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融合“nobook”与“phyphox”技术的思维型科学探究教学设计与实施——以初中物理“音调”一课为例

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教育与装备研究 2024年第10期40卷 81-86页

作者：李冬夏芸芸刘俊洋上海市曹杨第二中学附属学校上海市铜川学校华东师范大学

以初中物理“音调”课程为例,探讨了如何融合“nobook”和“phyphox”两项技术,设计并实施思维型科学探究教学。通过结合虚拟实验和实际数据采集分析,学生深入探索音调变化的原理,激发了学生的学习兴趣,提升解决问题的能力,同时在此过... 详细信息

以初中物理“音调”课程为例,探讨了如何融合“nobook”和“phyphox”两项技术,设计并实施思维型科学探究教学。通过结合虚拟实验和实际数据采集分析,学生深入探索音调变化的原理,激发了学生的学习兴趣,提升解决问题的能力,同时在此过程中培养了他们的科学实验技能与高阶思维能力,为课堂教学的数字化转型提供启示。

关键词： nobook phyphox 思维型科学探究教学初中物理音调

利用nobook进行物理实验探究型前置性作业设计

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广西物理 2024年第3期 83-85页

作者：刘岂羽崔虹云朱雯丽佳木斯大学理学院

物理学科的作业设计存在形式单一、取向单一、要求单一和反馈形式单一等问题，基于以上问题，本文提出了利用nobook物理实验软件进行实验探究型前置性作业设计的策略，并以“探究感应电流的产生条件”为例进行了具体设计。

关键词：作业设计 nobook 物理实验探究前置性作业

nobook虚拟仿真软件在高中物理实验教学中的应用研究

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NOBOOK虚拟仿真软件在高中物理实验教学中的应用研究

作者：刘传宁黄冈师范学院

学位级别：硕士

物理学是以实验为基础的学科,《普通高中物理课程标准(2017年版2020年修改)》指出,要充分利用现有资源开发实验,使其更好地为教学服务。传统物理实验对硬件要求较高,且操作难度大、实验效果差,导致学生对实验缺乏兴趣,参与实验积极性与... 详细信息

物理学是以实验为基础的学科,《普通高中物理课程标准(2017年版2020年修改)》指出,要充分利用现有资源开发实验,使其更好地为教学服务。传统物理实验对硬件要求较高,且操作难度大、实验效果差,导致学生对实验缺乏兴趣,参与实验积极性与主动性表现一般。而随着信息技术的发展,物理实验教学出现了新的发展趋势,并产生了诸多信息技术与物理课程的结合产物,虚拟仿真实验便是其中之一。首先,本文系统分析了国内外研究现状,阐述了基于虚拟仿真实验开展物理实验教学的理论基础,明确了研究背景及目的,肯定了研究可行性。然后,面向学生、教师开展问卷调查、访谈交流,分析了物理实验教学现状及存在问题,明确了学校基于虚拟仿真技术开展物理实验教学的条件,了解教师对虚拟仿真实验应用于物理实验教学的态度,调查结果肯定了虚拟仿真实验应用于高中物理实验教学的需求性与可能性。其次,明确了虚拟仿真实验教学设计原则,基于nobook虚拟仿真实验软件设计演示型实验教学、探究型实验教学,介绍了教学目标及重难点,并详细说明了教学实施过程、教学反思内容。最后,采用相关量表或问卷评价虚拟仿真实验教学后学生学习兴趣、实验能力,肯定了虚拟仿真实验提升学生学习兴趣、物理实验能力的积极作用,并就研究成果及不足进行总结,以期为物理实验教学开展提供参考依据。

关键词：高中物理实验教学 nobook 虚拟仿真实验

“nobook”虚拟实验室在中学生物学教学中的应用

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中学生物教学 2021年第5期 71-73页

作者：徐力江苏省南京市第十三中学锁金分校 210000

介绍近年来在中学生物学教学中比较流行的"nobook"虚拟实验平台,并结合具体的课例说明"nobook"虚拟实验室的下载与安装,以及其初中生物学版块中的具体内容和实验类型。结合实例说明可采用"3D"实验功能对人体器官进行虚拟解剖,可用显微... 详细信息

