初中化学实验设计
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初中化学实验设计范文第1篇
中图分类号：G632文献标识码：A文章编号：1674-2117（2014）02-0101-01
“新课改”提倡充分发挥学生的主 观能动性以及思考问题的发散思维， 积极主动的参与到学习研究过程中 去，也强调老师不应该只是“照搬课 本”，而应该引导帮助学生自主学习，由 老师的主动引导逐渐转变成学生的自 主探索，并从中进行指引。作为一个重 视实践性质的课程，化学课程中的实 验教学比例相对其他学科都要高。但 并不是所有学校都具备良好的化学实 验室的硬性条件，使得很多化学实验 教学停滞在一个摆设或无效的状态 下。而将多媒体技术应用到化学实验 教学中，既可以解决学校本身存在条 件不足的问题，还使得实际的化学实 验教学发挥更好的作用，提高学生的 运算和逻辑能力，更加充分掌握化学 实验的知识。
1探究性实验的内涵
相对于传统教学实验，强调师生 互动，发挥学生主动性是探究性实验 最主要的进步。在学习过程中，教师不 再是在讲台上“照本宣科”，枯燥地讲解 知识点和例题，而是轻点鼠标，通过具 象的图文视频与学生进行互动，从而 让学生在学习知识的过程中受到启 发，激发学生的学习兴趣，进而引导学 生自发主动地了解和掌握科学文化知 识；学生也不再是机械地接受教师讲 述的知识，而是独立自主地探索问题， 创造性地解决问题。
在运用多媒体的探究性实验中， 教师的任务包括根据学生自身的特点 激发学生的学习兴趣，借助多媒体采 取各种丰富多彩的方式，比如结合现 实生活中的图片与知识点相关的事物 来引导激发学生对知识的渴望，只有 融合教师和学生的自主性，寻找并提 出问题是探究活动的开端，学生在独 立思考的过程中应该能够提出有价值 的问题，并提出行之有效的解决方法， 才能保证高质量的教学。
化学探究性实验则是探究式教学的一个特例，它是将探究性实验教学 与化学教学结合的方式。探究性实验 要在传统化学实验的基础上进行开拓 性的改革，结合实际的教学情况，并根 据学生的的特点开展创新性的教学模 式，培养学生的思维结构体系，提高学 生的课堂互动活跃度，重视知识的积 累过程以及知识储备的质量。
2初中化学探究性实验设计与实 施策略
2.1多媒体投影技术在化学实验 中的运用
化学实验涉及到的材料，在实际 操作中相当复杂。化学实验可以让学 生更加具体地增加对所学科学的认 识，得出正确的学习结论，从而准确牢 固地掌握知识点，更直观地去记忆。而 实验有利于激发学生学习化学的兴 趣，通过自我动手，自我实践的有机会 来体验神奇的化学实验，在学习中感 受快乐。但在正常情况下，很多的实验 教学课程，对于实验仪器型号的要求， 药品剂量的多少都有明确的要求。借 助多媒体教学，可以事先提高学生对 实验的认知程度，从而在实际操作中 更加准确，发挥出实验教学更加卓越 的效果。然而，实验室仪器的大小，药 物剂量的使用是影响教学进度的关键 因素，使得很多学生无法观察实验反 应的瞬间。将多媒体投影技术运用在 化学实验中就可以很好地解决这些问 题，从而使实验过程和结果被放大化、 精细化，不断地培养学生的观察能力， 以避免设备不必要的损失、药品浪费 等问题。
2.2多媒体视频技术，变验证性实 验为探索性实验
很多教师在化学实验教学过程 中，习惯通过演示性实验来将一些实 验过程展示给学生看，但是这样学生 仅仅只是掌握了实验的步骤，对其中 的相关原理没有深刻地掌握。因此教 师应该改进教学方法，变验证性实验为探索性实验。首先，在实验教学中教 师应该鼓励学生去设计出自己的实验 装置和方法。例如，在实验室制取氧气 的过程中，在连续收集两瓶氧气的过 程中会出现氧气逃逸，而导致浪费的 情况。教师可以在实验之前，组织学生 观看实验录像视频。使得学生通过直 观地观看他人实验，选择合理的方式 方法，甚至发散思维，自我发掘出能够 减少氧气浪费的实验方法。其次，教师 在教学过程中要加强对比实验教学， 通过对比过程中出现的差异，来帮助 学生更加深刻地掌握实验原理和操作 步骤。比如，在镁条燃烧的实验中，教 师可以让镁条在空气和纯氧中进行燃 烧，就能够发现，氧气中燃烧的镁条发 出的白光比空气中的更加耀眼，同时 在空气中燃烧的镁条还产生了一些黄 色的物质。学生通过对比就能够得知 镁条还与空气中的其他气体进行了反 应，这样就起到了培养学生探索能力 的效果。
3总结
综上所述，新课程下初中化学实 验教学进程中合理借助多媒体实行探 究性实验，可以更好地适应新课程理 念的要求，教师在教学过程中应该更 新实验教学观念，改进教学方法以及 明确教学目标，从而提升学生的创新 实践能力以及合作探索能力，提高化 学学习的效果。
（内蒙古赤峰市喀喇沁旗锦山三中， 内蒙古喀喇沁旗024400） 参考文献：
[1]钱胜，田博文.建化学竞赛平台育学科爱好 人才———全国初中化学竞赛九连冠的体会 与反思[J].化学教育，2004，（02）.
