探究信息技术与高一物理实验教学融合教学模式

高一物理教学论文优秀范文8篇之第四篇：探究信息技术与高一物理实验教学融合教学模式

　　摘要：高中新课程明确要求信息技术应进入物理实验室， 因此， 信息技术与高中物理实验教学融合是值得研究的问题。以信息技术与人教版高一物理实验教学融合为切入点， 以实验班 （采用信息技术） 和控制班 （采用传统实验教学模式） 为研究对象， 可运用SPSS19统计软件进行教学数据统计分析， 能得出信息技术与高一物理实验教学融合教学模式优于传统实验教学模式的结论。

　　关键词：信息技术； 高一； 物理实验教学； 融合；

　　1 问题的提出

　　伴随着新课程的全面铺开， 新课标、新教材赋予了实验教学新的内容和要求。例如， 高中物理课程标准第四部分就提出了明确要求---信息技术要进入物理实验室[1].依笔者观点， 有必要就信息技术与高一物理实验教学融合的问题加以研究， 以切实提高高一物理实验教学的水平。

　　2 问卷调查和前测统计

　　2.1 调查目的

　　根据学生对信息技术的了解， 设计信息技术与高一物理实验教学融合的实验教学方法调查问卷。前测统计目的是鉴别选取对象是否存在显著性差异。

　　2.2 选取对象

　　选取北京师范大学贵阳附属中学高中部为研究对象。从该学校高一年级中选一个班为实验班 （命名为1班） , 相应选取另一个班为控制班 （命名为2班） , 对两者进行信息技术与高一实验教学融合模式实践对比研究。

　　2.3 前测成绩统计及分析

　　两个班均以第一次月考成绩作为前测成绩。统计结果如表1所示。

　　表1 北京师范大学贵阳附属中学高一学生前测成绩均值差异一览表

　　说明：当P<0.050时， 表示两者间有显著性差异；当P>0.050时， 表示两者间无显著性差异。

　　笔者对北京师范大学贵阳附属中学高一 （1） 、高一 （2） 班学生前测平均成绩采用SPSS[2]独立样本T检验。T检验结果显示：经双侧T检验， P值为0.723, 表明高一 （1） 、高一 （2） 两个班学生的平均值没有明显差异。据此可知， 可以选择上述班级进行信息技术与高一物理实验教学融合教学的实践研究。

　　3 实验研究

　　3.1 实验目的及假设

　　本实验目的在于， 检验信息技术与高一物理实验教学融合教学模式是否能有效提高高一学生的物理实验水平， 是否是高效学习物理的一种有效形式。本实验的基本假设是， 结合一定的物理情境， 采用信息技术与高一物理实验教学融合教学模式可以提高学生的物理实验水平和应用信息技术的能力。检验结果主要由学习成绩体现， 同时辅以任课教师的反馈意见。

　　3.2 实验对象

　　对上述选取对象进行分析得出， 同一所学校的实验班和控制班学生的前测成绩没有显著性差异。故而， 选取对象即为实验对象。

　　3.3 实验设计

　　实验采取单因素前后测设计实验法， 自变量为信息技术与高一物理实验教学融合教学模式， 因变量为学生物理实验能力和水平的提高程度， 最终反映在学生物理水平的提高程度上， 主要通过高一学年结束时 （2017年6月） 的物理实验成绩来体现。

　　3.4 实验实施的教学时间和内容

　　实验进行一个学年 （2016年9月~2017年6月） , 教材采用人教版高中物理教材。

　　3.5 实验方法

　　实验班教师以信息技术与实验教学融合理念指导实验教学实践， 采用信息技术与实验教学融合模式进行教学；控制班采用传统实验教学模式进行教学。

　　在教学实验前初步拟定实施方案， 然后向合作的物理教师介绍此次实验的目的、方法。为了让参与合作的教师更好地讲授实验， 在听取其建议的基础上对方案作了相应的变动。但实验班的大部分教案由笔者与任课教师协商确定。

　　实验结束， 笔者统计考试结果， 分析数据， 总结此次实践研究的得失。DIS实验设计内容见表2.

　　表2 DIS实验设计内容

　　4 统计结果及分析

　　经过一个学年的教学实践， 笔者于2017年6月取得实验班的后测成绩， 使用SPSS19对数据进行统计， 统计分析结果如下。

　　4.1 实验班与控制班物理测验成绩的均值差异比较 （采用独立样本T检验）

　　均值差异比较结果如表3、表4所示。

　　统计结果显示：高一 （1） 班平均成绩为71.43, 高一 （2） 班平均成绩为63.92.

　　高一实验班与控制班后测成绩经SPSS独立样本双侧T检验， 结果显示：P=0.010, 小于0.05, 说明在0.05的水平上差异显著， 进而表明实验班和对照班成绩均值差异显著。

　　4.2 实验班与控制班物理测验成绩的前后测配对样本检测比较 （采用配对样本T检验）

　　配对样本检测比较结果如表4、表5所示。

　　统计结果显示：配对样本T的双侧检验得P1=0.000, P2=0.232.其中， 实验班的为0.000, 远小于0.050, 即实验班前后测成绩差异性极其显著， 整体效果非常明显；控制班的为0.232, 远大于0.050, 说明若仅仅依靠传统实验教学模式， 则前后测差异性并不显著。