介绍近年来在中学生物学教学中比较流行的"nobook"虚拟实验平台,并结合具体的课例说明"nobook"虚拟实验室的下载与安装,以及其初中生物学版块中的具体内容和实验类型。结合实例说明可采用"3D"实验功能对人体器官进行虚拟解剖,可用显微实验功能对微观结构进行虚拟观察,可用动态实验功能对生命活动进行虚拟演示。

关键词： nobook 虚拟实验室生物学教学

基于nobook的高中化学虚拟实验教学设计与实践

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基于NOBOOK的高中化学虚拟实验教学设计与实践

作者：陈晓甜河南大学

学位级别：硕士

随着我国经济和教育信息化的飞速发展,传统的教育教学方式已经不能满足人们对于教育的需求;自从“互联网+”的理念和行动计划提出后,教育者结合教育自身的发展特点,发现了一些新的教育形式—“互联网+教育”的形式,同时催生了许多新的... 详细信息

随着我国经济和教育信息化的飞速发展,传统的教育教学方式已经不能满足人们对于教育的需求;自从“互联网+”的理念和行动计划提出后,教育者结合教育自身的发展特点,发现了一些新的教育形式—“互联网+教育”的形式,同时催生了许多新的教育产品,虚拟实验室就是新生的教育产品之一。虚拟实验可将抽象的知识具体化、微观的现象宏观化,有利于学生对知识的理解,有利于教学质量的提升,但人们对它在化学实验教学中应用的方式、方法,以及它具体的教学效果的研究还不够深入。本文以nobook虚拟实验室为基础,结合虚拟实验的特点,对高中化学教材(必修一、必修二)中的实验内容进行了分析,讨论了教学设计的原则和方法,设计了《钠及其氧化物的性质》和《二氧化硫的性质》两个教学案例,选取了两个平行班作为实验班和对照班,对其在不同授课方式下的教学效果进行了分析。1.采用访谈、问卷调查等方法,讨论了高中虚拟化学实验应用的可行性,调查数据表明:有74.46%学生喜欢化学实验课,但是学生平时的化学实验课的开出率较少,而且有56.48%学生认为自己的化学教师是通过播放实验视频的方式给他们讲授实验课的,这种实验授课方式占比最多,但通过播放实验视频的方式来上化学实验课,学生的参与感不强,无法激起学生学习化学实验的兴趣;在学校的网络状况和硬件条件方面,大约87.5%的城市学校和县城学校都具备了引入虚拟实验软件的网络状况和硬件条件;在教师和学生的计算机水平方面,97.22%的教师和学生会使用计算机,具有使用虚拟实验软件进行虚拟实验操作的计算机基础;在教师和学生对学校引入虚拟实验室进行实验教学的态度方面,80.15%的教师和学生对学校引入nobook虚拟实验室持赞同的态度。2.结合虚拟实验的优势以及化学学科的特点,对高中化学教材(必修一、必修二)中的实验内容进行了分析,总结了五类适合用虚拟实验代替真实实验的实验类型,讨论了虚拟实验教学设计的原则和方法,在教学案例设计时,既要考虑到教师的引导作用,又要考虑到学生的主体地位,注重情景的创设和学生已有的知识基础,同时应遵循教学设计的可行性原则、综合性原则、反馈性原则。3.结合高一化学(必修一)中的内容,设计了《钠及其氧化物的性质》和《二氧化硫的性质》两个教学案例,在案例设计时,强调教师的引导作用,学生的主体作用,问题的设置要考虑到学生已有的知识基础与经验基础,引导学生进行自主学习、合作学习。4.选择实验班和对照班进行了对比实验,并从实验班和对照班学生的课堂和课后表现情况、期末测试成绩情况、学生态度量表得分情况三个方面进行了分析,对两种授课方式下的教学效果进行了对比。调查数据表明:从实验班学生和对照班学生的课堂和课后表现情况、实验班和对照班学生态度量表得分情况综合来看,实验班学生上课的积极性更高,学生的学习兴趣和学习态度较好;从实验班学生与对照班学生期末测试中实验题得分来看,两班学生实验题成绩有明显的差异性,并且实验班学生期末测试中实验题成绩的平均分比对照班学生期末测试中实验题成绩的平均分高6.167、标准差小4.485,说明实验班学生的实验成绩比对照班学生的实验成绩更稳定、更集中;从期末试卷中实验题的考察内容来看,实验班学生在实验现象原因分析、实验现象猜想验证、实验设计验证等相关问题上未作答的部分比对照班学生少,可以看出实验班学生的科学思维能力比对照班学生的科学思维能力有所提高。

