信息技术与物理教学(1、2).ppt
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1、信息技术与物理教学,李太华,博士,副教授 西南大学科学教育研究中心,大 纲,信息技术的教学价值 信息技术的特质 信息技术的价值 物理教学对信息技术的需求 物理教学的特质 物理教学的需求 信息技术应用于物理教学的探索 理论探索 实践探索,信息技术的教学价值,信息技术的特质 媒体属性 传播功能,信息技术的教学价值,信息技术的特质 媒体属性 多媒体表征 多载体程现,信息技术的教学价值,信息技术的特质 媒体属性 多媒体表征 清晰,信息技术的教学价值,信息技术的特质 媒体属性 多媒体表征 动态,信息技术的教学价值,信息技术的特质 媒体属性 多媒体表征 互动,信息技术的教学价值,信息技术的特质 媒体属性
2、 多载体程现,信息技术的教学价值,信息技术的特质 传播功能 信息中心 信息通道,信息技术的教学价值,信息技术的特质 传播功能 信息中心 数据库 知识库,信息技术的教学价值,信息技术的特质 传播功能 信息通道 检索通道 交流通道 社会网络,信息技术的教学价值,信息技术的价值 教学资源 教学工具 教学方式,物理教学对信息技术的需求,物理教学的特质 学科特质 结构、作用、规律 实验手段、思维方法 数学建模、科学实践 教师特质 物理学史 物理学知识结构 科学实践的意识、习惯、能力 洞悉学生的行为、认知现状及发展规律 学生特质 物质世界的好奇与探究欲望 物质世界的感知与朴素认识 缺乏科学实践的方法与能力
3、 认知能力尚需发展,物理教学对信息技术的需求,物理教学的需求 学科特质 物质结构、作用、规律 实验手段、思维方法 数学建模、科学实践 教师特质 物理学史 物理学知识结构 科学实践的意识、习惯、能力 洞悉学生的行为、认知现状及发展规律 学生特质 物质世界的好奇与探究欲望 物质世界的感知与朴素认识 缺乏科学实践的方法与能力 认知能力尚需发展,演示支持,探究支持,建模支持,认知支持,资源支持,协作支持,信息技术应用于物理教学的探索,理论探索 多媒体课程资源的“附加价值”及其使用标准 (调查研究) 实践探索 基于计算机模拟的科学探究 (实验研究),信息技术应用于物理教学的探索,理论探索 多媒体资源的“
4、附加价值”及其使用标准* 多媒体课程资源的类型 多媒体课程资源的“附加价值” 多媒体课程资源的“教学警示” 多媒体课程资源的“使用标准”,*源自一项针对重庆市普通中学师生,以及来自湖南、贵州、云南、四川、青海、重庆等省市的骨干物理教师进修班物理教师的调查研究。,信息技术应用于物理教学的探索,理论探索 多媒体资源的“附加价值”及其使用标准 多媒体课程资源的类型 演示型 分析型 模拟型,信息技术应用于物理教学的探索,理论探索 多媒体资源的“附加价值”及其使用标准 多媒体课程资源的“附加价值”,信息技术应用于物理教学的探索,理论探索 多媒体资源的“附加价值”及其使用标准 多媒体课程资源的“教学警示”
5、,多媒体课程资源的应用“警示” 是否要走出试验室而进入多媒体系统? “我可以一次又一次地进行试验,没有人会看到我,并且试验总是进行的很好” 是否教师会尝试着用多媒体系统来代替现实的科学试验? 这将会对学校实践性科学工作的未来以及学生学习科学的方式有什么潜在的影响? “运用多媒体去作虚拟试验绝不等于你自己动手去作,因为它是虚拟的。如果你能够作,就一定要亲自去作试验。但如果一些试验是老师演示给学生们看的,或者仅要求了解的试验则可以通过虚拟试验来做。” 是否会出现对科学概念和科学本身的错误描述? 使学生产生错误概念。 使学生对科学的本质产生错误的理解。,信息技术应用于物理教学的探索,理论探索 多媒体