初中化学实验设计范文第2篇
化学作为一门以实验为基础的自然科学探究课程,亟待在教改中提出并设计以科学探究开展的教学设计和实践。当前,我国很多初中化学实验课自身条件不足,虽然进行了诸多教改,但仍然以教师传统演示为主,化学实验课教改仍处于转型探索期。很多学校化学实验课并没能从根本转变教师灌输讲解和演示的教学现状,探究性实验设计和教学实践并未真正得到践行。为此,初中化学教师提出多次化学实验课改,倡导师生共同探究学习,转变过去化学实验课学生灌输式学习方式,设计探究性化学实验课,经过一系列的实验步骤和流程,从明确实验教学目标到得出实验研究结论,养成学生化学科学素养,训练学生化学学习能力。总之,初中化学实验课教学应以探究性实验为出发点和落脚点,充分发挥科学探究学习优势,增强初中化学实验课教学有效性,实现化学实验教学目标。
笔者从初中化学一线教师实践出发,对初中化学实验课进行教改,结合化学探究性实验教学现状,引入探究性学习理念,设计化学探究性实验课堂,开展化学探究性教学实践,整合探究实验资源,实现探究学习价值。笔者希望通过本文研究,不断完善初中化学探究性实验教学理论和实践,改善化学实验课沉寂教学现状,改变学生学习化学的态度和行为,激活学生探究学习活力,达成化学实验课教学目标。
2 初中化学探究性实验设计
初中化学探究性实验学习是在化学教师指导下,结合化学教学内容,从化学学科或日常生活中提炼出需要解决的问题,引出问题任务,设计化学探究实验方案,师生共同整合利用实验资源,按照化学实验方案展开研究,借助化学实验展开师生共同研究学习,确定研究对象、认识研究对象,总结实验性质、结论,以及实验与其他现象之间的联系,掌握化学实验内涵知识。
初中化学探究性实验设计具体步骤如下。
第一,明确实验问题以及目标。教师需要结合教学进度,选定实验探究内容,明确实验课教学目标,提炼出适合实验探究的价值问题,向学生讲授清楚即可。
第二,合理推测实验设计假设。教师向学生提出价值问题后,学生集中注意在问题并产生疑惑,激发探究学习兴趣,能够结合自己所学,独立思考后提出实验假设,预测实验操作过程和实验研究结果。
第三,仔细观察和记录实验过程。在教师帮助指导下,学生自己利用化学实验仪器具体设计实验方案,并具体操作执行实验,仔细观察实验反应,并做好观察和记录数据、现象工作,掌握一手实验数据和信息。
第四,探究学习化学实验规律,并得出最终化学实验结论。通过化学探究性实验的操作和观察,学生对实验展开讨论交流,揭示探究性实验的规律,师生共同去伪存真,深化探究性实验现象,经过探究得出化学概念、化学原理、化学规律。
第五,巩固并延伸化学实验结果,实现化学知识迁移发展。通过化学探究性实验研究,学生可以结合所学知识解决实验问题,掌握新的化学知识,巩固原有知识,实现化学知识迁移发展。
3 初中化学探究性实验教学实践
初中化学实验课教学实践可以设计很多探究性实验,笔者以二氧化碳实验制取为教学实践案例进行阐述,分析探究性化学实验的教学实践开展状况,以提高学生化学学习能力。
实验思路
1)结合初中化学教材中讲解的二氧化碳实验室制取原理,充分利用学校化学实验室现有资源,采用探究性实验方式学习。
2)将二氧化碳制取方法和氧气制取方法进行对比分析。
3)二氧化碳实验制取的装置探究要具有开放性,即将班级学生划分为不同的实验小组,经过交流讨论后,在教师的指导下,不局限于化学教材中给出的装置办法,各小组组装探究装置制取二氧化碳,并展开组间讨论分析不同装置的优缺点,评选出最佳制取二氧化碳的实验装置,在实验设计中鼓励各小组创新制取装置。
