开题报告书样例1计算机辅助教学

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研 究 生 开 题 报 告

论文题目计算机辅助教学法促进“化学反应速率和化学

平衡”中迷思概念转变的应用研究

姓 名 学 号

学科专业 学科教学（化学）

研究方向 计算机辅助化学教学

导师姓名 职 称 教 授

20 年 月 日

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填 表 须 知

（1）开题报告审核由各硕士点组建专家组具体实施。专家组成员3—5人，由

副高以上人员担任，组长必须具有正高职称。研究生本人的指导教师应进入专家组，但不担任组长。

（2）专家组的作用是对研究生的选题论证进行审核，审核意见以“通过”、

“不通过”为结论。通过者按计划开展论文工作，不通过者，在半年内需重新开题。

（3）选题来源指国家、省、市、校项目或自选项目；论文类型指基础研究、应

用研究、开发研究或其它类型。

（4）本表要求双面打印，保持格式和开本不变。

（5）表中内容可打印，也可手写，但应字迹清晰，排版工整，且签名处必须为

亲笔书写。

（6）以下两种情况不能顺利通过开题报告审核：a、题目过大；b、与本专业方

向不符。

（7） 教育硕士研究生的论文还需符合下列要求：a、选题为中小学教育教学领

域；b、紧扣实践问题，忌纯理论研究。

（8） 对已达到“四川师范大学研究生科研创新基金”申报条件的科学硕士研究

生，请专家组按相关文件要求推荐。

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一、 开 题 报 告 主 要 内 容 1.选题来源和论文类型 选题来源：导师指导下的自选题目 论文类型：应用研究 2.选题的研究背景和意义 2.1 新课改后化学课堂教学现状 高中化学新课程改革实施以来，化学教学理念从关注课程的“学术性”到重视课程的“社会性”转变、从“教育者”为中心到以“学习者”为中心转变、从“知识的系统性”到“多元能力培养”转变。因此，化学教师的“教”面临着极大的挑战，出现了多元化的教学方式，其中一种则是计算机辅助教学，它是指利用教学软件的模拟功能把一些抽象或不易观察的内容，通过二维或三维动画形式，进行信息处理和图像输出显示屏幕上，将宏观现象用微观场景进行展示，短时间内调动学生多种感官参与活动，使学生获取动态图像信息，使学生在形成鲜明的感性认识基础上理解各种概念和现象，为学生的理性认识奠定基础。 2.2 《化学反应速率和化学平衡》章节中的迷思概念 建构主义理论认为，学生总是以已有的知识经验为基础来构建对新知识的理解，不同的学生对同一概念可能会有不同的理解，在学习中学生可能记住了科学概念的定义，但没有真正理解科学概念的实质，存在着一些模糊甚至是错误的认识。我们把学生头脑中存在的与科学概念不一致的认识叫做“迷思概念”（Misconception）,迷思概念的存在会影响学生对新概念的正确理解，从而造成学生学习的困难。 人教版高中化学选修四《化学反应速率和化学平衡》是化学反应原理的重要组成部分，本章包含了化学反应进行的方向、化学反应的快慢和化学反应的限度三方面内容，这些内容是在学习化学反应与能量知识的一种升华，也是学习电解质溶液中的水解平衡、电离平衡及有机化学的重要前提。其知识有如下特点：第一，主要研究化学反应，从微观粒子到宏观的性质，知识抽象难以理解；第二，知识点较多，包括化学反应速率、化学平衡状态、化学平衡影响因素、化学平衡移动等，知识繁杂，应用的规律较多。从学生的角度看，学生虽然具备一定的抽象思维能力和想象力，但面对看不见、摸不着的化学反应过程，单靠教师的语言和一般的思维方法很难理解并掌握一些理论，也很难在学生头脑中形成系统知识体系，学生在新概念的学习中易产生迷思概念，造成了教师讲课十分辛苦，而学生学习却收效甚微，课堂实效性低的结果。 2.3 应用计算机辅助“迷思概念”教学研究的意义 本研究的意义在三个方面：在课堂教学方面，应用计算机软件与课堂教学整合，利用形象的图画来帮助学生建构符号、化学现象和概念实体间的联系，生动、直观的课堂提高了化学课堂教学的有效性；在学生学习方面，多媒体的应用激发了学生的兴趣，培养学生自主建构知识体系的能力，通过微观动画展示化学反应原理，从而达到强化学生认知，转变学生迷思概念理解的目的；在教师发展方面，计算机应用与化学课堂提升了教师教学素养，同时多元化的教学资源使用规范了教师的教学理念，有利于创造出高效的化学课堂。 3.课题国内外研究现状及发展趋势 3.1 课题的国内外研究现状 国外最早开始CAI研究的是美国的IBM公司，它于1958年提出了计算机教学系统，同时得到的第一个成果是“PLATO”，是世界上第一套计算机多媒体辅助教学系统的最初版本，教学方式基本是对计算机提出的问题进行回答，学生回答时触摸屏幕即可；从本世纪七 . 资料. .. .

