發(fā)布時(shí)間：2020-10-18 06:36

　　 高中物理是與九年義務(wù)教育物理或科學(xué)課程相銜接,進(jìn)一步提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的基礎(chǔ)課程。物理學(xué)既是一門(mén)理論學(xué)科,又是一門(mén)實(shí)驗(yàn)學(xué)科,物理學(xué)的發(fā)展離不開(kāi)實(shí)驗(yàn),物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)學(xué)生掌握物理學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí),提高學(xué)生的科學(xué)探究能力和實(shí)踐能力具有十分重要的作用。但是,在目前的高中物理教學(xué)中仍存在著很多問(wèn)題,例如:許多物理過(guò)程抽象難懂,學(xué)生很難理解;實(shí)驗(yàn)教學(xué)中器材的短缺,導(dǎo)致并不是每一位學(xué)生都能獨(dú)立進(jìn)行實(shí)驗(yàn)等。隨著信息技術(shù)的發(fā)展,計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)日益普及,虛擬仿真技術(shù)也取得了巨大的進(jìn)步,將虛擬仿真技術(shù)與物理課堂教學(xué)結(jié)合成為可能。本文的研究是在分析國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,以視聽(tīng)教學(xué)理論、建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論、認(rèn)知主義學(xué)習(xí)理論、多元智能理論為指導(dǎo)依據(jù),嘗試研究應(yīng)用Mathematica軟件輔助高中物理教學(xué)。首先,對(duì)虛擬仿真技術(shù)以及常用的虛擬仿真軟件進(jìn)行介紹,通過(guò)綜合對(duì)比分析了Mathematica軟件應(yīng)用于高中物理教學(xué)的可行性,并對(duì)Mathematica仿真模擬的特征及優(yōu)勢(shì)進(jìn)行介紹;然后在相關(guān)理論基礎(chǔ)與設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)原則的共同指導(dǎo)下,應(yīng)用Mathematica軟件的虛擬仿真功能、動(dòng)畫(huà)功能、繪圖模擬功能對(duì)高中物理“簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)”、“波的疊加”、“機(jī)械波的干涉”和“點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線”等四節(jié)內(nèi)容設(shè)計(jì)制作課件,并給出了詳細(xì)的設(shè)計(jì)過(guò)程與思路;最后,在本文研究的基礎(chǔ)上進(jìn)行反思與展望,并從學(xué)生、教師、學(xué)校等不同的角度給出在高中物理教學(xué)中開(kāi)展Mathematica的幾點(diǎn)思考與建議。本文的研究意義,首先在于應(yīng)用Mathematica軟件強(qiáng)大的虛擬仿真功能、繪圖模擬功能、動(dòng)畫(huà)功能來(lái)設(shè)計(jì)制作課件以輔助教師教學(xué),解決當(dāng)前高中物理教學(xué)中一些抽象難懂的知識(shí),使物理課堂教學(xué)不再枯燥無(wú)味;其次可以緩解學(xué)校實(shí)驗(yàn)器材不足帶來(lái)的無(wú)法實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)實(shí)難題。課題研究的創(chuàng)新之處在于信息技術(shù)與課堂教學(xué)的深度融合,中學(xué)物理與仿真技術(shù)的深度融合。
【學(xué)位單位】：青海師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類(lèi)】：G633.7
【部分圖文】：