4)在化学探究性实验中鼓励创新教材制取装置方案,倡导学生探究学习。
实验目标
1)探究制取二氧化碳装置的实验研究,训练学生化学探究创新学习能力。
2)通过化学探究性学习实验,强化学生小组合作意识。
3)通过二氧化碳探究实验,引导学生归纳气体制取的实验思路和方法。
实验课型 初中化学探究性实验课。
实验方法 小组合作实验法和探究性实验法。
实验仪器 实验仪器主要包括每小组均有的仪器和每小组不同的仪器,小组学生可以选用提供仪器,也可以自荐用仪器。每小组均有仪器:橡皮管、玻璃导管、玻璃片、集气瓶、水槽。每小组不同的仪器具体如表1所示。
实验参考
1)铜和稀硫酸(H2SO4)、稀盐酸(HCl)均不反应。
2)在标准情况下,二氧化碳的空气密度是1.293 g/L,二氧化碳的密度是1.977 g/L,二氧化碳能和水反应产生碳酸,且碳酸易分解不稳定,二氧化碳溶于水。
实验过程
1)实验导入:“二氧化碳作为生活中常见且重要的气体之一,和人类生活关系密切。在化学实验中,二氧化碳制取的方法是石灰石或大理石和稀盐酸反应制取。从化学反应原理思考,二氧化碳制取的装置应该怎样确定呢?大家有更好的想法吗?这节课,我们以小组为单位,各小组自由选择提供的实验仪器,也可以自荐选择实验仪器,自行设计二氧化碳制取装置,展示大家的想法和创意。最后提醒大家的是,一定要注意实验方案和实验仪器装置设计过程中需要注意的操作事项。在大家实验结束后,我们要选出最与众不同的二氧化碳制取装置设计。”
2)回顾与讨论。
①制取二氧化碳的实验装置有什么发生装置、收集装置?思考选择制取装置的依据是什么?
②在制取二氧化碳实验中需要注意哪些问题呢?
3)抛砖引玉。向学生提供双氧水、二氧化锰化学反应制取氧气的装置,并向学生提出考虑这一装置的缺陷,要求学生独立思考这一化学实验的原理。
4)学生设计。学生以小组为单位大胆思考,尝试提出新的装置设计,利用所学化学知识对其进行验证,创新二氧化碳制取的装置。笔者针对实验现场学生提出的装置设计,比较分析出9组方案。
5)交流与展示。各小组对设计的实验装置进行展示,并相互探讨设计思路,总结实验设计成功和失败的原因,得出最佳的实验装置。
6)评价与反思。各小组学生针对实验装置进行自评、互评,结合教师的点评,对实验装置进行反思,提出完善设计的措施。
初中化学实验设计范文第3篇
关键词： 初中化学 探究性实验设计 教学策略
一、初中化学探究性实验概述
探究性实验教学通过给学生提供自主探究知识的途径，在探究过程中将学生看做主体和探究者，而教师只作为引导者对学生提供帮助和支持。在化学探究性实验教学中，学生自主发挥空间比较大，开放性较强，对于一些数据的实际掌握都需要学生亲身实践。在这种教学环境下，学生不再是传统的原理―验证―应用。作为探究性实验教学突出的方式，在试验中加强师生交流，开阔学生的思维、视野，真正增强学生学习化学的热情，提高化学学习能力，加快自身化学习惯养成。
在初中化学探究性实验过程中，通过教师抛出某个化学问题，让学生独自或者分组实验。学生利用已有的知识，并充分运用科学思维，对一些对象的本质进行探索，在探究中深刻把握其性质、变化特征及之间的联系等。在探究性实验中，让学习过程变化为利用实验解决问题的过程，这样有助于学生打破传统学习思维，从而有效提高解决问题的能力。
二、初中化学探究性实验的设计策略
1.摸索探究性化学实验的教学模式
