基于NOBOOK的高中物理探究性实验教学活动设计与实践研究
发布时间：2024-03-12 02:18
学生学科核心素养的培养是当前教育改革重点关注的问题,科学探究是物理核心素养的重要组成部分,实验探究是促进学生科学探究能力发展的有效途径。然而,在实际实验教学中依然存在许多问题,比如实验条件的局限造成实验教学不能有效开展,教学方式单一造成学生对实验兴趣降低,传统应试教育理念遏制了学生创新思维发展。这些问题的存在使得实验教学的教学质量得不到保证,对学生物理学科核心素养的培养有着不利的影响。虚拟实验作为信息技术发展下的一种新型实验形式,在改革和创新实验教学方面具有独特的价值和优势,能够突破实验器材不足、课堂时空的限制,为解决上述问题提供了一种有效途径。如何设计基于虚拟实验的探究性实验教学活动以提高学生实验探究能力水平需要深入探讨。本研究在建构主义学习理论、活动理论、具身认知理论和情境学习理论的指导下,以NOBOOK虚拟实验作为技术支撑环境,结合NOBOOK虚拟实验的功能和探究性实验的特点,提出了基于虚拟实验进行探究性实验教学活动设计的六项原则,从前期分析、教学活动设计、教学评价设计三个阶段构建了探究性实验教学活动设计框架。本研究采用行动研究方法,选取高中物理必修一中两个探究性实验案例进行了两...
【文章页数】：107 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 普通高中物理课程改革对探究性实验提出新诉求
1.1.2 传统的物理探究性实验教学不能满足物理学科核心素养培养的需求
1.1.3 虚拟实验为物理探究性实验教学提供新契机
1.2 研究现状
1.2.1 虚拟实验的研究现状
1.2.2 探究性实验教学的研究现状
1.3 研究问题的提出
1.4 研究目的及意义
1.4.1 研究目的
1.4.2 研究意义
1.5 研究内容与方法
1.5.1 研究内容
1.5.2 研究方法
1.6 研究思路与框架
1.6.1 研究思路
1.6.2 研究框架
2 核心概念界定与理论基础
2.1 核心概念界定
2.1.1 虚拟实验室
2.1.2探究性实验
2.1.3 探究式教学
2.1.4 教学活动设计
2.2 理论基础
2.2.1 建构主义学习理论
2.2.2 活动理论
2.2.3 具身认知理论
2.2.4 情境学习理论
3 NOBOOK物理虚拟实验应用于高中物理探究性实验教学的可行性分析
3.1 NOBOOK物理实验室的功能特点分析
3.1.1 软件简介
3.1.2 软件特色
3.1.3 主要功能
3.1.4 与其他虚拟实验产品的比较
3.2 NOBOOK物理虚拟实验与物理探究性实验教学结合的优势分析
3.2.1 仿真重复性功能强
3.2.2 灵活性强
3.2.3 理想性
3.2.4 创新性
3.3 实习学校虚拟实验教学实施可行性调查与分析
3.3.1 调查目的和方法
3.3.2 调查结果分析
4 基于NOBOOK的高中物理探究性实验教学活动设计
4.1 教学活动设计依据
4.1.1 课程标准的指导
4.1.2 探究式教学模式的指导
4.2 教学活动设计原则
4.2.1 适用性原则
4.2.2 主体性原则
4.2.3 情境性原则
4.2.4 开放性原则
4.2.5 体验性原则
4.2.6 探究性原则
4.3 教学活动设计框架的构建
5 基于NOBOOK的高中物理探究性实验教学案例的实践应用
5.1 测量工具设计
5.1.1 实验探究能力水平问卷设计
5.1.2 学生实验探究能力教师评价表
5.1.3 学生访谈提纲设计
5.1.4 虚拟实验学习效果反馈问卷设计
5.2 教学案例一：《探究小车速度随时间变化的规律》
5.2.1 教学案例一的教学计划
5.2.2 教学案例一的教学活动实施
5.2.3 教学案例一的教学效果分析
5.2.4 教学案例一的教学反思
5.3 教学案例二：《探究加速度与力、质量的关系》
