作不规范，危险较大B课堂答疑不及时，操作困难C实验器材少，难以保证每人都能用上器材D授课方式单一，课堂氛围枯燥E教学资源匮乏，学习渠道有限11614812915815558%74%64.5%79%77.5%图3-2化学实验课堂问题1.2.2教师教学现状调研数据统计分析调查问卷中的教师的教学现状调查问卷设计主要针对教师对于混合式学习、虚拟实验室了解情况，课前预习安排及课后反思情况，实验课选取的授课方式，高危实验课开展情况及必要性，真实实验授课面临的问题，授课方式变化期望度六个设计的。问卷设计中有9道单选题，4道多选题。本调查问卷的1、2题是针对教师对于混合式学习、虚拟实验室了解情况设置的，3、4题是为教师课前预习安排及课后反思情况设置的，第5题是针对教师实验课选取的授课方式设置的。问卷中6-8题针对学校高危实验课开展情况及必要性设置的，问卷中11-13题针对教师对授课方式变化期望度设置的。选择题有四个选项或者是否的选择，调查对象根据自身的实际情况进行选择。表1.6教师教学现状问卷维度设计教师的教学现状维度调查项目题号题数维度一混合式学习、虚拟实验室了解情况1.22维度二课前预习安排及课后反思情况1.42维度三实验课选取的授课方式51维度四高危实验课开展情况及必要性6.7.83维度五真实实验授课面临的问题9.102维度六授课方式变化期望度11.12.1331.教师问卷数据统计分析随着“互联网+教育”时代发展，课堂不再是单一化教学，教师紧跟时代前进的步伐，使用互联网与学生及时进行知识传递、信息沟通。本次网上调查问卷发放12份，回收共12份，有效问卷共12份，问卷回收率100%。问卷中的1、2问题是针对于教师有关混合式学习和虚拟实验室了解程度设计的。数据表明31.33%的教师表示非常了解混合式学习，41.67%表示比较了解混合式学习，25%的教师表示一般了解混合式学习，没有教师不了解混合式学习。25%的教师能够非常熟练地使用虚拟实验平台，31.33%教师能够比较熟练的使用虚拟实验平台，41.67%教师能够一般使用虚拟实验平台，没有教师没有使用过虚拟实验平台。表1.7混合式学习、虚拟实验室了解情况题目选项人数百分比1.你是否了解混合式学习？A非常了解B比较了解C一般了解D不了解453031.33%41.67%25%0%2.你是否能够熟练使用虚拟实验平台？A非常熟练B比较熟练C一般熟练D从没用过345025%31.33%41.67%0%问卷中的3、4问题时针对于教师在教学安排中的课前预习安排及课后反思情况设计的。42.67%教师总是利用互联网进行线上化学实验的课前预习，58.33%教师会经常为学生布置课前预习。75%的教师课后会及时进行教学评价，便于在反思课上教学情况，25%的教师表示会经常反思。通过以上数据分析可知，教师对线上教学方法的使用具备一定的操作能力，有一定的信息素养。教师极为重视课后反思的环节，以便下次教学中能够改善不足，给予学习者更多的知识能量。表1.8课前预习安排及课后反思情况题目选项人数百分比1.您会安排线上化学实验课的课前预习么？A总是B经常C偶尔D从不570041.67%58.33%0%0%4.课后您是否能够及时进行教学评价，反思上课教学情况。A总是B经常C偶尔D不会930075%25%00针对问卷的第5问题多选题如图3-3所示，是了解目前吉林市某高中教师实验课选择的授课方式调查情况。