（1）创设教学情境
问题是实验探究的前提，在这一基础上，教师可以利用化学中的一些现象进行情境创设，从而让学生产生强烈的求知欲。如教师在向学生介绍二氧化碳和氢氧化钠的实验时，可以先向学生展示这样一组实验。让学生在这一实验过程中找出与书上原理相同之处及不同之处，让学生在小组讨论中解决，从而提高学生解决问题的能力。创设情境在教学过程中处于非常重要的地位，良好的情境有助于学生更好地融入课堂教学，从而促进能力有效提高。
（2）优化教材结构
安排学生进行探究实验之前，需要引导学生观察，主动实验，并在此基础上进行实验归纳。将知识转化为实验呈现给学生，实际上是让学生通过这一方式提高探究能力和学习化学能力。在初中化学教学中，用文字和图片有效结合，能实现教材中的实际对话，这样引导学生学习，加快学生发展。教材结构关系学生在课堂上具体的实验过程，如果框架结构不能满足学生的发展，那么就达不到理想的化学教学效果。
（3）增强学生的自主探究意识
在化学探究性实验中，充分让学生探索，为学生参与化学实验提供良好的环境，力求使师生之间的探索过程保持开放，从而有效启发学生进行实验。在这一过程中通过合理控制实验和学习进度，从而在这一过程中更好地激发学生的探索意识，在实验室的开放性环境中更好地营造创新氛围，使学生自主探究过程充分保证出来。
2.改进探究性化学实验的设计方案
（1）创新化学实验
在化学实验设计中，要创新实验形式，在化学实验中充分增强趣味性。在此基础上，要求教师摆脱传统教学方式，创新实验意识。为了提高学生学习化学的积极性，减少学生长时间情况下学习兴趣降低情况发生，教师要在化学实验的设计中创新。教师要结合教学经验，对化学实验进行创新设计。
例如，教师介绍氢氧化钠的性质时，可以采用变魔术的方式。教师可以向学生提出几个问题，谁弄瘪可乐瓶，还有清浊互变的现象。这样向学生进行教学传授，有效激发学生的兴趣，在更大程度上达到教学目的。创新化学实验，能够在很大程度上吸引学生，使学生积极投入化学实验教学过程中。
（2）根据实验具体目标设计探究性方案
实验方案设计需要具备一定的可探究性。在方案设计中要严格依据学生目标。通过让学生自主实验的方式，在探究性方案中更好地自学。如研究蒸发过程时，教师可以设计使用蒸发皿进行蒸发食盐水，并在这一过程中用玻璃棒不断搅拌。在这一实验过程之前，教师可以引导学生自主想出解决方案进行探究，在全班学生共同修改下实施。通过让学生参与方案制订，有助于在实验之前引导学生，进而减轻学生进行实验的压力。
三、结语
在初中化学探究性实验教学过程中，通过让学生自主参与这一过程，有助于学生亲身进行探索和实践。运用初中化学探究性实验，有效提高学生的综合能力，对化学知识进一步把握和理解。同时，初中化学探究性实验教学，对教师的自身素质提出更大要求。教师要不断更新观念，掌握先进教学理念，在教学中更好地运用探究性实验，促进教学创新和发展。
参考文献：
初中化学实验设计范文第4篇
一、探究性内容的合理选择
在设计探究性实验的过程中，教师要对于探究性内容有合理的选择，这一点在实际教学中非常重要. 一方面，探究性内容的难易要适度，要能够在易于被学生理解与接受的基础上一定程度激发学生的思维，促进学生的独立思考与自主探究. 另一方面，内容的选择要合理，教师应当有意识地选取那些和生活现象以及生活实际联系较为紧密的探究素材. 这不仅可以给学生提供更为广阔的思考与探究的空间，也能够激发学生的学习兴趣，并且提高学生理论联系实际的知识应用能力.