5.3.1 教学案例二的教学计划
5.3.2 教学案例二的教学活动实施
5.3.3 教学案例二的教学效果分析
5.3.4 教学案例二的教学反思
5.4 两轮教学案例实践的总结
6 研究结论与展望
6.1 研究结论
6.2 研究不足
6.3 研究展望
参考文献
附录一 实习学校高中物理实验教学现状调查问卷
附录二 物理实验教学现状访谈提纲(教师)
附录三 学生实验探究能力水平问卷
附录四 实验报告模板
附录五 学生实验探究能力水平教师评价表
附录六 虚拟实验学习效果反馈问卷
致谢
本文编号：3926381
【文章页数】：107 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 普通高中物理课程改革对探究性实验提出新诉求
1.1.2 传统的物理探究性实验教学不能满足物理学科核心素养培养的需求
1.1.3 虚拟实验为物理探究性实验教学提供新契机
1.2 研究现状
1.2.1 虚拟实验的研究现状
1.2.2 探究性实验教学的研究现状
1.3 研究问题的提出
1.4 研究目的及意义
1.4.1 研究目的
1.4.2 研究意义
1.5 研究内容与方法
1.5.1 研究内容
1.5.2 研究方法
1.6 研究思路与框架
1.6.1 研究思路
1.6.2 研究框架
2 核心概念界定与理论基础
2.1 核心概念界定
2.1.1 虚拟实验室
2.1.2探究性实验
2.1.3 探究式教学
2.1.4 教学活动设计
2.2 理论基础
2.2.1 建构主义学习理论
2.2.2 活动理论
2.2.3 具身认知理论
2.2.4 情境学习理论
3 NOBOOK物理虚拟实验应用于高中物理探究性实验教学的可行性分析
3.1 NOBOOK物理实验室的功能特点分析
3.1.1 软件简介
3.1.2 软件特色
3.1.3 主要功能
3.1.4 与其他虚拟实验产品的比较
3.2 NOBOOK物理虚拟实验与物理探究性实验教学结合的优势分析
3.2.1 仿真重复性功能强
3.2.2 灵活性强
3.2.3 理想性
3.2.4 创新性
3.3 实习学校虚拟实验教学实施可行性调查与分析
3.3.1 调查目的和方法
3.3.2 调查结果分析
4 基于NOBOOK的高中物理探究性实验教学活动设计
4.1 教学活动设计依据
4.1.1 课程标准的指导
4.1.2 探究式教学模式的指导
4.2 教学活动设计原则
4.2.1 适用性原则
4.2.2 主体性原则
4.2.3 情境性原则
4.2.4 开放性原则
4.2.5 体验性原则
4.2.6 探究性原则
4.3 教学活动设计框架的构建
5 基于NOBOOK的高中物理探究性实验教学案例的实践应用
5.1 测量工具设计
5.1.1 实验探究能力水平问卷设计
5.1.2 学生实验探究能力教师评价表
5.1.3 学生访谈提纲设计
5.1.4 虚拟实验学习效果反馈问卷设计
5.2 教学案例一：《探究小车速度随时间变化的规律》
5.2.1 教学案例一的教学计划
5.2.2 教学案例一的教学活动实施
5.2.3 教学案例一的教学效果分析
5.2.4 教学案例一的教学反思
5.3 教学案例二：《探究加速度与力、质量的关系》
5.3.1 教学案例二的教学计划
5.3.2 教学案例二的教学活动实施
5.3.3 教学案例二的教学效果分析
5.3.4 教学案例二的教学反思
5.4 两轮教学案例实践的总结
6 研究结论与展望
6.1 研究结论
6.2 研究不足
6.3 研究展望
参考文献
附录一 实习学校高中物理实验教学现状调查问卷
附录二 物理实验教学现状访谈提纲(教师)
附录三 学生实验探究能力水平问卷
附录四 实验报告模板
附录五 学生实验探究能力水平教师评价表
附录六 虚拟实验学习效果反馈问卷
致谢
本文编号：3926381
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