高中物理线上实验教学的调查与研究.pdf

摘要 人类已经进入了人工智能和大数据时代，信息的收集、分析、处理更加智能化和准确 化。随着科学技术的飞跃发展，将人类已经带入信息时代的轨道，推进教育新型基础设施建 设文件强调，要支撑高质量教育的发展，推动教育数字转型，促进线上线下教育融合发展。 如今线上教学已经成为一种新的教学模式，而在高中物理线上教学过程中，实验教学能否有 效开展，对促进信息化时代中物理实验教学的发展具有深远意义。 本文在通过对来自不同地区、不同类型学校的高中物理教师和高中生进行问卷调查，调 查了 2020 年新冠肺炎疫情期间、以及疫情常态化阶段的高中物理线上教学过程中，物理实 验在线上线下教学过程中的实施，并对调查数据进行分析，找出现阶段高中物理线上实验教 学存在的问题，了解师生对线上物理实验教学的需求。依据存在的问题、调查对象的需求以 及物理实验的教学功能，从 “线上物理实验设备、线上物理实验方法、线上物理实验教学设 计”这三个维度，对 “线上直播演示实验”、 “学生分组实验”和 “课外探究实验”三种类 型的实验来提出具有针对性的改进方案，并进行线上物理实验教学设计。 关键词：高中物理 线上物理实验 调查分析 I 目录 摘要I ABSTRACTII 1.引言1 1.1 选题由来1 1.2 研究目的3 1.3 研究意义3 2.文献综述5 2.1 国外对线上实验教学的研究5 2.2 国内线上物理实验教学的研究现状6 2.3研究现状总结9 3.概念界定11 3.1 实验11 3.2 物理实验11 3.3 线上物理实验11 3.3 线上演示实验12 3.4 线上学生操作实验12 4.理论基础14 4.1 认知主义学习理论14 4.2 建构主义学习理论14 4.3 视听教育理论15 4.4 物理学理论——霍尔顿的物理三维结构模型16 5.研究过程18 5.1 研究思路18 5.2 研究方法19 5.3 研究对象19 6.线上物理实验教学的现状调查21 7.改进方案67 7.1线上物理实验的改进方案67 8.总结与反思75 8.1研究总结75 8.2 本研究的不足之处75 参考文献76 附录79 附录一 调查问卷 （教师版）79 III 1.引言 1.1 选题由来 1.1.1 教学模式的发展 20世纪50年代，计算机技术开始出现在我们的生活中，随着计算机的普及发展，信 息对社会的影响达到了前所未有的高度，对社会的发展起到了绝对重要的地位。随着信 息量的增加,信息处理的速度以及应用信息的程度等都以几何级数的方式在增长，人类从 [1] 此进入了信息时代 。 教学是一种人类特有的培养人才的活动，它包括教师的教和学生的学。通过教师有 目的、有组织地引导学生掌握科学文化基础知识，提高学生素质，使他们培养成为对社 [2] 会有用的人 。随着新课程改革的推进， “互联网+教育”在中小学的课堂中逐步进行， 信息化教学能为学生提供丰富的视觉和听觉刺激，信息输入量大，从而全面调动学习者 的全部感官参与学习。随着信息化教学的发展，物理学科的教学也发生了很大变化，教 学方法和手段进行变革已势在必行，物理教师不但能通过多媒体演示等方式把物理学科 的一些抽象概念和规律形象化，也能通过科学技术来进行远程物理实验，极大的方便了 教师教学的研究和学生的学习，丰富了学生获取知识的途径，有效的帮助学生提升学习 效果。 1.1.2建设教育新型基础设施的推进 2021 年 7 月，教育部等六部门联合发布了 《关于推进教育新型基础设施建设构建 高质量教育支撑体系的指导意见》，强调以信息化带动的新发展观指导新的教育基础设 施建设。面向高质量教育发展的需要，重点围绕信息网络、数字资源、平台体系、可信 安全