例如，在讲奇妙的二氧化碳时，教师可以结合教学知识点设计一些富有趣味性的探究性实验. 教师可以提前一天让学生将鸡蛋放在食醋中浸泡24 小时，第二天学生都拿了个软皮蛋，这样就可以设问: 蛋壳哪里去了? 食醋的成分是什么? 蛋壳的成分是什么? 你在实验过程中观察到了什么现象? 你觉得鸡蛋发生了什么反应? 教师可以运用这个有代表性的实验，让学生进一步带着问题去阅读教材、查阅资料，提出猜想和假设，然后引导学生设计实验方案. 为了使实验现象更加明显，可以把鸡蛋放在盐酸中反应，让鸡蛋在产生气体作用下可以在盐酸里游泳，让学生观察整个实验过程. 面对生动有趣的实验，学生很兴奋，并且积极思考产生现象的原因. 结合生活实际的实验内容，通常是初中化学探究性实验教学的良好素材，在这样的教学过程中，学生对于知识点的理解与体会也会更加深入.
二、实验思路的有效设计
在开展探究性实验教学时，实验思路与实验流程的合理设计非常重要，这不仅会直接影响到实验的现象以及实验效果，也会一定程度决定学生在实验过程中的收获. 教师应当尽量让实验流程清晰合理，要让学生能够弄懂实验的基本过程，并且让学生在每一个环节都能够有独立操作的空间. 另外，实验在设计时要凸显学生的自主性，要多设计让学生开展独立探究的过程与环节，要多设置一些疑问来引发学生的思考与探究. 在这样的实验过程中，学生的实验能力与思维能力才能够得到培养.
例如，在讲常见的化学反应燃烧时，在实验教学前，教师可以启发学生回顾化学学习和日常生活中一些常见的燃烧的事例. 学生很容易想到镁条、铁丝、木炭、硫在氧气中的燃烧，然后根据它们的燃烧现象，引导学生进一步总结得出燃烧反应的特征，并且得出燃烧的定义. 教师可以引导学生结合燃烧的一些典型案例来探究燃烧的条件，可以给学生提供实验用品: 小木条、石头、小纸条、蜡烛、酒精灯、小烧杯、坩埚钳、火柴、石棉网等. 让学生在自主实践中发现问题: 燃烧需要什么样的条件? 不少学生会提出假设，指出自己认为的燃烧所需的条件，教师可以进一步指导学生进行对比实验，直至探究出最后的正确结论. 这样的实验思路与实验设计，不仅凸显了学生的自主性，而且培养了学生的实验能力.
三、增强学生的实验自主性
有的教师在实验教学中会忽略学生的教学主体性，实验课程往往是以教学的演示实验为主，学生的教学主体性很难在课堂上得到体现. 这是在开展探究性实验时有必要改善的地方，教师要设计更多引发学生参与的实验活动，要增强学生的实验自主性，这样才能够培养学生的实验能力，并且加强学生对于教学知识点的理解与体会.
教师应当更多地设计开放型探究性实验，将学生引入实验中，做实验的主人，而不是观众.
