基于物理虚拟实验室促进学生创新能力的研究

论文摘要

物理学科是一门以实验为基础的自然学科,物理实验在物理学科教学过程中有着不可替代的地位和作用,对学生的综合能力尤其是创新能力方面的培养,更是有着其他学科无法比拟的优势。江泽民主席说:“创新是一个民族进步的灵魂,是国家兴旺发达的不竭动力。”二十一世纪是人才竞争的时代,主是要创新型人才的竞争。开展创新教育是培养创新人才的主要途径。现代教育技术学在近三十年得到发展和完善,随着现代计算机技术、网络技术和通信技术的发展,为教育技术学带来前所未有的机遇和挑战。虚拟现实技术已经作为一门现代教育技术广泛地应用于教育中,然而,在高中学科教育教学中的应用研究却是刚刚开始。本文深刻分析了目前国内外的虚拟现实技术在教育中的应用现状、普通高中物理实验教学现状和中学生创新能力培养的实际情况,选择虚拟实验室在高中物理实验教学进行培养学生创新能力进行研究。利用虚拟实验室进行创新能力培养的实验从两个方面开展,一是对学生开展创新能力培养,二是对教师开展创新能力培养和应用。通过实验验证虚拟实验室对促进学生创新能力的效果、获取影响学生创新能力培养的相关因素和利用虚拟实验室进行学生创新能力培养的方法和相关策略。通过对实验过程和结果的认真分析,我们看到了一些可喜的现象,也发现了存在的问题。通过利用虚拟实验室,丰富了物理实验教学活动,解决了一些实施困难的实验,一定程度上培养了学生的创新能力,得出了培养学生创新能力的基本方法和策略,有针对的提出了建议和措施。由于研究时间仓促和能力水平有限,本次研究仍有很多不足之处,将在以后教学工作中不断研究完善,请各位专家老师批评指正。在此感谢您们!

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 前言
• 1.1 选题的意义
• 1.1.1 教育技术学科建设与发展的需要
• 1.1.2 信息技术与课程整合的需要
• 1.1.3 创新教育发展的需要
• 1.2 研究背景
• 1.2.1 高中物理实验教学改革
• 1.2.2 新课程改革的全面实施
• 1.2.3 创新教育的发展
• 1.3 国内外研究的现状
• 1.3.1 虚拟实验的研究现状
• 1.3.2 创新教育的研究现状
• 1.4 研究思路
• 1.5 研究方法
• 2 虚拟现实与虚拟实验
• 2.1 虚拟现实概述
• 2.1.1 虚拟现实的定义
• 2.1.2 虚拟现实的主要特征
• 2.1.3 虚拟现实的种类
• 2.1.4 虚拟现实的关键技术
• 2.2 虚拟实验
• 2.2.1 虚拟实验定义
• 2.2.2 虚拟实验的发展
• 2.2.3 虚拟实验室
• 2.2.4 金华科仿真物理实验室
• 3 教育理论与虚拟实验
• 3.1 信息技术与课程整合理论与虚拟实验
• 3.2 建构主义学习理论与虚拟实验
• 3.3 探究性学习理论与虚拟实验
• 3.4 情境学习理论与虚拟实验
• 4 创新教育与创新能力
• 4.1 创新的定义
• 4.2 创新的特点
• 4.3 创新教育
• 4.4 创新能力
• 4.5 创新学习
• 5 高中物理实验教学
• 5.1 物理实验教学概述
• 5.2 物理高考对实验能力的要求
• 5.3 高中物理实验教学模式
• 5.4 高中物理实验教学现状分析
• 6 创新学习能力培养实验的设计与实现
• 6.1 实验对创新学习能力培养的意义
• 6.2 实验设计的指导思想
• 6.3 实验设计的目标
• 6.4 创新能力培养的方法与技巧
• 6.5 创新能力培养的策略
• 6.6 实验设计的过程
• 6.6.1 研究实施对象的确定
• 6.6.2 实验内容的设计
• 6.6.3 培养学生创新能力的因素分析
• 6.6.4 实验的实施
• 6.7 实验成果展示
• 6.8 创新能力培养的实施案例选取
• 6.9 实验数据分析
• 6.9.1 师生访谈结果分析
• 6.9.2 实验测试结果分析
• 6.10 实验结论
• 6.10.1 培养学生创新能力的主要影响因素
• 6.10.2 培养学生创新能力的方法和策略
• 7 研究总结
• 7.1 研究反思
• 7.2 建议措施
• 参考文献
• 附录
• 附录一：中学物理实验室的应用情况调查问卷
• 附录二：高中物理演示实验细目表
• 附录三：高中物理学生分组实验细目表
• 附录四：高中物理创新能力测试卷
• 后记