宁夏大学
论文开题报告
论文选题名称 中学物理实验微课的开发研究
学 号 12011244274
姓名 吕钊钊
指导教师姓名 杨晓梅 教授
论文起止年限 2014年9月—2015年5月 申请开题日期 2014年12月23日
宁夏大学学士学位论文开题报告 中学物理微型课程的研究与开发 1、论文题目的来源
为深入贯彻落实《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》，扎实推进信息技术与教育的深度融合，探索微课在课堂教与学创新应用中的有效模式和方法，挖掘和推广各地区的典型案例和先进经验，推动教育信息技术创新应用和促进教育均衡发展，教育部教育管理信息中心定于2014年9月1日至2017年8月31日开展“基于微课的翻转课堂教学模式创新应用研究”的课题，由中国教育发展战略学会教育信息化专业委员会承担具体研究组织工作。
2、研究的目的和意义
2.1 研究的目的
教育部最新颁发的中学物理课程标准即《普通高中物理课程标准（实验稿）》、《初中物理课程标准（2011版）》，特别强调物理实验教学是基础教育课程结构中的一个重要组成部分，是中学生认识世界的一种重要活动，是进行科学研究的基础，对培养高质量创新人才，提高全体学生的科学素质，促进学生的全面发展具有独特的地位和作用[1]。本人在实习以及平时的物理教学训练过程中发现传统物理实验教学有很多的不足之处，物理学（师范）专业的毕业生，在走上中学物理教学岗位之后，感到欠缺的并不是理论教学能力，而是实验教学能力，对实验教学往往感到力不从心。种种原因造成学生学习实验的主动性、积极性降低，以至于实际操作能力减弱，学生的创造力和想象力的发展受到约束。
2.2研究意义
随着现代化教育手段的应用,课堂教学的形式可能发生重大变革,教学内容快速更新,能够紧跟学科发展步伐,教学信息的表达和获得的方式将更加多样化,能够有效提高教学效率[2]。微课是现代教育手段应用的表现，它与物理实验教学相结合使得物理实验教学内容可以直接在移动端反复演示物理实验现象、实验原理和实验操作，不但解决了传统的教学方法致使学生对实验过程、实验内容不易理解和消化等问题，而且在开发物理实验微课的过程中能够对物理师范生的物理实验教学技能产生一定影响；如在开发物理微课的过程中要选取课题，而选取课题要求老师对物理实验教学目标清楚，实验教学内容明晰，针对物理实验教学中的某一个重点或难点设计教学，这样可以加强物理师范生对物理实验教学的重难点突破。物理师范生在设计物理实验微课内容时要充分地研究学情，要准确地把握教学节奏，要熟练地掌握现代信息技术，这样能够提高师范生多媒体应用和教学设计的技能，因为物理实验微课的核心组成内容是教学视频，通过视频组成一个融多媒体素材、教学设计、课件为一体的主题资源包。物理实验微课具有空间的随意性(它区分与传统的课堂教学把教师都框在“教师”
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宁夏大学学士学位论文开题报告 中学物理微型课程的研究与开发 这个设定好的教学地点)，师范生可以用数码相机、DV等摄像设备在教室、实验室甚至宿舍等地点进行拍摄和录制，也可以借助电脑前使用录屏软件进行视频或音频录制，这种物理实验教学方式的自由度能避免物理师范生初次进行物理实验教学的紧张情绪。
3、国内外的研究现状及文献综述
3.1国外研究
自20世纪90年代以来，世界物理教育正在发生深刻变化，实验教学在物理教育中的作用越来越受到众多国家的高度重视。美国为了提高全民科学技术素养，1995年12月提出《美国国家课程标准》强调了科学探究的重要性，德国《理化》课程教学大纲把培养学生的实验技能作为中学物理教学目的之一，“据英国对中学物理课的统计，低年级（11-14 岁）学生实验占总课时的70%-80% ，高年级（15-16岁）占25%-50%”[3]。可见要提高学生的科学素养，培养学生科学思维，就应该加强物理实验教学。
对于微课的研究,最早提出的是美国北爱荷华大学LeRoy A. McGrew教授所提出的60秒课程,以及英国纳皮尔大学T. P. Kee提出的一分钟演讲。而现今热议的微课程概念是2008年由美国新墨西哥州圣胡安学院的高级教学设计师—学院在线服务经理David Penrose提出的，Penrose提出建设微课程有五个步骤,即罗列课堂教学中试图传递的核心概念；写出一份15 — 30秒的介绍和总结,为核心概念提供上下文背景；用麦克风或网络摄像头录制以上内容，最终的节目长度为1 一3分钟；设计能够指导学生阅读或探索的课后任务,帮助学生学习课程材料的内容；将教学视频与课程任务上传到课程管理系统[4]。
3.2国内研究
我随着科技的不断发展，电脑、移动设备被广泛应用到教育中去，使微课逐渐成
为教育领域和信息技术领域关注的焦点和发展的重点，相比于国外微课在日常教学中的应用，国内的微课建设和发展尚处于探索阶段，其中广东佛山的微课建设是居于国内的领先地位。广东省佛山市教育局的胡铁生,他在2010年提出了建设以微视频为中心的新型教学资源,并且2010年11月由佛山市教育局启动了首届中小学新课程优秀“微课”征集评审活动,各级学校和广大教师对这种新型的资源建设和应用模式表现出极大的热情和兴趣[5]。目前国内已有多位教育界的学者对微课进行了多方面的研究，其中主要是关于微课的概念解释、微课的发展阶段、以及微课资源的建设、开发与应用,教学设计的模式等方面的理论研究。而把微课应用到物理实验教学中的研究