关键词： nobook 虚拟实验室案例设计教学效果

基于nobook的虚拟仿真技术在高中生物学实验教学中的策略研究

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基于NOBOOK的虚拟仿真技术在高中生物学实验教学中的策略研究

作者：罗志伟江西师范大学

学位级别：硕士

生物学实验作为生物学的一个重要组成部分,对生物学的学习起到了十分重要的作用,高中生物学的学习也亦是如此。然而,在实际的高中生物学的教授过程中由于受到学校课时安排较少、教学经费不足、存在部分一线教师教学观念陈旧、教学模式... 详细信息

生物学实验作为生物学的一个重要组成部分,对生物学的学习起到了十分重要的作用,高中生物学的学习也亦是如此。然而,在实际的高中生物学的教授过程中由于受到学校课时安排较少、教学经费不足、存在部分一线教师教学观念陈旧、教学模式单一、且部分实验存在周期过长等主客观因素,导致传统的高中生物学实验课程难以成功开展。这在一定程度上影响了学生对生物学学习的积极性和课堂的教学效果,并且也在一定程度上制约了学生生物学专业核心素养的养成。但随着科学技术的不断发展,借用先进的科学技术辅助高中生物学教学已经成为可能,虚拟仿真技术在辅助实验方面具有较大优势而备受研究者们青睐。虚拟仿真技术是通过计算机模拟实验的技术,因其本身的简便性、经济性、灵活性、安全性等优势,能有效解决传统实验存在的诸多问题,可以很好的辅助高中生物学的实验教学,甚至在一些偏远的缺乏实验条件的学校和地区,虚拟仿真技术可以在一定程度上代替传统的实验教学。本文通过分析高中生物学实验教学存在的主要问题,提炼虚拟仿真技术辅助高中生物学实验教学的优势。并就其发展趋势、学校、教师、学生等多方面采用文献分析法、访谈法、问卷调查法等进一步探究基于nobook的虚拟仿真技术在高中生物学实验教学中应用的可行性,并了解虚拟仿真实验的开发进展,应用现状以及相应的局限性。然后积极探索基于nobook的虚拟仿真技术辅助高中生物实验教学设计的模式,并以《探究酵母菌的呼吸方式》和《DNA是主要的遗传物质》为例,研究基于nobook的虚拟仿真技术辅助高中生物学实验教学的设计,为虚拟仿真技术辅助高中生物学实验教学提供了一定的可参考案例。并通过对照班与实验班的教学案例测验成绩分析和对实验班在教育实践结束后再次进行问卷调查分析,进一步验证在高中生物学实验教学中应用基于nobook的虚拟仿真技术的有效性,同时也发现出基于nobook的虚拟仿真实验在教学过程中所遇到的障碍和暴露出来的问题。

关键词： nobook 虚拟仿真技术高中生物实验教学辅助教学

应用nobook平台的高中生物科学史虚拟实验教学研究

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应用NOBOOK平台的高中生物科学史虚拟实验教学研究

作者：陈丽赣南师范大学

学位级别：硕士

“互联网+”这个词已经屡见不鲜了,而“互联网+教育”的教育形式已经成为大势所趋,因为教育需要跟上时代的步伐。那如何将互联网真正融入课堂成了当务之急,虚拟实验顺势而生。目前虚拟实验在高校的应用较为广泛,以nobook为代表的中学虚... 详细信息

