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数字化工具探究学科知识专题研究理论学习情况

一、引言

在人类的生产、生活和研究活动中，人们会不断学习、总结、发现认

识自然、探究规律的方法。而“做实验一获取观察数据一分析处理数据一

推理建立数学模型一实验验证模型一形成知识一应用知识解决问题”是一

条非常有效的知识发现路径。

二、实验目的

未来教家里，教师们运用Python、思推导图、网络画板等各类数字

化学习工具进行个性化教学，使教学更加形象、直观、易懂；同学们利用

数字化学习工具进行个性化学习，不仅可以开阔视野、开发思准、启迪智

慧，而且可以直观地感受知识形成的过程，提高学习效率。

体验数字化学习过程，理解数据、信息与知识的相互关系，感受利用

数字化工具和资源的优势。

三、实验内容与步骤

1、实验内容

运用数字化工具探究数理知识的实验内容包括：

（1）探究电流与电压、电阻的关系。

（2）用“网络画板”体验投针实验。

2、实验步骤

运用数字化工具探究数理知识的实验步骤包括：

（1）收集实验数据。

（2）分析数据，建立模型。

（3）实验验证模型。

（4）利用数字化工具进行数学实验。

四、实验工具与方法

利用思维导图工具和“头脑风暴”的方法组建团队、明确任务：采用

结构化的系统分析方法，使用可视化分析工具，实施探究。

五、实施实验过程

欧姆在研究电流与电压、电阻关系的实验利用了控制变量法，即保持

电压不变，探究电流和电阻的关系：或保持电阻不变，探究电流和电压的

关系。我们运用Python工具，利用控制变量法采集实验数据，研究当导

体电压保持不变时，通过导体的电流随导体电阻变化的规律。