初中化学实验设计范文第5篇
[关键词]教案；学案；双案；虚拟实验；教学设计
[中图分类号]G420 [文献标识码]A [论文编号]1009-8097(2012)01-0113-06
一、引言
化学实验是化学教学中的一个难点，也是培养学生化学能力的重要途径。为了更好地实施教学，编写教案就成了上好课的关键步骤之一，但是传统教案在教学过程中存在注重教材内容而忽视学生实际情况的缺点。为了弥补其不足，近些年提出了“双案”教学。随着网络教学的普及和信息技术的发展，虚拟实验进入了课堂教学，但是关于虚拟实验的教案设计凤毛麟角，其“双案”教学设计更是空白。在虚拟实验教学日益普及的今天，教师该如何利用虚拟实验进行教学，使虚拟实验贯穿于整个教学过程的始终，而不是仅仅作为教师演示的工具呢?笔者认为虚拟实验“双案”教学势在必行。
二、传统教案现状分析
教案是教师为顺利而有效地开展教学活动，根据教学大纲的要求，以课时或课题为单位，对教学内容、教学步骤、教学方法等进行具体的安排和设计的一种实用性教学文书。教案也称课时计划，通常包括：班级、学科、课题、上课时间、课的类型、教学方法、教学目的、教学内容、课的进程和时间分配等。教案在教学中起着非常重要的作用，但是在提倡素质教育的今天，单一的教案教学存在一些不能忽视的问题，笔者在进行大量文献分析的基础上，将出现的问题归纳如下：
1.教案的设计注重对教材内容的梳理，很少考虑学生个体学习情况
传统教案是教师在精心分析教材内容的基础上对知识结构、教学内容顺序及其教学过程制定的一个实施方案。教案注重教师对知识内容的梳理和组织，但忽视了教师对学生个体情况的考虑。教案导致教师在实际的教学过程中形成了“满堂灌”，只注重“教”的过程，忽视了学生“学”的效果及接受消化知识能力的差异。“满堂灌”教学容易使学生形成优劣差距，优等生紧随其后，差生滥竽充数，使差生丧失对学习的信心。
2.教案的设计注重知识的传授，缺少对学生参与活动的设计
在应试教育的影响之下，教师教案的设计只是为了能够很好地完成教学任务，达到教学目标，使学生考出一个好成绩就是教师最大的荣誉和收获。在设计教案的过程中，教师考虑的只是自身“教”的活动，很少设计到学生“学”的活动。教师是整个教学过程的主导者，忽视了学生的主体地位，使学生的主观能动性受到一定的限制，容易形成思维定势。但是在素质教育的今天，教师要传授给学生的不仅是知识与技能，更重要的还要培养学生“会学”的能力。教师不能只关注“学会”而忽视了“会学”。古人云“授人以鱼，不如授人以渔”说的就是这个道理。在整个教学过程中教师和学生处于同样重要的地位，教学只有通过学生积极主动的参与，才能使教师的“教”变得更加灵活。同时，也只有学生充分地发挥能动性，才能反映出教师教学能力水平的高低和教学效果的好坏。因此学生活动的设计可以帮助教师实现“因材施教”，而不是一个模式的固定教学。
3.教案设计忽视了教学中师生之间和生生之间的交互
在不少教案中，无论是师生之间还是生生之间的交互都较少设计到。原因大致如下：首先，教师为了完成教学进度忽略了交互的设计。应试教育要的是学生的成绩，教师的评估看的也是学生的成绩，所以教师的教学目的就是为了提高学生的成绩。其次，教师教学任务繁重，中小学教师每天都会有大量的教学任务，在自己有限的备课时间里很难去考虑较多的交互设计，只是为了明天的教学做点准备。再次，教师教案形式固定，很少变更，抄教案现象明显，写教案只是为了应付检查。种种情况导致了教师的教案缺乏对交互的关注，但是交互的作用又是教学不能忽视的，师生之间的交互可以让教师反思与变化教学，从而改进教师的教学。生生之间的交互能够体现学生协作与沟通的能力，互帮互助，使教学成效整体上升。
三、“双案”的提出
面对传统教案在实际教学中出现的一些弊端，在素质教育和新课改的背景之下，“双案”教学模式浮出水面。教案和学案合在一起简称“双案”，其中“学案”是指教师依据学生的认知水平、知识经验，为指导学生进行主动的知识建构而编制的学习方案。学案实质上是教师用以帮助学生掌握教材内容，沟通学与教的桥梁，也是培养学生自主学习和建构知识能力的一种重要媒介，具有“导读、导听、导思、导做”的作用。“双案”教学体现了双主教学的思想，要求以教师为主导、学生为主体，通过教师的引导使学生最大限度地参与到教学的全过程当中，充分地发挥学生学习的积极性、主动性、能动性等作用。“双案”教学教给学生的不仅是知识，更重要的是培养学生自主学习的能力。“双案”教学体现了教学过程中“学教并重”、“教学相长”的思想，并且是以建构主义理论、教与学的理论为基础的。