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十年代至今，计算机辅助教学也经历由尝试、兴越到蓬勃发展的过程，随着计算机硬件和软件的进步，国外计算机辅助教学研究和应用都有突出进展，研究较多和应用较多的有具有集成性和交互性的多媒体CAI软件、智能CAI软件、网络CAI软件等，CAI软件的不断更新正是适应了现代教学模式向着开放性和综合性的趋势发展。 我国CAI的研究最早开始于60年代，80年代后迅速发展，其中高等院校在CAI发展中起到了带头和主力作用，化学CAI软件广泛应用了集成性和交互性，这些软件为学生提供了视听并用的条件，部分软件也实现了智能化和人家交互功能。我国大部分的学校已在应用计算机辅助各学科教学，但软件的开发和利用上滞后于硬件的配置；相当多教师对计算机辅助化学教学的认识不到位，对计算机辅助化学教学模式的研究不够深入，计算机软件的开发还需要广大有经验老师参与到研究中来。因此，目前计算机辅助教学的目标是开发出更贴近教学、更具有个性化、内容更丰富的开放性辅助教学系统，希望更多的教师能转变教学观念，创造出一批完整的CAI资源。 3.2 课题的发展趋势 随着计算机教育的日益普及、多媒体教室的应用，计算机在教育领域中的应用越来越多样化。人们在利用计算机辅助化学教学将有以下发展： 一是向网络化发展：随着我国计算机网络建设的发展，今后的教学软件必须向着网络化的方向发展，不仅要支持局域网，而且要支持因特网。 二是要进一步增强智能性：CAI 软件要能起到辅助教学的作用，对其智能性的要求不论怎样都不算过分。 三是软件本身的开发方式要有彻底的变革：现在是按照通用程序的开发模式和环境下，结合教学软件的特点进行开发，速度慢，效率低。应该发展专用的多媒体教学软件开发平台， 让那些真正从事教学的老师能按照实际需求，自己搭建多媒体教学程序。 4.课题研究目标、研究内容、拟解决的关键问题 4.1 课题研究的目标 基于计算机的辅助教学功能，设计出一系列关于《化学反应速率和化学平衡》章节的教学课件。将该章内容按照优化的设计思路，设计成每一个相互关联的专题形式的课件，其中包括：微观动画展示宏观现象、图象分析、本章概念图剖析、重点知识讲解、优秀学案设计、历年高考题解析等。从而达到两大目标：一、解决该章节中学生容易出现的“迷思概念”，转化成对概念的科学理解；二、将众多的教学资源整合在同一个平台上提供给中学教师进行该章节的教学，资源的丰富，可供教师教学时选择，解决了教师教学的难题。 4.2 课题研究的内容 一、收集和制作教学资源：有效碰撞理论解释、活化分子与活化能、化学反应快慢的动画描述、化学反应速率计算、动画微观展示浓度、压强、催化剂、温度对化学反应速率的影响、可逆反应与不可逆反应比较、化学平衡状态、化学平衡移动、勒夏特列原理分析、化学反应的方向、相关高考题和经典题、优秀学案、本章知识概念图、各类图象解析。 二、概念转变研究：分析迷思概念产生原因，调查学生迷思概念集中的知识点，寻找解决源头进行概念转变教学方法。 三、该章节的教学设计：将所有的教学资源整合成一个模块教学系统，成为专题的教学模块，并设计出利于学生学习和教师教学的优化设计教学过程。 4.3 课题研究拟解决的关键问题 一、如何利用CAI软件整合《化学反应速率和化学平衡》章节的教学资源； 二、如何在Flash软件中制作出该章节中宏观现象表征的微观动画，设计成学生易于理 . 资料. .. .

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解的动画； 三、设计课件的过程中，及时听取中学化学教师对课件设计的宝贵意见，进行修改完善； 5.课题拟采取的研究方法及可行性分析 5.1 研究方法 5.1.1文献研究法 通过查阅资料和文件来全面正确的掌握所要研究的情况，先是收集与研究问题相关的文献，如图书、资料和文件，然后从中选择重要的确实可用的材料按照适当的顺序阅读，阅读过程中记录下重要观点，最后分析总结并得出结论，并在先人基础上总结出自己的新观点。 5.1.2问卷调查法 准备阶段：选出调查对象，确定需要调查的范围，了解调查对象的基本情况；拟订调查计划、问卷、谈话提纲等，规划出调查程序及日程安排。实施阶段：按计划进行调查，主要目标是了解学生、教师对计算机辅助教学的要求看法及教师使用多媒体进行化学教学后的效果反馈。整理阶段：将调查到的材料汇总在一起，将材料进行分类、统计、分析综合后得出研究结论。 5.1.3 内容分析法 分析法是对收集到的材料进行分析综合的方法，在本研究中将对拟研究的教学内容进行分析，收集各位教师在该章节的教学内容，归纳出教学思路和教学共同点，从而形成优化的教学设计，同时对收集的材料和资料进行分析综合和概括归纳，归纳出它们观点的共同点和差异性。 5.1.4实证研究法 根据该章节的优化教学设计，设计出集趣味性、人文性、智能性等特性为一体的计算机辅助教学工具，并搭建出《化学反应速率和化学平衡》专题教学平台，将软件应用于实际教学过程，使用后对师生进行访谈，认真记录他们对该教学方式的看法和观点，并对教学软件进行改进。 5.2 可行性分析 一、现代教育心理学的众多理论发展，包括学习理论、教学理论的众多发展，使得课题的研究在理论方面具有可行性； 二、现代教育技术的蓬勃发展，应用计算机提供的各种软件也可设计和制作出各种教学资源，这使得课题的研究在研究过程方面具有可行性； 三、现代教育理念的不断更新，而我国许多学校也都开展了硬件设施建设和教学软件的开发工作，应用计算机辅助教学已成为趋势，使得课题的研究在实践应用方面具有可行性。 6.课题的创新性 新课程背景下教学方法的多元化决定了计算机辅助教学的重要地位，在化学教学过程中，学生对知识概念的理解易现“迷思概念”，而应用传统教学方式进行教学会加重学生的迷思感，故选择采用计算机辅助化学进行教学，促进学生“迷思概念”转变为科学概念，这也是一种创新的教学模式。 7.计划进度、预期进展和预期成果 7.1 计划进度 2013年1月—4月 收集文献资料，拟订论文基本框架与写作思路 . 资料. .. .