高中物理教学中的传统实验和数字化实验优化整合的实践研究

论文摘要

本文作者作为第一批“二期课改”实验学校的教师,所在的学校早在1998年就配置了TI数字化设备进行辅助教学。随着二期课改的全面推进,又在2002年配置了Pasco数字化设备和建立了朗威DIS数字化物理实验室,至今已有将近7年的使用数字化实验设备的教学经验。在作者的日常物理实验教学过程中,经常会对如何合理使用数字化实验设备产生些困惑。在与同事、同学、同行的交流中,大家也会提出一些相同的困惑,其中最主要的问题集中在传统实验和数字化实验哪个对教学、对学生的发展更有利。而本人在教学实践中,有时会发现有些传统实验有无可替代的位置,而有些数字化实验实在是太精妙。因此认为这两者不是对立的关系,应该是互补的关系。于是作者按照新的课程标准要求,以有利于学生发展为原则,针对高中物理学科中的教学内容,采用传统实验方式和数字化实验方式相结合的方式进行教学优化的实践研究。因此作者在课题研究过程中完成了如下工作:①分析了高中物理教学中传统实验方式和DIS实验方式的各自特点;②结合目前上海高中阶段物理实验教学的现状进行了一定范围的问卷调查;③设计出满足教学实践需求的传统实验方式和DIS实验方式优化整合的教案④通过教学一线的实践研究,验证该优化整合的有效性。最后形成一个实验教学模式的雏形:即以传统实验方式为载体,以生活现象及传统实验做引入,鼓励学生观察与猜想,假设可能的物理学本质,并利用先进的DIS数字化实验手段进行探究验证、推导、及拓展实验。这样就将传统实验的思想与现代技术结合起来,通过缜密的物理思想,用形象的数字图形表达物理规律。从而不断提高学生的动手能力和创造力。同时也为教师在使用新教材时如何充分利用已有知识,进行新的实验内容教学提供参考和指导,并推动高中物理实验教学的发展和“二期课改”的顺利进行。

论文目录

• 内容摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1.1 背景与意义
• 1.1.1 研究的背景
• 1.1.2 研究的意义
• 1.1.3 课题的界定
• 1.2 课题研究的内容
• 1.3 课题研究的方法
• 1.4 预期达到的目的
• 第二章 高中物理实验教学现状
• 2.1 物理实验在高中物理教学中的地位和作用
• 2.1.1 物理实验在物理教学中的地位
• 2.1.2 物理实验在物理教学中的作用
• 2.2 物理实验教学在国内外的发展现状
• 2.2.1 经济发展差异导致的物理实验教学发展差距
• 2.2.2 教育理念差异导致的物理实验教学实施差距
• 2.2.3 对数字化实验认识的差异导致的实验教学实现方式差异
• 2.2.4 国外数字化实验的发展现状
• 2.3 高中物理实验教学现状调查及分析
• 2.3.1 问题的提出
• 2.3.2 调查对象和研究方法
• 2.3.3 调查结果
• 2.3.4 结果分析
• 2.3.5 讨论与建议
• 第三章 传统实验和数字化实验的比较
• 3.1 传统物理实验方式的特点
• 3.1.1 中学物理传统实验分类特点
• 3.1.2 物理传统实验在教学运用上的特点
• 3.2 数字化物理实验方式的特点
• 3.2.1 数字化实验的设备特点
• 3.2.2 数字化实验的教学运用特点
• 3.3 两者的特点对比及各自优势
• 3.3.1 数字化实验与传统实验在硬件方面的比较
• 3.3.2 数字化实验与传统实验在软件方面的比较
• 3.3.3 数字化实验与传统实验相比的优势和劣势
• 第四章 传统实验和数字化实验的优化整合
• 4.1 急需处理的矛盾
• 4.2 牛二实验的优化整合
• 4.2.1 传统实验方法
• 4.2.2 DIS 实验方法
• 4.2.3 优化整合后的教案
• 4.3 牛三实验的优化整合
• 4.3.1 传统实验方法
• 4.3.2 DIS 实验方法
• 4.3.3 整合后的教案
• 4.4 电学实验的优化整合
• 4.4.1 传统实验方法
• 4.4.2 DIS 实验方法
• 4.4.3 优化整合过的教案
• 4.5 气体实验的优化整合
• 4.5.1 传统实验方法
• 4.5.2 DIS 实验方法
• 4.5.3 整合后的教案
• 第五章 实践研究效果分析与思考
• 5.1 实践的有效性验证
• 5.1.1 促进学习成绩验证
• 5.1.2 培养创新能力验证
• 5.1.3 提高学习兴趣验证
• 5.2 研究体会与反思
• 5.2.1 研究体会
• 5.2.2 值得思考的若干问题
• 5.2.3 需要探讨的问题
• 5.3 物理实验教学的展望
• 谢辞
• 参考文献
• 附录