低成本物理实验教学研究开题报告.docx
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1、低成本物理实验教学研究开题报告 一、探讨的缘起 中学低成本物理试验的教学探讨 物理学是一门以试验为基础的学科,物理教学也必需以试验为基础。物理试验是提高学生实践实力与创新实力不行缺少的途径,更是学生科学素养形成所不行或缺的环节。中学物理课程标准(试验)课程总目标要求学生学习科学探究方法,发展自主学习实力,养成良好的思维习惯,并能运用物理学问和科学探究方法解决一些问题。因此,中学物理老师要不仅具有较高的专业水平以及广博的学问面,试验设计实力和动手实力也是必不行少的。 美国为了应对21世纪所面临的国际竞争,就是要培育具有创建实力的全面发展的人才。美国制定了一项改革科学技术教化的国家安排2061安排
2、。面对21世纪,我国目前仍以应试教化为主要特征的教化体系明显窘迫万分。“假如学生在学校里学习的结果,是使自己什么也不会创建,那他的一生将恒久是仿照和抄袭,俄国闻名学者列托尔斯泰这句话不但强调了培育学生创建思维实力的重要性,而且也为我们的传统教化敲起了警钟。 从我国教化发展状况看,试验教学从属于理论教学,把试验教学当做理论教学的补充,它仍旧受行为主义理论模式的影响,成为“刺激一反应一强化”的单一模式,这种以老师为中心的试验教学模式就是试验中缺乏培育学生创建力的真正缘由之所在!奥苏贝尔指出:试验室应“使学生得以领会到科学方法和科学精神,增进问题解决实力、分析和概括实力,理解科学的本质。”并且由于许
3、久以来受高考体制的影响,我国物理试验教学始终处于尴尬境地,存在着“做试验不如讲试验,讲试验不如背试验”的逆境。究其缘由,一方面从应试效果而言,采纳背诵试验与演示试验这两种手段,测验效果并无显著差距,另一方面个别老师在演示试验时,只是单纯为提炼出物理原理,却无法调动起学生对学科的主动性和创建力,未能让物理这一科学真正绽放出自身的独特魅力。另一方面,我国边远贫困地区的农村中学试验资源严峻短缺,影响其教学工作的开展。加强低成本物理试验的开发有利于改善贫困地区农村中学物理试验的条件。老师一可运用顺手容得的废旧器材、小玩具、日常生活用品等自制仪器,因地制宜、多渠道、多层次地充分挖掘和利用现有资源。用低成
4、本进行试验室专用仪器的替代,以此解决学校经费不足和设备缺乏,满意试验教学须要。 在大力提高创新精神和实践实力的素养教化的今日,探讨开发低成本物理 试验的概念界定、开发原则和方法,并搜集整理一系列的低成本试验已经成为我们中学物理老师的一项重要工作,并且正在逐步从被动进行发展为主动进行,低成本物理试验的开展己经有了质的转变,并且刻不待时。 二、探讨的目的与意义 (一)目的 首先低成本物理试验可广泛运用到各学段中,国内外物理教化工作者都极力提倡利用顺手可得的材料开发低成本试验,有着大量的实践才智。但在中国国内,缺乏特地针对性的整理工作,物理老师只有通过漫长的阅历积累过程方能在课堂教学中充分展示这些试
5、验。 本探讨将对中学阶段的低成本物理试验进行界定,提出开发的思路,对低成本试验进行归纳。详细的目标包括:理论上界定低成本试验;探讨低成本试验开发的原则;探讨低成本试验开发的方法和过程;开发、整理、创新系列低成本试验。 低成本试验亲密联系生活,开发管道多样,形式丰富。本探讨努力践行实践,旨在促进物理老师对物理低成本课程资源多元化的开发。通过本探讨帮助一些学生乐学、老师乐教。其一整理归纳丰富的实践阅历,本探讨最终将搜集、整理大量国内外低成本试验,并将它们按力学、热学、电磁学、光学、原子物理学的体系进行归类。同时开发并制作低成本物理试验,创新一些新、奇、怪、显特色的低成本试验。 (二)意义 1.新课
6、程改革的须要 基础教化的目的不仅只是要求学生知道一些物理学问或者会做一些简洁的物理试验,更重要的是关注学生实力的培育,关注学生科学看法、科学精神以及正确价值观的养成。而新课改的实施正努力在学生的学问、实力、情感、看法和技能等方面取得进展,使学生在这些方面得到更为有效的发展,课程注意亲密联系学生的生活和阅历,注意培育学生的独立性和自主性,注意引导学生质疑、调查、探究,在实践中学习,使学习成为老师指导下的主动的,富有特性的过程。2001年秋季,国家教化部颁发了全国制义务教化物理课程标准(试验稿)(以下简称标准,标准中提出,要“突出物理学科特点,发挥试验在物理教学中的重要作用”提倡利用日常器具做试验
7、试验室的课程资源不仅限于试验室的现有设备,学生身边的物品和器具也是重要的试验资源。利用日常器具做试验,不但具有简便、直观等优点。而且有利于学生动手展学生的试验技能,培育 2 学生的创新意识。因此,提倡用日常器具做试验,是提高学生科学素养的有利途径。标准中一再强调利用日常器具来做物理试验,从而有利于更好地开设物理试验,降低试验成本,提高试验质量,增加学生对物理课的亲切感,促进培育学生的科学素养。因此,探讨开发和利用物理低成本试验是物理教化改革的一个重要方向。低成本、高才智的物理试验特殊适合我国一些老、少、边、山、穷地区的农村中学。应激励老师进行设计和开发高才智、高教化价值的低成本物理试验。 2.
