高中低成本趣味物理实验的设计与制作

发布时间：2017-03-16 05:04

  本文关键词：高中低成本趣味物理实验的设计与制作，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：物理实验是抽象理论的源泉,也是检验理论的法官,这是物理学的重要特点。物理教学应该遵循这一特点。近年来《高中物理新课程标准》一直都在强调科学是面向全体的,提高全体科学素质的理念。高中物理教学应该体现这一理念。新课标倡导利用生活中熟悉、简易、廉价、易得的材料给学生提供各种物理实验探究活动实现交互性教学,让学生在做中学习,在体验中学,从而帮助学生认识、建立物理概念和规律,提高全体学生科学素质。这也正是物理低成本创新实验的内涵。科技的发展给我们带来了许多便携设备、功能强大的软件、廉价的科技元件,它们为低成本趣味物理实验的开发、制作提供巨大的可能性。基于以上的缘由本课题研究的重点和创新点是高中物理低成本创新实验的设计与制作,具体研究内容由以下几部分构成:首先,对我国物理实验教学现状进行分析、思考,从中寻找出需要进一步研究的空间,据此说明本课题的研究意义。对国内外低成本物理实验的研究现状进行梳理、归纳、对比,发现出我国和国外最大的区别在于实验细节上的研究。其次,从概念的起源,已有的界定、相似概念、《低成本实验评价量表》等方面对低成本实验概念进行深入探讨。依据当代教育心理学和迁移教学理论,分析低成本趣味物理实验在知识的理解、认知迁移、自主学习三方面的功能和价值。然后,以高中生物理被动学习为背景,受科技馆的建馆理念和展品制的启发,认为借助低成本创新实验开辟与学生互动的游戏式实验课堂是解决问题的有效途径。并提出低成本趣味实验认识的两大误区。最后是本课题的重点和创新点,以提高已有实验的可见度,简化实验材料,设计课外趣味探究实验、用实验演绎物理习题等为出发点,创新设计了十五项高中物理低成本趣味实验。从设计缘由、实验器材、制作过程、实验步骤、实验原理深度分析、自制实验装置图、数据的处理等方面详细介绍该十五项实验。本文设计的实验不强调严谨的定量的原则,定量实验也仅是简单的测量、记录比较,而是注重学生获得体验,注重培养学生的形象思维和理性思维。
【关键词】：低成本 实验 趣味 创新
【学位授予单位】：云南师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：G633.7
【目录】：

• 摘要3-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-13
• 1.1 问题的提出9
• 1.2 研究意义9-10
• 1.3 研究现状10-13
• 1.3.1 国外低成本物理实验研究现状10-11
• 1.3.2 国内低成本物理实验研究现状11-13
• 第2章 低成本物理实验的内涵、认识误区及教育功能13-18
• 2.1 低成本物理实验的内涵13-14
• 2.2 走出低成本物理实验的认识误区14-15
• 2.2.1 误区I自制低成本物理实验器材只能来源于生活14
• 2.2.2 误区II正确处理自制低成本实验与常规实验的关系14-15
• 2.3 低成本物理实验的教育功能15-18
• 2.3.1 知识的理解16-17
• 2.3.2 知识的迁移17-18
• 第3章 科技馆建馆理念和展品模式对物理实验教学的启示18-20
• 3.1 科技馆建馆理念对物理教育的启示18-19
• 3.2 展品模式对物理实验教学的启示19-20
• 第4章 十五项低成本趣味物理实验创新设计20-61
• 4.1 创新的源泉20
• 4.2 现代教育技术下的创新低成本物理实验20-31
• 4.2.1 听音测重力加速度20-25
• 4.2.2 使用智能手机中的加速度传感器测量静摩擦因数和动摩擦因数25-31
• 4.3 物理习题演变而来的趣味实验31-38
• 4.3.1 一个简单而惊奇的实验32-36
• 4.3.2 简易水平加速度测量器36-38
• 4.4 消除原有实验缺点的创新实验设计38-51
• 4.4.1 用吸管做的正负电荷测试器38-41
• 4.4.2 向心力的定量实验教学一41-45
• 4.4.3 向心力的定量实验教学二45-48
• 4.4.4 重心趣味小实验48-50
• 4.4.4.1 会爬坡的圆盒48-49
• 4.4.4.2 听话的盒子49-50
• 4.4.5 电池点火50-51
• 4.5 趣味玩具的实验创新51-56
• 4.5.1 涡流阻尼摆51-53
• 4.5.2 直线加速磁炮53-56
• 4.6 趣味课外探究实验创新设计56-61
• 4.6.1 利用地磁场水平分量强度测定弱磁场56-58
• 4.6.2 简易正切电流计58-61
• 第5章 结论61-62
• 参考文献62-64
• 攻读学位期间发表的学术论文和研究成果64-65
• 致谢65

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