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宁夏大学学士学位论文开题报告 中学物理微型课程的研究与开发 主要是宜春学院物理科学与工程技术学院的吴铁飞,吴铁飞在《微课与物理实验教学相结合的研究》中从当前物理实验教学建设和现状分析出发,提出了微课与物理实验教学相结合产生的良好效应,如物理现象可直接演示,教学内容可反复演示,操作过程可直接演示,一对一教学成为可能，并指出物理实验教学工作者在微课方面应做的努力,包括多媒体实验室的建设,对微课制作教师的要求,搭建物理实验教学微课平台。并对微课在物理实验教学当中的实践效应及应用前景的展望[6]，但是他没有阐明微课对教师教学的影响。然后又在《浅析物理实验微课的设计与制作》中给出了适合于物理实验教学的微课的设计过程和制作的流程,但是没有涉及到微课在实际教学中的应用及学习效果的分析[7]。
4．论文研究的理论依据
本课题研究的主要理论依据有：支撑本论文研究的理论基础：行为主义教学理论、建构主义教学理论 、教学最优化理论。
(1) 行为主义教学理论
（一）行为主义教学理论的主要观点
行为主义学习理论把学习看成行为方式或频率的改变，因此，行为教学的目标是让学生对刺激作出正确的反应，并评估学习者的行为，以确定什么时候开始教学。在教学中，教师要安排环境中的刺激，要设立引起学习者反应的各种提示，把学习材料分解成能按顺序掌握的小步子，以利于学习者作出恰当的反应并对其进行强化，通过对反应的强化或塑造，使学习者频繁地作出反应，进而不断取得进步[11]。
以行为主义学习理论为基础的教师中心取向的教学理论认为，教学过程只涉及教学操纵和结果操作两个因素；结果操作由教学操纵直接决定，学习的结果（或行为的持久变化）是由强化的历程所控制的。教师以及相应的教学手段是影响教学的重要的外部刺激，它直接主导和控制着学生的学习行为，并且有效地预测学生的学习结果。 （二）行为主义教学理论的主要形式
程序教学（programmed instruction，简称PI），程序教学是基于斯金纳（B.F.Skinner）的操作条件反射理论建立起来的一种教学形式。其基本操作是将有待学习的材料重新组织成短小的框面，学习者会对每一框面上的问题（刺激）作出反应。如果学习者的反应正确，他们就会获得积极的强化，同时进入下一框面的学习；如果反应不正确，他们就会被要求重新回答或被提供有利于找出正确答案的信息。有效的程序教学依赖于一些基本的教学原则。（１）小步子呈现。框面以由易到难的小步子呈现，两个步子之间难度差很小。（２）积极反应。要求学习者对每一个学习问题都作出主动的反应。（３）即时反馈。在每个学生作出反应后，即给予“及时确认”或“及时强化”，
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宁夏大学学士学位论文开题报告 中学物理微型课程的研究与开发 以提高学生的信心。（４）自定步调。让学生按自己的速度和潜力进行学习。（５）低错误率。教学中尽量避免可能出现的错误反应，提高学习效率。 (2)建构主义学习理论
（一）建构主义学习理论的基本观点
1. 建构主义认为，学习是学习者在原有知识经验的基础上，在一定的社会文化环境中，主动对新信息进行加工处理，建构知识的意义（或知识表征）的过程。学习是学习者主动地建构内部心理表征的过程。学习者不是被动地接受外来信息，而是主动地进行选择加工；学习者不是从同一背景出发，而是从不同背景、不同角度出发；不是由教师统一引导，完成同样的加工活动，而是在教师和他人的协助下，通过独特的信息加工活动，建构起对现实世界的意义。
2.从学习者形成的知识结构的构成来看。建构主义认为，知识结构并不是线性结构或层次结构，而是围绕关键概念而建构起来的网络结构的知识，既包括结构性知识，也包括非结构性知识，学习结果应是建构结构性与非结构性知识的意义表征。学习可以分为低级学习和高级学习。低级学习属于结构良好领域，要求学生懂得概念、原理、技能等，所包含的原理单一的，角度是一致的，此类学习也叫非情境化的或去情境化的学习。高级学习属于结构不良领域，每个任务都包含复杂的概念，各种原理与概念的相互作用不一样，是非结构化的、情境性学习。传统学习领域，混淆了低级、高级学习的划分，把概念、原理等作为学习的最终目的，而真正的学习应是要建构围绕关键概念组成的网络结构，包括事实概念策略概括化的知识，学习者可以从网络的任何一点进入学习[12]。
（二）建构主义关于教学的基本观点
1.注重以学生为中心进行教学。学生是信息加工的主体，是意义的主动建构者，而不是外界刺激的被动接受者和被灌输的对象。教师是学生意义建构的帮助者、促进者，而不是知识的传授者与灌输者。教师应善于引发学生观念上的不平衡，高度重视对学生错误的诊断与纠正，充分注意每个学生在认识上的特殊性，努力培养学生的自觉意识和元认知能力。教师是解决问题教练和策略的分析者，应十分注意对于自身科学观和教学观的自觉反省和必要更新。
2.注重提供充分的资源。建构主义强调要设计好教学环境，为学生自主建构知识的意义提供各种信息条件。 (3) 教学最优化理论
教学最优化理论是前苏联很有影响的教育家、教学论专家巴班斯基提出的，巴班斯基认为衡量教学最优化有两个标准：一是教学效果的最优化；二是时间消耗的最优化，即“师生用于课堂教学和课外作业的时间又不能超过所规定的标准”，用“师生耗费合理的时间去取得这些成效”。既要提高教学质量，使学生在知识与能力、过程
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