8、资金惊慌、器材医乏的农村中学试验教学的须要 “普九”达标后农村中学试验教学条件有了很大改善,为完成义务教化物理课程标准规定的试验供应了肯定的保证。但是部分农村中学物理试验仪器、试验设备仍感不足:一是原配仪器未刚好更新,与新教材不配套。二是无论演示试验还是学生分组试验仪器由于未得到刚好补充,数量极其有限。三是有些试验教学仪器设备功能不志向,以致试验现象不明显,可见度低。不能满意开展新课程物理试验的须要。若能在农村中学推广普及低成本物理试验,无疑是解决仪器不足和适应新课程试验教学须要的一条有效途径。 3.提高初中物理老师的试验技能,满意新课程教化工作的须要 低成本物理试验的开发和利用是提中学学老师
9、试验实力的有效方法。新课程标准的试验教学,内容丰富,弹性很大,涉及器材用品广泛,老师再也不能“等、靠、要”了。老师应更多地立足于学校实际,师生合作,勤动手开发和利用试验资源。这对如何培育学生试验方法、试验思维、试验实力及试验情感的探讨,主动创建了试验条件。探究开发和利用低成本物理试验,做到推陈出新,破旧立新,推动试验的生活化和乡土化,增加试验的适用性,解决试验教学重难点问题,提高老师对试验的举一反三实力,有效地提高试验实力。厂家供应的器材己经不能满意老师或学生的需求或适合本地实际,这就为老师充分挖掘本土资源和校本资源,选取具有特性化的教学素材供应了巨大的发挥空间,也是试验教学的重要补充和有效措
10、施,更是老师创新实力的标记。 4.培育学生实践实力和创新实力的须要 素养教化重在培育动手实力和创新实力。要求激发学生独立思索和创新意识,让学生感受理解学问和发展的过程,培育学生科学精神和创新思维习惯,激励学生参与形式多样的实践活动,培育动手实力幻。低成本物理试验立足生活实际,体现科学原理,很多高科技产品随着生产力提高,成本下降,也可采纳成 3 本较低的器材来探讨其科技原理,随着高科技产品的普及和广泛应用,低成本物理试验对学生进行创新教化的前景将更为广袤。低成本物理试验探究的过程是联系实际独立思索动手实践激发创新的过程,是科学素养教化的重要途径。 三、概念的界定 (一)低成本 成本,是经济学中的
11、用语,低,则和高互为反义词,是一个相对性的表述。在企业的运营过程中,低成本运营是一种得到广泛认可的经济运营模式,可见,低成本这个概念本身属于经济学的范畴。教化经济学家舒尔茨曾创建性的结合了经济与教化,提出人力资本理论,使人们重视起教化投资对于经济发展的价值。在理科教学中,引入低成本试验这一概念同样地有助于教学的发展,现将对国内外物理教化探讨者们在低成本试验概念界定方面所做的工作进行概述。 (二)国内外学者对低成本物理试验的界定 廖伯琴等人的界定,低成本、简易试验是指用日常生活中简单得到的、便宜的甚至是废旧的材料,自己加工而成的结构比较简洁的试验器材、教具和科技作品。它具有取材便利、制作简便、启
12、发思维和培育实力等特点,例如低成本试验在农村中学的开发和利用。 德国西泽斯劳滕高校探讨者提出低成本试验指的现象明显并接近现实生活的试验。日本学者三井武友、衫本范宏等人认为,低成本试验指简易的、好玩的的基础性的试验,以条文的形式说明:a.无时无处不在的物理学;b.有益于学生驾驭科学认知的意义;c.易于表现主观能动性和创建性;d.试验不受情景、条件或场所的限制;e.突出现象的本质。黄英奇在其新课程理念下低成本试验的研讨指出低成本试验(low-cost experiment)按其字面意义指出:一种是试验材料价格低廉的试验;另一种是试验费用低的试验 。 早在1987年开罗高校实行的一次国际低成本物理教