　　表3 高一 （1） 、高一 （2） 班成绩统计结果

　　表4 高一配对样本T检验成对样本统计量

　　表5 成对样本检验

　　4.3 不同水平学生的教学效果分析 （采用配对样本T检验）

　　从上面独立样本T检验可以发现， 信息技术与高一物理实验教学融合教学模式对不同层次学生较传统实验教学模式具有更高的效益。为了进一步研究信息技术与高一物理实验教学融合教学模式对一个班中不同层次学生的效果， 笔者将实验班和控制班按高、中、低分组， 进行高、中、低分组实验前后的差异比较。其结果如表6、表7所示。表中高、中、低分组的划分标准为：按成绩的降序排列， 取成绩前20%的学生为高分组， 后27%为低分组， 其余为中分组。

　　统计结果显示， 经配对样本T的双侧检验， 实验班 （1） 中高、中、低组的P分别为P1=0.925>0.050, P3=0.000<0.050, P5=0.000<0.050, 即在信息技术与高一物理实验教学融合教学模式下， 实验班 （1） 高分组的学生无显著差异， 但中、低组显示出显著性差异。控制班 （2） 中高、中、低组的P分别为P2=0.113>0.050, P4=0.411>0.050, P6=0.195>0.050, 即控制班中高、中、低组的P在0.050水平上， 说明没有显著性差异。

　　表6 高一 （1） 、高一 （2） 班高、中、低分组的成对样本统计量

　　表7 成对样本检验

　　5 研究结论

　　（1） 信息技术与高一物理实验教学融合教学模式是与物理新课程标准相匹配、适应学生接受能力的一种有效、高效的实验教学模式， 能够激发广大学生对物理实验学习的兴趣， 能提升学生的物理素质；它与新课程标准倡导的"提高科学探究的质量， 关注科学探究学习目标的达成"精神具有内在统一性。

　　（2） 从高一的实践结果看， 实验班的成绩均值比控制班要高。实验班与控制班物理测验成绩的前后测配对样本T检验结果显示出， 实验班前后测成绩差异性极其显著， 整体效果非常明显；控制班仅依靠传统实验教学模式进行教学， 其前后测差异性并不显著。进一步分析不同水平学生的教学效果 （采用配对样本T检验） , 显示实验班 （1） 高分组的学生无显著差异， 但中、低组显示出显著性差异；控制班 （2） 中高、中、低组在0.050的水平上， 无显著性差异。

　　（3） 虽然高分组的学生在两种实验教学模式中无显著性差异， 但调查访谈发现， 实验班学生的信息获取能力明显高于控制班的学生。实验班的学生能够充分利用计算机提供的丰富信息， 借鉴学生和教师的意见， 并按照自己的学习步调， 通过积极探索和归纳进行深度的学习加工， 使外部信息与自己的认知结构发生反复的交互作用， 最终加深其对知识的意义建构， 从而提高学生的迁移能力。对高学业水平的学生而言， 其内部表征系统比较完善， 能够弥补外部表征系统的不足而建构知识的意义， 但其理解程度和经验背景相对不足， 故其在两种模式下掌握知识的水平上无显著差异。但从迁移能力上看， 实验班要优于控制班。对中、低学业水平的学生而言， 存在先前知识不足， 自身表征系统简单、系统性差， 自我监控能力弱等缺点， 但计算机认知工具模式可多方面提供表征， 便于其加强自我监控， 故在掌握知识水平和信息获取能力上均显著优于传统教学设计中低学业水平的学生[3].

　　（4） 信息技术与高一物理实验教学融合的教学实践证明， 它能够优化教学结构， 提高课堂教学效率与效果。对中、低学业水平的学生而言， 实验班明显优于控制班， 且低学业水平学生之间的差异更加显著；能够解决传统教学环境下不能解决的问题；可以改变实验条件进行模拟实验设计， 也可以同时进行连续不同实验条件下模拟实验现象的对比， 能多方位观察实验现象， 易于得出和深刻体会实验结论；能减少重复劳动， 使教师能从复杂、繁琐的数据处理中解脱出来， 以便腾出更多时间进行探索；可利用网络提供的互动功能进行交流。

　　（5） 信息技术与高一物理实验教学融合教学模式， 可以帮助学生对所学内容感兴趣， 激发学生研究问题的欲望， 变被动接受知识为主动学习， 并在主动参与的过程中逐步提高探究问题的能力[4];可以充分利用网络资源， 提高学生获取信息的能力， 培养学生的信息素养；可以对学生因材施教， 并在教学与评价过程的结合中促进学生自我认知、自我调整。

　　总的来讲， 此次信息技术与高一物理实验教学融合教学模式的探索， 在一定程度上说明---采用该教学模式不仅有利于学生对基础知识的掌握， 提高学生的实验思维能力， 提高实验教学效率， 而且能培养学生的学习兴趣， 使其形成良好的情感态度与价值观；说明信息技术与高一物理实验教学融合教学模式在实践上是可行的、可操作的教学模式。

　　参考文献
　　[1]中华人民共和国教育部。高中物理课程标准[S].北京：人民教育出版社， 2004:49, 64.
　　[2]杨晓明。SPSS在教育统计中的应用[M].北京：高等教育出版社， 2004:109~115.
　　[3]阎金铎， 查有梁。物理教学论[M].南宁：广西教育出版社， 1996:221, 226.
　　[4] 施良方。学习论[M].北京：人民教育出版社， 2005:177~178.

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