基于虚拟实验室的中学物理探究式教学方法研究

摘要

物理学科是一门以实验为基础的学科，物理学的一些概念、原理、规律都是建立在实验的基础上。新的物理课程标准重视将信息技术应用于物理实验中，虚拟实验室作为信息技术与课程整合的产物，在物理教学中越来越受到重视。如何利用虚拟实验室提供的环境开展探究式教学，培养学生的科学探究能力？基于虚拟实验室开展中学物理探究式教学的效果如何？这些都是值得研究思考的问题。本研究尝试探索虚拟实验室应用于中学物理的探究式教学方法，并将基于探索的教学方法设计教学案例投入到教学实践中，以此验证其教学效果，以期为今后的研究提供可借鉴的经验。文章主要分为五大部分：
　　第一部分介绍了本研究的研究背景、研究意义、研究设计。
　　第二部分主要通过文献研究法，首先对探究式教学内涵进行了综述，然后介绍虚拟实验室的类型、研发以及虚拟实验室教学应用国内研究现状。着重对虚拟实验室在中学物理教学中的应用模式及原则进行分析总结。
　　第三部分是虚拟实验室应用于中学物理的探究式教学方法研究。介绍基于虚拟实验室开展中学物理探究式教学时探究任务设计要点、探究过程设计要点、评价设计要点。根据这三方面提出的要点设计了基于虚拟实验室的中学物理探究式教学案例。
　　第四部分是将设计的探究式教学案例应用于课堂教学中，通过课堂观察、访谈的方式调查虚拟实验室支持的中学物理探究式教学的应用效果。调查显示：（1）基于虚拟实验室开展中学物理探究式教学学生的学习兴趣很高，探究意识、合作意识及实验能力都得到了提高。说明前期探索的教学方法能够达到较好的教学效果。（2）学生在进行小组合作探究过程中不是能够很熟练的使用虚拟实验室进行探究，探究开展前，教师应对学生进行软件的培训，使其具备操作虚拟实验室的基本技能。（3）在小组合作探究过程中，仍有“搭便车”现象。（4）教师在探究过程中的指导与帮助是学生顺利完成探究任务的关键因素。（5）探究完成后，学生普遍不重视教学评价。
　　第五部分是本研究的总结。总结本研究的结论，指出研究中的不足与展望。

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中文摘要

英文摘要

1.绪论

1.1研究背景

1.2研究意义

1.3研究设计

2.文献综述

2.1探究式教学内涵

2.2虚拟实验室概述

2.3虚拟实验室教学应用的国内研究现状

3.基于虚拟实验室开展中学物理探究式教学的方法研究

3.1基于虚拟实验室开展中学物理探究式教学方法

3.2基于虚拟实验室开展中学物理探究式教学案例

4.基于虚拟实验室开展中学物理探究式教学的效果分析

4.1分析指标的确定

4.2教学实施过程

4.3数据分析

5.总结与展望

5.1研究结论

5.2研究不足与展望

参考文献

附录一： 课堂观察量表

附录二： 访谈提纲一（教师）

附录三： 访谈提纲二（学生）

致谢