13、学试验会议上,与会代表们就有了对低成本试验的探讨,最终的初步共识是将低成本作为一个相对性概念。目前,国际对低成本试验的共识为,“低成本物理试验”(Low- cost Physics Experiments)是国际物理教化界所提倡的一种物理教学工作行为。其宗旨是,一方面通过利用生活中的廉价材料开展物理试验教学以解决或缓解试验器材短缺问题,满意经济落后国家或地区中学开展物理试验教学的须要;另一方面通过利用生活材料、物品或器具做物理试验,以提高学生对物理的学习爱好、培育学生 张伟、郭玉英、刘炳升“特别规”物理试验:有待深化开发的重要物理课程资源J物理老师,2005 (9):123-125. 联合国教
14、科文组织.新编理科教学试验手册M北京:中国对外翻译出版公司,1983:136-138. 尚世铱国际低成本物理教学试验会议介绍和联想J教学仪器与试验,1987 (6):38-40. 动手实力和实践实力。 国内郭玉英、张伟等学者认同低成本试验属于“特别规试验”,且是物理教学试验的重要分支。从学科教学角度,低成本教具的开发为教具开发的重要组成部分,属于课程资源的开发。按其来源分类:日常生活用品,包括常用的生活用品,价值低廉易得的器材、废旧器材甚至废弃物品、简易玩具等;民间传统的工艺及制作,包括民俗用品、传统技艺、民间制作等;艺术作品中的制作,包括艺术器材、艺术技巧等。按其学科分类:依据物理学的学科体
15、系,可分为力学、热学、光学、电学、原子物理学等。 针对物理课堂教学的低成本物理教学试验应当有更明晰的界定。我国对试验的提法许多,有很多相关的概念,如小试验、边学边做试验、特别规试验、简易试验、趣味试验、低成本试验、自制教具。 经探讨认为,低成本是个相对性的概念,并不能清楚地推断哪些属于低成本试验,实施开发必定受到阻碍。物理试验本身的开发原则包括科学性、创建性、平安性、直观性、简易性。简易性是低成本试验特有的原则,须要演示时间适度,满意制作成本低廉、结构、制作简易。更好的完成试验教学要求。 综上所述,本探讨对国内外低成本物理试验概念的的界定进行了整理,目的在于得出低成本物理试验的评价方式,进而便
16、利整理一些低成本物理试验。 (三)低成本物理试验开发觉状 对低成本物理试验开发的方式主要方式有以下几类。按物理教学活动开发主体:物理教化工作者、各级学校、政府、企业、社会活动。按学段开发可分学前教化物理试验、初等教化物理试验、中等教化物理试验、高等教化物理试验;按教学过程可有突破教学难点、展示物理情景、促进习题理解、实现学问拓展、探究新领域(探讨性学习);提出根据器材的来源可以是把玩具妙用为科学试验、利用简易物品巧制试验、借用电器引出科学试验、运用新型材料挖掘试验、让高新产品移植试验,如赵力红低成本高才智深探究系列的开发成果;依据按物理学科的学问开发:力学试验开发、热学试验开发、光学试验开发、
17、电学试验开发、原子物理试验开发,如朱正元曾写过物理演示试验与自制仪器(力学部分)。国内对低成本试验开发主要作为课程资源开发的一个分支,体现在自制教具开发中。自制教具本身的特点就是取材简单,易于推广,低成本试验作为其中重要的成分,不断受到重视。国家教化部相关部门于1986年、1988年、1991年、1995 朱正元.物理演示试验与自制教具M.江苏:人民出版社,1978:65-68. 年、2000年、2006年、2009年己绽开了七届全国自制教具评比活动,在其次届全国自制教具评比时联合国教科文组织驻华办事处代表泰勒先生在出席发奖大会时做了强调,国际教化界都很推崇自制教具、廉价教具,联合国教科文组织
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