“互联网+”这个词已经屡见不鲜了,而“互联网+教育”的教育形式已经成为大势所趋,因为教育需要跟上时代的步伐。那如何将互联网真正融入课堂成了当务之急,虚拟实验顺势而生。目前虚拟实验在高校的应用较为广泛,以nobook为代表的中学虚拟实验室也在全国20000多所学校教学中应用。相比于物理和化学学科,生物学科中的实验并不多,并且大部分实验都是可以通过真实实验来完成的;所以对于教材中耗时比较长,药品有毒,以及有的学校实验室设备不够完善等情况,便可以考虑用虚拟实验来代替。除了这种情况,科学史内容在教材中占比非常重,因此在整个教学过程中有着举重若轻的地位。其中科学史实验又是重中之重,因此通过虚拟实验将科学史实验呈现在教学中是非常有必要的。本文以nobook生物虚拟实验室为基础,根据虚拟实验的特点,对高中生物教材中的实验内容进行了分析,将其归结为科学史实验和非科学史实验,设计了《光合作用的探究历程》和《植物生长素的发现》两个科学史教学案例,选取了两个平行班作为实验班和对照班,对其在不同授课方式下的教学效果进行了分析。应用nobook平台进行高中生物科学史虚拟实验教学研究,能够让学生体验科学史实验的过程,提高生物科学史教学质量,为基础教育开展科学史实验教学提供借鉴。因此,将nobook虚拟实验应用到高中生物科学史教学中具有积极作用。

关键词： nobook 虚拟实验科学史实验实验教学

基于nobook的高中生物迷思概念转变研究

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基于Nobook的高中生物迷思概念转变研究

作者：亢绍卿广西师范大学

学位级别：硕士

新一轮基础教育课程改革提出,教学过程要加强对学生科学素养的培养,且落实、应用到中小学课程当中,经大量教学实践证明,熟练掌握一定量生物科学概念对科学素养的养成颇为重要,概念也是构成生物学科知识体系的基本内容。“迷思概念”是... 详细信息

