物理力学开题报告范文和基于可视化技术构建高中物理力学典型知识的自主学习类开题报告范文-毕业论文网

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基于可视化技术构建高中物理力学典型知识的自主学习

综观历年物理高考试题,突出主干、强调双基、回归经典、试题常规是总体印象.力学典型知识既是物理学科主干内容,又是基础知识和基本技能,研究如何运用科学有效的教学资源和学习方式,促使学生掌握力学典型知识,具有一定的现实意义.当前,可视化学习是广受全球关注的最重要学习方式之—,随着“互联网+教育”深入发展,可视化微课资源成为当前教育信息化资源建设热点.针对力学典型知识,运用知识可视化、思维可视化技术,设计可视化资源,转变学生的学习方式,突出学生随时、随地、无处不在的“漫游式” 碎片化学习模式,可减轻学习负担与降低认知成本.

1.原理分析

1.1技术的可行性

可视化学习是指利用知识可视化资源创设学习情境,学生通过思维可视化工具进行思考分析,并利用数据可视化方式进行总结反思和学习评价的个性化学习方式.可视化学习资源能够增强学生对重点知识的认知能力,可视化知识结构能够降低学生对难点知识的认知难度.

在教师方面,2014年起,我省分年度组织教师参加中小学教师信息技术应用能力提升工程全员培训,教师在制作PPT、录制微课、操作教学平台、在线教学等信息技术与教育教学融合取得新突破.在学生方面,对手机、电脑设备、社交网络都不会陌生,图像化、动态化、网络化的学习资源更能激发他们的学习兴趣.在平台方面,有微课网、知识视图、学科网,丰富的在线资源,支持学生在线学习.

1.2内容的必要性

在物理教学中,突出力学典型知识既是坚持高考注重学科主干知识的原则,又是为学习物理其它领域夯实基础,有明显的必要性.2015、2016、2017年高考物理全国卷Ⅰ考查力学分别占50、57、35分,力学试题相对稳定,选择题3－4小题（18或24分）、实验题1小题（5或6分）、计算题1小题（12至20分）,受力分析、动态平衡、牛顿运动定律、功和能等典型知识是每年高考的重中之重.

1.3做法的优越性

建构主义认为,知识不是通过教师传授得到的,而是学习者在一定的情景即社会文化背景下,借助学习过程中教师和学习伙伴的帮助,利用必要的学习资料,通过意义建构的方式而获得的.现在,学生对知识的获取方法和学习方式不再局限于传统的书本阅读,可视化微课、思维可视化学习,更符合学生主动学习的需要,这种方便检索、无处不在、易于连通的网络平台,体现碎片化、漫游式、非线性特征,达到减轻学习负担与减低认知成本目的,师生之间群、微信群为可视化学习资源和学习方式提供畅通的桥梁.

2.行动策略

2.1知识可视化资源与力学典型概念规律

知识可视化实质是将人们的个体知识以图解的手段表示出来,形成能够直接作用于人的感官知识的外在表现形式,从而促进知识的传播和创新.知识可视化学习资源有利于正确传达事实信息,它改变学生传统的认知方式,帮助学生正确地重构、记忆和应用知识.通过选题、碎片化可视化设计、封装上传、推送学习步骤制作可视化微课,体现可视化学习为主,支持知识与能力建构；有学习节点为分割点,体现减轻学生认知负担；方便其他教师课堂教学的二次重构,实现资源共建共享.

2.2思维可视化工具与力学典型知识网络

思维可视化工具是指利用箭头与框图来表现思维过程的结构化图形工具,包括用于逻辑思考的图形化思考工具与进行联想思维的思维导图工具.它能有效地帮助教师引导学生进行自主探究,也能有效地促进学生思维和能力的提升.力学知识网络结构系统性强,如果教师在教学中只是照本宣科地概念重复,或面面俱到地梳理知识,这种做法的课堂效率低,学生会失去学习物理兴趣,难以培养物理推理能力.但学生利用思维可视化工具进行知识的整理、记忆、复习、交流,在力学知识网络梳理环节的学习效果会有明显提高.例如力的概念引申出的知识网络非常丰富,高一、二、三各个阶段的学生归纳的知识网络角度又会不一样,可设计金字塔原理图、鱼骨图、思维导图.

2.3可视化解题微课与力学经典例题真题

将力学经典例题真题设计成可视化解题型微课,通过科学合理的使用,为学生提供碎片化、可视化、非线性、漫游式的学习体验,这样能够使复杂方法可视化、步骤过程可重现,从而降低知识与技能获取的阻力,减轻学习成本和负担.

例如在力学平衡问题中,动态平衡类问题频频在高考试题出现,2012、2016、2017年高考全国Ⅰ卷对应的16、19、21题都有考查,这是力学的经典题,是高中物理的重点也是难点,能考查学生分析问题和解决问题的能力.

在知识视图网络平台,本人设计了力学动态平衡例题讲解的可视化解题型微课,将高考经常考查的知识点和经典题呈现给学生进行自主学习,学习效果是显著的.学生可以在线学习,并且学习是非线性的,想学习哪一种方法就点击节相应的节点进行学习,也可以扫描二维码获取学习、在微信群推送微视频学习.

3.结束语

知识可视化资源、思维可视化工具、可视化解题微课受到师生越来越多的关注,利用可视化技术构建高中物理力学典型知识的自主学习,转变了学生传统的学习方式,突出漫游式、碎片化的学习模式,能够降低学生对物理重点难点的认知成本,希望能为力学典型知识的教学提供指导和帮助.

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[4]邢小丽.基于思维导图的高中物理教学模式探究[D].扬州大学, 2015.

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