《普通高中化学课程标准(2017年版)》最大的亮点是新增了学科核心素养,并将其作为新课标的重要亮点,也是教学与教研的重点,厘清它们之间的关系,并且应用于教学实践是摆在广大教师面前挑战和机遇。同时,化学学科是基于实验探究的学科,新课标中明确指出虚拟实验可以弥补化学实验教学诸多痛点,综合提升课堂能效,进而推进虚拟现实技术与教学深度融合。
高中化学核心素养
新课标有召,矩道化学有应!矩道高中化学VR 3D虚拟仿真实验室,基于一线教学实践,以学科素养为指导,以开放性、探究性、学科性为主要目标深度研发,提供高度自由交互的化学探究实验室和沉浸式的探究式学习情境,以虚补实,虚实结合。在核心素养领航下,开启有深度、效度、宽度的高中化学虚拟仿真融创课堂,为高中化学育人模式改革提供新契机、新动力、新方向!
矩道高中化学VR 3D虚拟仿真实验室
矩道化学VR 3D融合创新实验室
一、聚焦核心素养,情境探究,深度学习
通过VR与多媒体处理技术的高度集成,优化知识呈现形式。教室里,学生们头戴VR装置,从宏观世界进入微观粒子世界,沉浸式观察粒子间的化学反应真谛!摘下VR装置后,他们又回到了真实的课堂,通过将VR的沉浸感和交互性特点,将传统的二维课堂变成有趣的三维课堂,虚实结合间,领悟微观原理的要义,让学生们不再死记硬背,而是通过身临其境的实践,获取抽象知识概念的可视化感受,助推化学观念的养成。(以高中重难点-电化学为例)
电化学 - 宏观现象到微观本质
电化学 - 盐桥对原电池作用微观机理
矩道化学探究平台,基于虚拟仿真技术与多变量系统仿真算法,以国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)数据为支撑,通过微观可视化,不可见的化学反应过程可视化,更好的帮助认识物质是运动和变化的,全方位解析化学反应过程中的物质动态变化。能多角度、动态地分析化学变化,运用化学反应原理解决各类的实际问题。老师和学生可以根据实际需求自由设置实验参数,自由添加药品和仪器,动态呈现实时实验数据。
可视化的物质动态变化
丰富的化学反应平衡教学资源
矩道化学物质结构与性质模块,内容涵盖原子、分子、晶体的结构与性质。将微观抽象粒子结构具象化,提供多种样式可变化的微观模型及其详解。囊括了电子云、原子轨道、泡利原理、洪特规则、共价键键能、键长、键角、极性、轨道杂化等丰富的内容。可以帮助学生建立证据意识,能基于证据对物质组成、结构及其变化提出可能的假设,通过分析推理加以证实或证伪;建立观点、结论和证据之间的逻辑关系。建立认知模型,并能运用模型解释化学现象,揭示现象的本质和规律。
原子核外电子排布
杂化轨道与电子云
矩道化学探究平台提供了开放的、科学性的化学实验环境,提供了超过80种不同规格的实验器材和超过500种的化学药品,基于多变量系统的化学算法引擎和高保真的3D渲染引擎,将交互式的实验过程、粒子运动和实验数据创新性的融为一体。任老师和学生自由搭建与实验仿真。方便老师和学生针对高中的重难点知识专题,开展分析与推测、探究与创新、归纳与论证式的深度学习,向高阶思维进阶。
自由探究 - 模拟铁的电化学防护
自由探究 - 碱性燃料电池
二、兼具深度、效度、宽度的融创课堂
矩道高中化学VR 3D虚拟仿真实验室全面贴合新课程标准知识点,提供了教师演示实验和学生分组实验,以虚补实,满足日常实验教学,弥补传统实验不足。为开展分析与推测、探究与创新、归纳与论证式深度学习提供的基础理论与实践支撑,确保了课堂教学效度的同时,拓展了教学的宽度。
矩道高中化学设计原理
《高考化学全国卷试题评析》中也提出“聚焦学科实践,考核关键能力,体现高考内容改革要求”。其中有对“信息整理能力”、“辩证思维能力”、“批判思维能力”等是基于情境、问题导向,以实验为基础的科学探究活动,体现的是教学的深度。
矩道高中化学虚拟实验室,基于一线教学实践,以学科素养为指导,以开放性、探究性、学科性为主要目标,提供高度自由的“化学探究实验室”和探究式学习环境,助力基于情境、问题导向,以实验为基础的科学探究活动,促进化学学科关键素养——理解与辨析、分析与推测、探究与创新、归纳与论证的养成,推进深度学习,引领学生高阶思维发展。
矩道科技坚持融合创新的理念,将继续携手各方力量,共同推进优质化学教学资源的共建、共享和共用,为的“双新”背景下的高中化学教学改革与创新持续贡献“矩道力量”。