新一轮基础教育课程改革提出,教学过程要加强对学生科学素养的培养,且落实、应用到中小学课程当中,经大量教学实践证明,熟练掌握一定量生物科学概念对科学素养的养成颇为重要,概念也是构成生物学科知识体系的基本内容。“迷思概念”是学生已有经验与科学客观事实不符的认知冲突,会妨碍学生学科素养的发展。在教育部最新颁布的《普通高中生物学课程标准（2017年版）》中同样提到,教师必须注意学生头脑中已有的前概念,特别是那些与科学概念相抵触的错误概念,建议教师在教学过程中帮助学生消除错误概念,建立科学概念与构建正确的知识框架体系。对于迷思概念相关研究,通过从国内文献发表情况来看,我国该研究主要从2005年起开始关注“迷思概念”,关注的科目大多为物理、化学、生物、小学科学等理科科目,研究内容有使用二段式诊断问卷对迷思概念的探查,和近几年热门研究话题有效的迷思概念转变教学策略等。而近年随着虚拟实验软件在教学中的大量出现及高质量教学,通过其以达到迷思概念转变教学效果的研究呈现逐年增加趋势。虚拟实验软件nobook为一款新出的虚拟仿真教学设备,通过其可进行大量实验模拟,体验真实操作过程,更清晰更透彻的高效率课堂。基于此,本研究在前人研究的基础上,选以迷思概念转变教学为研究方向,围绕人教版高中生物必修一第3章《细胞的基本结构》具体教学内容,运用更加完善的三段式测量问卷诊断工具开展迷思概念调査并进行基于虚拟实验软件nobook迷思概念转变策略研究,分析学生迷思概念产生的原因。主要采取的方法如下:首先,在阅读、整理大量相关文献的基础上,分析国内外迷思概念主题研究现状,疏理与本课题相关的研究动态,了解在高中生物课堂中迷思概念存在的现状与国内外迷思概念转变教学策略情况,最终阐明本研究的实际意义、应用价值,以及找到创新点。其次,通过对教师、学生进行一定访谈内容,并结合课后习题易错内容和2017年版新课标要求,编制“细胞的基本结构”三阶式诊断测量问卷。问卷通过反复修改后,在班级给予发放进行前测,并借助数据分析系统对问卷调查结果进行整理分析,汇总出学生具有的迷思概念,和通过对学生随机访谈了解达到获得迷思概念主要来源的目的;之后,提出适合所在学校学生《细胞的基本结构》一节迷思概念转变中应用基于nobook的教学策略,实施教学实践后,分别对实验班和对照班进行后测,检验出概念转变的效果。从结果表明,高一学生在细胞的结构章节中存在很多“迷思概念”,研究者针对学生存在的迷思概念,提出相应基于nobook概念转变教学策略能够有效的提高教学效率,使用SPSS和EXCEL统计软件对后测数据进行分析,实验班和对照班呈现出了显著性的差异（P＜0.05）,与前测进行迷思概念调查问卷的答题情况比较,实验班在细胞膜、细胞器以及细胞核三节内容中得分相应增加并高于对照班,说明基于nobook的迷思概念转变教学能够帮助学生建构关于细胞结构相关科学概念的学习。本研究除在此基础上还进行了每小节的课堂测试,共测试5次,在5次测验中两个班级四次P值显示出了显著性差异,即实验班的得分情况高于对照班,分数呈现一个逐渐递增的趋势,也再次说明了基于nobook教学对于必修一第三章的概念学习有所帮助,能够促进学生理解相应难懂概念。

关键词：迷思概念概念转变 nobook 细胞的基本结构

基于nobook平台的初中物理实验教学设计与实践

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基于NOBOOK平台的初中物理实验教学设计与实践

作者：王革长春师范大学

学位级别：硕士

初中阶段的物理学习对学生来说是较为关键的时期,起到启蒙、奠定基础的作用,物理以培养学生科学素养为目标,不仅注重学生知识的理解也注重学生动手能力的培养。实验是物理课程的基础,是物理学习过程中的重要环节,是培养学生认真的科研... 详细信息

初中阶段的物理学习对学生来说是较为关键的时期,起到启蒙、奠定基础的作用,物理以培养学生科学素养为目标,不仅注重学生知识的理解也注重学生动手能力的培养。实验是物理课程的基础,是物理学习过程中的重要环节,是培养学生认真的科研态度及锻炼学生动手能力的重要手段。但目前许多初中存在着实验场地不足、实验设备不全等现象,部分学校更是由于实验仪器经费不足或考虑到实验危险性等原因,将物理实验的次数和时长减少甚至直接由教师演示或讲授而非学生动手操作,导致学生的物理实验教学效果不理想。近年来,随着社会现代化的发展,我国的教育事业向信息化发展方向靠拢,新形势下,虚拟实验室应运而生,加速了技术与教育的有机融合。使用虚拟实验室进行物理实验教学,不仅可以使教育模式多样化,还可以丰富教育手段与资源,有效的解决上述现实实验中可能出现的种种问题,而如何将虚拟实验平台与现实教学有机结合起来并做出科学有效的教学设计是值得深入研究的问题。本论文主要以课程标准及相关理论为基础,提出基于nobook平台的初中物理实验教学设计,并对其进行实证研究,通过实践证明将其应用于初中物理实验教学中,既可以增强教师进行物理实验教学时的效率,提升教学效果,提高学生的科学探究及自主思考的能力,也为广大初中物理教师和初中物理实验教学提供了新途径、新思路和新的教学手段。

关键词：初中物理实验教学 nobook 教学设计教学效果