6、资源的“附加价值”及其使用标准 多媒体课程资源的“使用标准”,信息技术与物理教学,李太华,博士,副教授 西南大学科学教育研究中心,信息技术应用于物理教学的探索,实践探索 基于计算机模拟的科学探究,信息技术与物理教学探索,计算机模拟应用于科学发现学习的模式探索 计算机模拟 科学发现学习 基于计算机模拟的科学发现学习 实验研究,计算机模拟应用于科学发现学习的模式探索,计算机模拟,计算机模拟应用于科学发现学习的模式探索,科学发现学习 基本活动 问题表征与假设形成 实验探索 自我监控与反思概括 活动结构,计算机模拟应用于科学发现学习的模式探索,基于计算机模拟的科学发现学习 功能定位 应用模式,计算机
7、模拟应用于科学发现学习的模式探索,基于计算机模拟的科学发现学习 功能定位,计算机模拟应用于科学发现学习的模式探索,基于计算机模拟的科学发现学习 应用模式,计算机模拟应用于科学发现学习的模式探索,实验研究 基本模式 整合模式/参考,计算机模拟应用于科学发现学习的模式探索实验研究,基本模式 课件,计算机模拟应用于科学发现学习的模式探索实验研究,基本模式 被试选择 选取芜湖市29中作为实验学校 在全校抽取了两个水平相当的班,一个作为实验班,一个为控制班 实验前对两个班的期中物理成绩进行独立样本T-检验,结果表明两个班的物理基础(t=1.328,P=.190.05)无显著差异。,计算机模拟应用于科学发
8、现学习的模式探索实验研究,基本模式 实验设计 本实验为单因素两水平设计 因素为科学发现学习模式 两个水平:计算机模拟应用于科学发现学习的基本模式(以下简称模拟情境模式)、基于真实探索情境的科学发现学习模式(以下简称真实情境模式)。 因变量为学生的原理性知识、直觉性理解、灵活应用成绩。,计算机模拟应用于科学发现学习的模式探索实验研究,基本模式 实验过程 实验班和控制班由陈凯老师(男,29岁,本科学历,曾获安徽省物理课件评比二等奖)任教 实验持续时间为:共6天,每个班课时数为3节。,计算机模拟应用于科学发现学习的模式探索实验研究,基本模式 实验流程 问题提出与实验假设 问题的提出由教师依据学生的日
9、常生活经验,结合学生已具备的光学知识提出,设法激发学生对问题做出自己的回答或解释,并鼓励学生相互交流自己对问题的看法。在此基础上,学生形成自己对问题的假设。在这一环节实验班和控制班完全一致,时间为1个课时。,计算机模拟应用于科学发现学习的模式探索实验研究,基本模式 实验流程 实验探索:实验班实验班的实验是在计算机教室中进行的,每两个人一组共用一台多媒体计算机。被试要相互协作地经过以下过程: 预热:任课教师简要地介绍计算机模拟程序的基本结构、功能以及操作方法,并接受被试的询问。此阶段为5分钟。 实验:被试结合上节课自己提出的假设,利用计算机模拟程序进行实验探索。主试为每组被试发放了一个简短的提示
10、卡,提醒被试要通过对实验的设计和观察来发现规律,并确保在决定结束实验之前获得足够的证据,同时任课教师随时对需要帮助的被试进行指导。此阶段,为40分钟。,计算机模拟应用于科学发现学习的模式探索实验研究,基本模式 实验流程 实验探索:控制班 实验班的实验是在物理实验室中进行的,每两个人一组共用一套凸透镜成像实验设备(光距座、蜡烛、凸透镜、光屏)。被试要相互协作地经过以下过程: 准备:任课教师简要地介绍凸透镜成像实验设备的基本结构、使用方法,明确注意事项,并接受被试的询问。此阶段为5分钟。 实验:被试结合上节课自己提出的假设,利用实验设备做实验。主试为也为每组被试发放了一个简短的提示卡,提醒被试要通
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