近些年出现了“双案”教学的研究，其中“单元‘双案’教学模式的研究及在高中物理课程中的试用”、“高中地理‘两案’设计与实施策略研究”等文献对“双案”教学做了比较全面的分析和研究。上述文献对“双案”在教学过程中的应用和实施做了较好的设计，图1、图2是其设计的模式结构图：
从图1和图2中可以看出，两种模式都体现了学生的主体地位，体现了学生自主学习的因素，这是二者共同的也是值得借鉴的地方。但是图1将教师的作用减轻了，重头戏放在了学生的自学上，忽视了教师的主导地位，教师的作用只体现在师生共探环节。图2中教师和学生的联系较图1紧密，但是学生的自学发生在课前，形成教案和学案的脱节，也就是没有将教案和学案统一地应用在教师的整个课堂教学过程当中，教师的主导作用仍然不够。但是任何形式的学习都离不开教师的引导，特别是对学习定向还很不明确的初中生来说更是如此。教师是学生学习的引导者、促进者，没有了教师的引导，学生的学习只会走弯路、走远路，还有可能形成事倍功半的反效应。要想实现高效率的学习，必须将教师的教和学生的学相统一整合。笔者在借鉴前人研究“双案”教学的基础之上，对虚拟实验环境下的“双案”教学提出了图3所示的教学模式。
这里对虚拟实验环境下的“双案”教学模式的意义进行简要说明。首先，它将教师的主导地位和学生的主体地位都体现了出来，学生的学习是在教师的引导和组织之下进行的，避免了学生自学时的盲目性。其次，教学中对实验的观察、训练和对问题的探索、分析和总结都是在学生操作实验的过程中形成的，充分发挥了学生的主观能动性。再次，教师的教和学生的学是在课堂中发生并完成的，教师能够随时解决个别学生的个别问题，这样对教师的教学也有一定的促进作用。最后，在教学过程的设计中还加入了小组学习的形
式，可以对差生的学习起到一定的帮扶作用。
四、氢气还原氧化铜虚拟实验“双案”设计案倒
“氢气还原氧化铜”虚拟实验的设计是按照教师为主导、学生为主体的思想进行的。在整个设计过程中吸取了以往虚拟实验设计的优点，并且弥补了其缺点。实验包括教师、学生、管理者三大模块。教师模块是针对教师的教进行设计的。学生模块是针对学生的学进行设计的，其中包括实验准备、实验操作、实验报告填写、实验报告批改查询、实验作业、实验拓展等内容。管理者模块主要负责虚拟实验平台的后台管理。我们的虚拟实验不是一个简单的演示模块，它是一个全面的、系统的实验平台，在学生操作实验的过程中会动态地记录学生实验仪器和药品选择的结果、实验装置组装的结果、实验参数调整的结果、实验现象观察的结果、化学方程式书写的结果等内容。实验完成后增加了实验报告填写，其报告是半自动生成的(由学生在实验操作时完成且计算机自动获取并填写的客观部分和实验报告中需要手工填写的主观部分组成)。虚拟实验是在全面的教学设计分析的基础上进行的，虚拟实验设计架构如图4所示，虚拟实验截图如图5所示。
下面是“氢气还原氧化铜”虚拟实验“双案”教学设计案例：
教学过程：
1.导入新课
通过上节课的学习，同学们知道了氢气具有可燃性，那么氢气还有没有别的化学性质呢?我们知道任何物质的性质都不是单一的，就像是同学们一样，每个人的优点或特长都不是唯一的，那么这节课老师将和同学们一起去探索氢气的另一种化学性质，它的另一种化学性质究竟是什么呢?
2.学习新课
(1)情境创设，学生探索学习
教师展示虚拟实验平台中教师讲解模块中的实验演示部分(包括真实实验的视频录像和以往的Flas实验)，教师在展示实验、学生观看实验的情境创设过程中，对学生提出以下导向问题：
1)实验开始前，做了那些准备工作?
2)实验中做了哪些工作?观察到的实验现象有哪些?
3)实验完成后又做了哪些工作?
4)实验得出了怎样的结论?
演示观察完成以后，请同学们对以上问题做出回答?