目前调研学校的高中化学实验课，教师选择的授课方式都是以讲解为主，很少让学生动手实践操作，亦或是教师演示一遍，学生操作一遍即可，少数教师会选择让学生通过协作学习的方式自主解决实验问题，教师指导为辅的教学方式，调查了解其原因是，高中化学教学任务重，学生亲自实践花费时间较多，且实验室的化学仪器、化学药品不充足，以及实验室开设时间固定，课后学生既没有时间也没有条件自行实验，巩固实验内容，也没有教师对其进行专业辅助指导。图3-3教师实验课选择的授课方式问卷中的第6、7问题单选题如下表1.9，是了解目前吉林市某高中高危实验课开展情况及必要性调查。以氯气的实验制取方法为例，此类实验对于学生学习化学知识有着重要的理论价值及现实意义，但却由于危险度较高、难度系数较大而无法带学生实际操作，针对本卷中的问题6教师肯定度达到100%。且81.33%的教师认为一些无法实际操作、难度系数较高且较为危险的化学实验的操作演示是对于学生学习化学知识非常有帮助的，例如氯气的实验室制取方法，仅有16.67%的教师认为此类实验对于学生学习化学知识是比较有帮助的。表1.9高危实验开展情况及必要性题目选项人数百分比6.是否有些考试大纲中的重点实验由于难度系数较高而无法带学生实际操作？（例如氯气的实验室制法）A是B否120100%0%7.您认为一些无法实际操作、难度系数较高且较为危险的化学实验的操作演示是否对于学生学习化学知识有一定的帮助？（例如氯气的实验室制取方法）A非常有帮助B比较有帮助C一般有帮助D没有帮助345081.33%31.33%0%0%问卷中的第8题多选题如下图3-4所示，主要针对对于《氯气的实验室制法》此节课，吉林市某高中没有教师采用实际操作演示讲解的授课方式，少数教师应用过NB虚拟实验室进行线上授课，但也只少数教师使用了NB虚拟实验室为学生进行操作演示，没有让学生具体应用软件实际操作，原因在于线上授课不易于教师控制班级纪律，目前没有教师提出具体的混合式学习和NB虚拟软件应如何深度融合使用，应用到吉林市某高中的实验教学中，所以大多教师的授课方式还是演示性实验讲解。图3-4氯气实验制法的实验课讲授方式问卷中的第9题和第10题多选题如下图3-5和图3-6所示，主要调研教师在真实实验授课面临的问题，教师在进行实验演示时，经常遇到的问题有高危实验操作过程中实验药品喷溅，危险系数较高，实验还伴随有毒性、污染性生成物，实验资源不足，实验药品缺乏，实验室的实验环境不理想，实验效果不明显，或者该学校对于一些实验并没有开设实验课的条件。图3-5教师在演示实验时遇到的问题教师在让学生进行实际的实验操作时经常性遇到的问题有，如图3-6所示，经常多组实验同时出现不同的问题，教师答疑不及时，学校设施有限，多人同时完成一项实验，有些同学是没有机会动手操作的，在实验过程中，学生的实验操作不规范，造成学生的人身安全隐患问题。还有一部分学生对于课程内容不感兴趣，甚至不愿动手操作。图3-6学生实验操作中教师面临的问题由以上数据分析可知，教师在化学实验授课中普遍遇到的问题有：危险实验无法带领学生亲自动手操作，教师无法时时刻刻看顾每一名学生，保证学生的人身安全。此外实验室的资源以及条件有限，无法支持每一名学生都能独立反复实验巩固课上学得的化学知识，致使高中实验开出率不高，教师上课教法单一、枯燥，学生出现学习兴趣不高、学习氛围不浓、学习效果不明显等学习问题。问卷中的11、12、13题如下表1.10所示，主要调研目的是了解教师对教学授课方式变化期望程度。100%的教师会在课后开设扩展性问题，启发学生创新思维。100%的教师支持将NB虚拟实验带进化学课堂代替传统的实验方法去完成一些危险系数较高、难度系数较大的实验。100%的教师认为教学中使用UMU互动平台更有助于提高教学效果。