智能手机助力高中物理演示实验教学的专题研究

• 作 者: 张雅婷
• 出 处: 内蒙古师范大学
• 发表日期: 2020年01期
• 关键词: 智能手机 高中物理 演示实验

在教育信息化的教改背景下,物理学科乘科学技术之东风,从各方面不断落实和加强现代信息技术和学科课程之间深度融合,其中运用信息技术设备助力物理实验教学成为热点研究的一个领域,在2017版普通高中物理课程标准中也特别强调了信息技术的应用以及利用手机等工具便捷地解决一些物理学习问题。本研究以智能手机这一普及率极高、功能强大的信息技术工具助力高中物理演示实验教学为专题,从理论和实践两方面探索智能手机助力高中物理演示实验教学的效果和意义。研究过程中,首先笔者对研究背景包括时代背景、学科背景、实践背景进行了系统地阐述。之后,运用文献综述的方法等对研究意义、国内外研究现状及理论基础进行了深入细致地研究调查;并基于上述依据,分析和论证了研究方案的可行性。接下来,针对收集和开发的智能手机辅助高中物理实验素材,按照智能手机助力物理实验现象有效观察、助力物理实验数据便捷测量、助力物理虚拟仿真实验即时演示三个方向,以专题研究的方式进行了分类综述和探讨。最后运用准实验研究法展开实践环节的研究,实践之前通过发放调查问卷、访谈、教研活动等形式对实验对象和环境进行前期调研,调研内容有高一学生在生活、学习、以及物理学习方面使用手机的基本情况;教师对助力高中物理演示实验教学专题的建议和看法。根据调研结果,修改实验方案内容,进一步挖掘智能手机的实验功能,突破传统演示实验的难点问题,进一步保障实验方案设计的科学性。最后选定人教版高中物理必修一中的三个实验:牛顿管演示实验、通过自由落体运动测重力加速度、研究超重、失重演示实验,实验组实施手机实验,控制组实施传统实验;之后,运用预先设计并选定的效果检测项目工具,对学生实验前后的物理成绩、学习动机、好奇心、兴趣方面进行对比分析,得出智能手机助力高中物理演示实验教学的实践效果。最终,专题研究结论显示:在高中物理演示实验中使用智能手机辅助教学的资源颇多,且实验方案具有较强的可行性。研究发现手机实验主要涵盖以下几方面的优势,其一,有助于观察实验现象,如慢动作拍摄放慢实验过程,随时定格画面即可观察到瞬时发生的实验现象;其二,手机内置传感器可准确、便捷地测量实验数据,学生通过分析所显示的实验图像,得出实验结论,可锻炼学生的图像处理、分析能力。其三,众多手机APP也为师生提供了丰富的虚拟仿真实验资源,为师生的移动学习创造了条件。其四,经过实践结果显示,实施手机辅助的物理实验,在一定程度上可提高学生的物理学习动机、好奇心、兴趣。总之,智能手机助力高中物理演示实验教学的该专题研究,有助于突破物理演示实验的难点问题,改进和优化实验方案,强化物理实验课堂教学效果。