(学生答：实验开始前仪器的安装、药品的取装……实验过程中有水珠生成……实验完成先撤酒精灯……等等)
(2)教师梳理知识并引导(教师主导)
教师根据同学们的回答，肯定正确的，纠正错误的，并将知识梳理如下：
1)实验中仪器的组装顺序及正确的位置
实验仪器组装的时候要依据从下往上，从左到右的顺序，试管要略向下倾斜，导管要通入试管底部并且要在药品的上方。(展示实验演示部分内容)
2)实验中药品的取装方法
实验中药品取出后先平放入试管口，然后倾斜试管使其慢慢滑入试管底部，并盖上药品盖。
3)实验过程中的注意点(真实录像和Flash演示都会有所提示)
先通氢气后加热。目的是排尽试管里面的空气，防止生成的铜继续被残余的空气氧化。加热之前要给试管进行预热，以防局部受热引起试管底部炸裂。实验完成后要先熄灭酒精灯，后停止通入氢气，以防铜被氧化。
4)实验现象
按照同学们的回答将实验现象总结如下：实验过程中黑色的氧化铜逐渐变成什么颜色的金属铜?并且观察试管壁前后反应的变化。
5)实验结果
通过实验展示，同学们会发现氢气具有还原性。下面请同学们自行操作。
(3)教师提供虚拟实验学习环境，学生进行虚拟实验操作。(学生主体)
同学们用自己的学号和密码进入虚拟实验学习环境后选择操作模块进行虚拟实验操作，操作过程中同学们要注意实验要点。并且实验过程会将同学们的主要实验操作内容动态地记录下来，希望同学们认真地完成实验操作。实验操作过程部分画面截图如图6所示。
(4)学生填写实验报告(学生主体)
学生在完成实验操作后进入实验报告填写部分，认真地填写实验报告，将你在做实验过程中遇到的问题和实验注意点认真规范地填写在实验报告中。部分实验报告填写内容已经在同学们做实验的过程中动态生成，无需填写。填写完成后请同学们提交实验报告。实验报告填写部分如图7所示。
(5)教师组织学生分组讨论(学生主体)
教师在确定了同学们的实验报告都提交完毕以后，将学生进行分组，进行小组协作讨论式学习。在讨论交流学习的过程中将遇到的问题的疑难点按照下面表1形式做总结。
教师在学生讨论的同时进行实验报告的批改，将实验报告中呈现的问题与同学们小组上交的学习问题归纳总结后一一做详细的讲解，以达到使每个同学都能领会和理解。
(6)教师组织学生温故知新(实验操作不做记录，学生自主学习)
为了达到同学们对知识和实验操作过程的全面掌握，请同学们再次进入虚拟实验学习环境进行学习。这次同学们从实验准备进入，依次进行学习，在15分钟学习时间内完成“实验准备”和“实验操作”的二次学习，达到温故而知新的效果。
(7)完成实验作业
同学们认真学习之后请完成实验作业并且提交，一天后查阅自己完成作业的情况。
(8)实验拓展，形成知识迁移
同学们在学习完了本节课的内容后学有余力的同学可以进入实验拓展部分进行兴趣学习，让同学们看到生活中的化学，看到化学给大家带来的五彩缤纷的生活，大家一起热爱科学，热爱生活，争取让科学带给我们更加丰富的生活。
(9)教师总结反思，修改教学
教师根据同学们掌握知识内容的程度和效率，对自己的教学进行一定的评估，并且写出自己的教学心得。每个教师面临的不是一个班，面对不同的班级，教师要从一个班代课的经验中总结后续教学的经验，也就是要具备“窥一斑而知全豹”的能力。教师课后反思按照下面表2形式做总结。
虚拟实验的“双案”设计既注重了教师的主导地位，又强调了学生的主体地位，在教师的整个教学过程中以学生的自主训练为主线，培养了学生自主学习、探索新知识的能力，并且在学习过程中加强了同学之间相互协作能力的培养。“双案”教学在课堂教学中的实施，不仅对学生进行了很好的引导作用，而且对教师完善自己的教学起到了很大的作用，有利于新课改背景下素质教育的进一步完善和发展。
基金项目：本文受教育部人文社会科学研究规划基金项目“初中化学网络综合虚拟实验教学平台的开发与应用研究”(编号：10YJA880182)的阶段性研究成果。
