基于“课堂实验+虚拟仿真”的高中物理实验教学实践研究

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物理实验教学在整个物理教学的过程中,不仅是教学的手段,还是物理教学的重要内容。但是当下部分基层学校直到今日实验教学仍然问题严重:一是器材的严重缺失,二是在应试教育思想束缚下,教师对物理实验重视度不够,三是伴随着越来越多的物理虚拟仿真实验软件和设备走进中学物理课堂,部分一线教师对此项技术盲目推进,势必会对原有的课堂实验产生冲击,对整个物理实验教学产生不利影响。因此笔者考虑将课上实验与虚拟仿真技术二者结合起来,为教师和学生摸索并提供更加合理有效的高中物理实验教学方案,解决当下实验教学的困境,帮助学生提升其综合能力及物理学科核心素养,也符合本地区“推进基层学校教学手段现代化”的构想。为了实现相应研究目标,本论文以笔者所在的地区和任教学校为主要调查和实践对象,采用理论研究法、教学实践法和调查问卷法进行探讨研究。本论文的研究过程大致分为三部分来进行实施:第一部分为相关知识的搜集与学习、理论的研究和现状的调查,通过查找资料掌握国内外与课堂实验教学和虚拟仿真技术有关的理论、具体现状与未来发展趋势,从而寻找对本研究能起到指导意义的理论支撑,另外通过对本地区大部分一线高中物理教师共306人进行问卷调查,了解当下物理实验教学的各方面实际现状,从而根据具体情况,形成方案的基本框架;第二部分为实践和评价研究,选取笔者所任教高一年级的三个班级以及笔者同事所任教的高二年级的三个班级共353名同学为试验组,在控制好相关变量的前提下,均按照笔者设计的实验教学方案进行授课和学习,并通过请同组教师听课评课、对学生进行针对性测验等方式,与未参与试验的学生进行实验方案的初步评价和教学成果的比较,同时采用向参与实践的353名高一高二学生进行问卷调查的方式,在学生层面进行教学效果评价与分析,得出更为真实准确的结论,使教师了解学生实验知识的掌握程度以及对虚拟仿真技术融合课堂实验的教学方式的认可程度。从而掌握现有方案的不足,为后续进行不断地改进起到更好的帮助作用;第三部分是基于实践和调查的成果,通过查阅大量相关资料,对现有实验教学方案进行改进,从而为教师和学生设计更加可靠稳定的方案,并能够进一步推广,提升学生学习物理的能力与自信,帮助教师更好的把控实验课堂,提升教学效率。本论文研究过程中最突出的特点是通过物理实验课的设计与实践,来探索一套如何更好的使课上实操与虚拟仿真完整的融合在一起的实验教学方案,并通过实施过程中的评价来寻找方案的不足之处,并吸收各种先进经验加以改进形成一个系统化的解决策略。以期对从事物理实验教学的一线教师提供参考。
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