数字化实验技术在中学物理教学与实验中功能探讨

2003年新颁布的《普通高中物理课程标准(实验)》(以下简称新课标)已经开始在全国范围内推开，北京市确定在2007年秋季开学高中将开始进入新课标下的教学。新课标夸大|教学论文网|形成学生积极主动的学习态度，在教学中突出科学探究，体现科学本质，从而终极达到促进人的发展的教育目标。而要完成这一教学目标，新的实验手段的应用必不可少。新课标中重视将信息技术应用到物理实验室。应运而生的数字化实验这种新兴的实验手段已经开始装备到中学。本文作者在教学实践与理论研究中，以建构主义理论为指导，分别从数字化实验与研究性学习的结合、数字化实验与验证性实验的结合、数字化实验与探究性课堂教学的结合这三个不同层面，对数字化实验在中学物理教学中所发挥的作用进行了实践和理论两方面的探索，并对数字化实验在电磁学、光学中的独特作用作了专门的论述。本文还尝试了数字化实验条件下的探究性课堂教学的评价探索。【关键词】：新课标数字化实验建构主义研究性学习探究式教学验证性实验
【论文提纲】：中文摘要4-5Abstract5-8第一章问题的提出8-161.1新课标引出的话题8-91.1.1中国课程标准的演进8-91.1.2物理学科新课程标准的新特点和引出的新话题91.2国内外教改动态9-111.2.1国内相关研究动态9-101.2.2国外对相关教改动态10-111.3本课题研究的相关理论11-141.3.1建构主义理论的学习论11-121.3.2对新课标研究性学习的理解12-131.3.3新课标倡导探究性学习的理论131.3.4验证性实验在物理教学中扮演重要角色，但层次需要提高和突破13-141.4本课题研究的现实意义14-161.4.1本课题研究的必要性14-151.4.2本课题研究的主要内容与方法15-16第二章数字化实验技术支撑下的研究性学习16-302.1研究性学习概述16-172.1.1国外关于研究性学习的理论概述162.1.2研究性学习的基本结构16-172.2研究性学习实践17-262.2.1第一阶段——熟悉数字化实验室17-192.2.2第二阶段——学生收集的关于传感器的资料19-202.2.3第三阶段——学生的热敏电阻实验20-222.2.4第四阶段——学生的独立主题研究22-262.3本次学生研究性学习的理论探讨26-302.3.1本次研究性学习中的两种学习模式26-272.3.2研究性学习中的技术手段评价和学习评价27-30第三章基于数字化实验技术支撑下的物理实验的验证功能30-503.1验证性实验在物理学上的重要性30-313.1.1物理学史的考证303.1.2中学物理实验对推动学生长大发展所起作用的一般性阐述303.1.3验证性实验在中学物理教学上的困惑30-313.2一个生动的案例——摩擦力的研究风波31-443.2.1一个学生对摩擦力的疑问31-323.2.2摩擦力的数字化精细实验研究32-443.3摩擦力实验的后继研究44-463.3.1实验中的新发现与讨论44-453.3.2摩擦力振荡图线的进一步探究45-463.4力的平行四边形法则的验证46-483.4.1高中物理的第一次挑战463.4.2传感器技术下的力的平行四边形法则的验证与探讨46-483.5验证性实验教学的再讨论48-503.5.1验证性实验教学的现状483.5.2改进验证性实验教学的反思48-493.5.3本次验证性实验的评析49-50第四章基于数字化技术支撑下的物理实验的探究功能50-634.1探究式教学在物理学科教学实践中的着眼点50-514.2探究式教学的实践研究51-564.2.1教学内容框架设计51-534.2.2教学过程设计与实践53-564.3本次探究式课堂教学的评价56-634.3.1建构主义思想在教学评价中的启发564.3.2新课标的评价改革的简述564.3.3美国《国家科学教育标准》的探究能力标准先容56-574.3.4物理探究教学的评价指标讨论57-584.3.5课堂学习效果评价58-63第五章数字化实验技术在电磁学、光学上的突破63-755.1几个好的电磁学、光学实验63-695.1.1电功率的极值63-645.1.2小灯泡的接通电流645.1.3通电螺线管的磁场64-655.1.4自感现象65-665.1.5光电效应66-685.1.6一个极富创造力的实验68-695.2电容内容的一次创新教学实践69-755.2.1本次教学的理论指导69-705.2.2电容内容的教学设计思想70-75第六章研究总结75-816.1实验手段的革新75-766.1.1高速度的特性为中学物理的教学与实验打开了一片新的天空756.1.2高精度的特性为中学物理在教学与实验中进行量化研究提供了保证756.1.3实时性提供给研究者和学习者一个真实直观的世界75-766.2教法的革新76-796.2.1实现技术与教学的整合，实现对传统的继续和超越766.2.2教与学的时间得到重新分配，空间得到扩展76-776.2.3在教法上提供了创新的物质保证，改革了“教”与“学”77-796.3研究的不足之处79-816.3.1数字化实验技术本身的不足796.3.2本次研究的不足79-81参考文献81-83附录83-84致谢84