分析数据可知UMU互动平台和NOBOOK虚拟实验室吉林市某教师对两者持有很高的认可度，教师内心十分期望改变高危却操作意义较高实验无法在课堂开展的困境能够得以解决，所以笔者认为开展混合式学习环境下高中化学虚拟实验教学设计与实践迫在眉睫。表1.10授课方式变化期望度题目选项人数百分比11.除了传授知识，您是否会设置问题、联系实际生活启发学生，开拓学生思维？A是B否120100%0%12.如果可以将虚拟实验NOBOOK带入课堂，您是否愿意用虚拟实验室代替传统实验方法去完成一些危险性较高、难度系数较大的实验（例如氯气的实验室制取方法）？A是B否120100%0%11.在化学实验课上使用UMU互动平台，是否更加利于教学？A是B否120100%0%教师的访谈问答情况本文笔者通过对吉林市某高中化学组组长老师进行了问题访谈，访谈内容如下：【问题1】您的任课班级一周授课次数多少？【教师】大概五节课左右，学校对于化学科目的重视程度较高。【问题2】您所在学校的化学实验室实验仪器、药品等设备配备齐全吗？实验室有专职实验员吗？【教师】我校的目前化学实验室配备情况并不齐全，无专职实验员。【问题3】你认为学校的网络环境有助于开展NB虚拟实验教学吗？【教师】目前我校网络的环境是可以支持虚拟实验教学的实施的。【问题4】在遇到难以用真实实验演示的化学实验操作时（例如：氯气的实验室制法），您会考虑使用虚拟实验室辅助教学吗？您觉得学生会感兴趣吗？【教师】在某些实验中是使用过虚拟实验平台，学生对此种教学方式颇为感兴趣，但在教学活动的开展实施中，还存在一些问题，无法把控学生实验操作，很难控制课堂纪律，学生的课堂活动无法控制，学习者对于软件操作不太熟练，造成实验进度缓慢，导致教学效果不理想，这是目前在应用虚拟实验室进行化学实验授课面临的主要问题。【问题5】在遇到微观抽象难以理解的知识点（有机物取代反应）或者操作较难的实验步骤（氨气喷泉实验）您一般采用什么方法讲授？【教师】目前采用的授课形式有视频观看、教师演示实验、以及板书授课讲解，一般不会选择让学生进行操作，首先微观反应本身无法显示操作，其次实验难度较大的实验让学生实际操作成功率较低。【问题6】当前您的班级学生的动手操作能力如何？通过虚拟实验的方式能够提高学生的动手能力吗？【教师】管化学教学提倡学生亲自动手操作，但由于学校实验室条件的局限性，学校的教学条件、场地有限，实验花费时间较多，且高危实验具有一定的安全隐患，所以一般以理论讲解为主，很少进行实际的实验操作，虚拟实验对提高学生的动手能力是有一定的帮助的。【问题7】您觉得学校的网络设施可以支撑UMU互动平台和NB虚拟实验室进行混合式学习授课么？【教师】学校可以支持网络授课的有两间多媒体教室，学校计算机设备可以支持虚拟实验平台的使用。将虚拟实验辅助教学的流程进行合理设计，是可以满足学生的实验需求的。1.教师访谈情况分析（1）教师网络教学意识较强随着信息教育的全面发展，学校计算机设备配备情况充足，据统计可知，吉林市某高中有2间网络机房且机房条件设施完善。教师愿意使用网络设施教学，并且具备一定的操作能力，平时也很会让学生通过互联网进行资料查找，课前预习，少数教师偶尔也会使用虚拟实验平台在化学实验课上为学生操作示范，只不过没有让学生在课上自主分组协作学习，没有将混合式学习与虚拟实验设计成为一种特定的教学方式。（2）学校化学实验设备短缺通过对吉林市某高中化学实验课开课情况调查，虽然学校现在已有化学实验室，但药品和仪器方面都欠缺，不能满足正常的教学需要，化学实验资源的充足对实验课的开设是及其必要的，倘若药品、仪器数量不足，势必会影响教师的实验教学。因此，药品、仪器的缺少也是教师放弃化学实验教学的主要原因之一，即吉林市某高中实验教学的