MATLAB 較強(qiáng) 較強(qiáng) 很強(qiáng) 較高M(jìn)athematica 很強(qiáng) 很強(qiáng) 很強(qiáng) 低通過(guò)從表 2-1 中綜合對(duì)比可以看出，Mathematica 軟件更加適合用來(lái)設(shè)計(jì)物理仿真模擬實(shí)驗(yàn)，如果合理的利用現(xiàn)代信息技術(shù)，將 Mathematica 應(yīng)用于高中物理教學(xué)中，其必將成為輔助教師教學(xué)的有力工具之一。教師可以通過(guò)發(fā)揮 Mathematica軟件強(qiáng)大的各項(xiàng)功能來(lái)輔助教學(xué)，通過(guò)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)課件生動(dòng)形象地展示高中物理教學(xué)中抽象的物理現(xiàn)象，以此激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，提高課堂教學(xué)的效果。2.1.2 Mathematica 的特點(diǎn)（1）窗口操作簡(jiǎn)單�，F(xiàn)在，假定讀者已經(jīng)在計(jì)算機(jī)里安裝了 Mathematica，可以像啟動(dòng)其它視圖軟件一樣地啟動(dòng)它。如圖 2-1 就是 Mathematica11.0 工作時(shí)的窗口畫(huà)面，隨版本的不同窗口略有差異。

MATLAB 較強(qiáng) 較強(qiáng) 很強(qiáng) 較高M(jìn)athematica 很強(qiáng) 很強(qiáng) 很強(qiáng) 低通過(guò)從表 2-1 中綜合對(duì)比可以看出，Mathematica 軟件更加適合用來(lái)設(shè)計(jì)物理仿真模擬實(shí)驗(yàn)，如果合理的利用現(xiàn)代信息技術(shù)，將 Mathematica 應(yīng)用于高中物理教學(xué)中，其必將成為輔助教師教學(xué)的有力工具之一。教師可以通過(guò)發(fā)揮 Mathematica軟件強(qiáng)大的各項(xiàng)功能來(lái)輔助教學(xué)，通過(guò)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)課件生動(dòng)形象地展示高中物理教學(xué)中抽象的物理現(xiàn)象，以此激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，提高課堂教學(xué)的效果。2.1.2 Mathematica 的特點(diǎn)（1）窗口操作簡(jiǎn)單�，F(xiàn)在，假定讀者已經(jīng)在計(jì)算機(jī)里安裝了 Mathematica，可以像啟動(dòng)其它視圖軟件一樣地啟動(dòng)它。如圖 2-1 就是 Mathematica11.0 工作時(shí)的窗口畫(huà)面，隨版本的不同窗口略有差異。

視聽(tīng)教學(xué)理論提出了各種視聽(tīng)教學(xué)媒體在教學(xué)中的地位與作用，也術(shù)應(yīng)用于課堂教學(xué)中必須遵循的重要規(guī)律之一。在諸多關(guān)于視聽(tīng)教具有代表性的是美國(guó)教育家戴爾于 1964 年所著的《教學(xué)中的視聽(tīng)方1967 年美國(guó)著名實(shí)驗(yàn)心理學(xué)家特瑞拉的研究表明：一個(gè)人的五官對(duì)中，大約有 83%的信息來(lái)自視覺(jué)接收，11%的信息來(lái)自聽(tīng)覺(jué)接收，可視聽(tīng)覺(jué)接收的信息足足占到所有信息的 94%，所以有效的視聽(tīng)結(jié)合收的重要途徑，多重感官同時(shí)感知的學(xué)習(xí)效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于單一感官感[27]。因此，在日常課堂教學(xué)中融入現(xiàn)代信息技術(shù)，特別是虛擬仿真學(xué)生在課堂中獲得更多的視聽(tīng)刺激，一定程度上提高課堂教學(xué)效果�！督虒W(xué)中的視聽(tīng)方法》一書(shū)中戴爾把人們獲取的生活經(jīng)驗(yàn)分為三大類(lèi)觀察的經(jīng)驗(yàn)和抽象的經(jīng)驗(yàn)，并把獲得這三類(lèi)經(jīng)驗(yàn)的方法又細(xì)化為十為戴爾“經(jīng)驗(yàn)之塔”，如圖 2-3 所示。
【參考文獻(xiàn)】

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2 任繼陽(yáng);劉心益;;運(yùn)用Mathematica描繪光的多縫衍射圖樣[J];玉溪師范學(xué)院學(xué)報(bào);2011年04期

3 姜建偉;;描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)軌跡實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)方案[J];物理實(shí)驗(yàn);2008年05期

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本文編號(hào)：2845945