高中物理DIS创新试验对高中生创新素养的培养.docVIP

高中物理DIS创新实验对高中生创新素养的培养 上海师范大学附属外国语中学 李玉刚 摘要：本文旨在通过高中物理DIS创新实验从课程开发、学生拓展和创新素养培养的角度进行研究，并进一步了解高中教师和学生对于物理拓展型课程的需求，尝试开发《基于DIS的高中物理拓展型课程案例》。 一、绪论 1.1问题的提出 1.1.1物理创新实验的重要性 物理是一门以实验为基础的自然科学, 物理实验体现了自然科学的重要特点，物理学中的很多概念和规律都来自于实验。物理实验体现着科学探索研究的重要思想和方法，物理实验的素养（观念、思想方法、技能、观察、实践、分析、创新）是科学素养，物理创新实验旨在学生的必修、选修实验以外，通过教师设计或者学生发掘的课题进行研究的实验，创新实验课题可以是以书本和拓展部分的实验为基础进行体验和改进；也可以是以生活中的物理现象和设计为基础进行设计；或者以学生的开创性思维围绕着生产、生活中遇到的有关问题进行设计产品为主的实验。物理实验在培养学生创新素养方面的作用是不能替代的。 1.1.2物理创新素养的重要性 江泽民同志指出：“创新是一个国家的灵魂，是一个民族兴旺发达的不竭动力-------一个没有创新能力的民族，难以屹立于世界之林。”对于学校教育来说，培养学生的创新素养，提高学生的创新能力，无论对国家还是对个人都具有重要意义。因此，创新素养已成为现代育人素质教育中最重要组成部分，培养学生的创新素养和创新能力已成为当前教育教学改革的主要目标。 1.2研究的内容 （1）编制《基于DIS的高中物理拓展型课程案例》。 该实验内容由三类实验组成：拓展体验实验系列、综合拓展实验系列、创新实验系列。其中，拓展体验实验系列，主要以中学教材中出现的教师演示实验、拓展实验为基础，也可以是对传统学生实验的DIS改造。重点突出有趣、新颖和低起点，让学生在体验中，学习实验的基本方法，培养实验的兴趣，奠定创新的能力。综合拓展实验系列，以综合、新颖的项目为基础，以项目引领学习，充分发挥学生的主观能动性，重点放在解决问题能力的培养。创新实验系列，重要以学生自己发现的研究项目为主，在教师的指导下，自己设计实验方案，搭建实验平台，获取和处理数据，得到实验结果。必要时可以依托大学实验室和研究机构的实验室开展研究。 （2）建立《基于DIS的高中物理拓展型课程》实验室运作机制（包括实验室设计与布局、实验室开放形式等）；实验室设计和布局体现以下特点：三大功能：激发兴趣、交流表达、自主创新；三个区域：拓展体验区、交流讨论区、综合活动区；环境氛围：双语标识（中文和英语）、成果展示。 1.3研究的方法 1.3.1调查研究法 通过访谈了解。主要访谈教师。高一学生情况。 1.3.2文献研究法知网-CNKI中小学数字图书馆上海教育网络图书馆基教版一线教师在各种期刊发表的相关优秀文章分析、归纳、总结，。 1.3.3行动研究法 利用正在任教的高一进行实践研究。教学的有效策略。”的开发与研究，希望对创新人才的培养起到一定的作用。 1.4.4开发国际理解校本课程 随着世界经济全球化的影响日益渗透到社会、政治、文化和生活的各个方面，地球正在成为一个名副其实的“地球村”。具有不同风俗习惯、宗教信仰、文化传统的不同国家的人们在一起学习、交流、工作甚至生活的机会和几率越来越高，他们在一起能否和谐相处，以及如何和谐相处是当今世界不容回避的一个重要的问题。而我校是上海师范大学的附属外国语中学，在“十二五”学校发展规划的育人目标中明确指出:培养具有中华精神、世界眼光、人文情怀的时代新人，所以学校教育要培养学生的相互理解能力，培养面向全世界的全球公民已经成为教育改革和发展的重要教育目标之一。对于理科教育而言，DIS软件的英语界面，产生的图表、数据分析的通用性，科学研究方法和手段的相似性，以及研究交流中沟通表达能力的培养，为增进国际理解提供了良好的载体。 二、文献综述 2.1国外关于创新实验研究综述 美国主流中学物理教材中较少使用DIS。比如由The McGraw-Hill companies 出版的physics: principles and problems，其中的实验主要还是使用传统实验仪器开展的实验。但是，“数字化信息系统”美国应用于物理教学比国内要早几十年，主要有美国德州仪器公司生产的以图形计算器为核心的数理实验系统---CBL（基于掌上的数理实验系统），与德州仪器公司合作的教育产品专业公司VERNIER生产的实验系统---LabPro，始于1964年的美国教育产品PASCO在欧洲、美洲、亚洲等的六十多个国家具有相当高的市场占有率和声誉。其产品被较高程度的教学，比如大学阶段、部分高中拓展型教学（比较典型的是IB课程和AP课程）广泛使用，值得借鉴。 2.2国内关于研究综述