教學反思：高中物理DIS創(chuàng)新實驗對高中生創(chuàng)新素養(yǎng)的培養(yǎng)

目錄/提綱：……
一、緒論
二、文獻綜述
三、概念界定及理論基礎(chǔ)
四、高中物理DIS創(chuàng)新實驗實踐研究
2、模擬蹦極時物體的加速度和位移及速度的關(guān)系
3、點擊“采集”釋放物體，結(jié)束后得到數(shù)據(jù)，點擊“自動比例”
1、汽車貼膜防紫外線性能的研究
2、眼鏡防紫外線性能的研究
一、紫外輻射強度測量
一、紫外輻射強度測量
4、設(shè)定“數(shù)據(jù)采集”參數(shù)
6、保存實驗數(shù)據(jù)
8、重復(fù)以上步驟進行數(shù)據(jù)采集
9、對實驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計
10、更換不品牌防曬霜進行試驗
一、遠紅外復(fù)眼傳感器
二、遠紅外接收傳感器
三、紅外測距傳感器
四、地面灰度傳感器
五、數(shù)字指南針
六、行程定位傳感器
七、電源并聯(lián)座
七、黑區(qū)罰球，選擇旋鈕撥到7號，操作說明：將機器人對準足球，直接運行鍵運行
八、黑區(qū)中路進攻，選擇旋鈕撥到8號，操作說明：直接運行鍵運行
一、籃球進攻操作說明
2、IRFL_17/IRFR_17采樣（每半場比賽做一次）：5-3
3、指南針消磁、正北（每半場比賽做一次，在罰球點測試）：5-4
4、中路投籃測試（只需調(diào)遠近B值）：5-7
5、邊角投籃測試（只需調(diào)遠近B值，每半場做一次）：5-8
二、籃球防守操作說明
2、指南針消磁、正北（每半場比賽做一次）
4、擺放好準備比賽（雙輪在前）
五、研究結(jié)論與啟示
……
高中物理DIS創(chuàng)新實驗對高中生創(chuàng)新素養(yǎng)的培養(yǎng)
教學反思：高中物理DIS創(chuàng)新實驗對高中生創(chuàng)新素養(yǎng)的培養(yǎng)

摘要：本文旨在通過高中物理DIS創(chuàng)新實驗從課程開發(fā)、學生拓展和創(chuàng)新素養(yǎng)培養(yǎng)的角度進行研究，并進一步了解高中教師和學生對于物理拓展型課程的需求，嘗試開發(fā)《基于DIS的高中物理拓展型課程案例》。
一、緒論
1.1問題的提出
1.1.1物理創(chuàng)新實驗的重要性
物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學, 物理實驗體現(xiàn)了自然科學的重要特點，物理學中的很多概念和規(guī)律都來自于實驗。物理實驗體現(xiàn)著科學探索研究的重要思想和方法，物理實驗的素養(yǎng)（觀念、思想方法、技能、觀察、實踐、分析、創(chuàng)新）是科學素養(yǎng)，物理創(chuàng)新實驗旨在學生的必修、選修實驗以外，通過教師設(shè)計或者學生發(fā)掘的課題進行研究的實驗，創(chuàng)新實驗課題可以是以書本和拓展部分的實驗為基礎(chǔ)進行體驗和改進；也可以是以生活中的物理現(xiàn)象和設(shè)計為基礎(chǔ)進行設(shè)計；或者以學生的開創(chuàng)性思維圍繞著生產(chǎn)、生活中遇到的有關(guān)問題進行設(shè)計產(chǎn)品為主的實驗。物理實驗在培養(yǎng)學生創(chuàng)新素養(yǎng)方面的作用是不能替代的。
1.1.2物理創(chuàng)新素養(yǎng)的重要性
_同志指出：“創(chuàng)新是一個國家的靈魂，是一個民族興旺發(fā)達的不竭動力-------一個沒有創(chuàng)新能力的民族，難以屹立于世界之林�！睂τ趯W校教育來說，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新素養(yǎng)，提高學生的創(chuàng)新能力，無論對國家還是對個人都具有重要意義。因此，創(chuàng)新素養(yǎng)已成為現(xiàn)代育人素質(zhì)教育中最重要組成部分，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新素養(yǎng)和創(chuàng)新能力已成為當前教育教學改革的主要目標。
1.2研究的內(nèi)容
（1）編制《基于DIS的高中物理拓展型課程案例》。
該實驗內(nèi)容由三類實驗組成：拓展體驗實驗系列、綜合拓展實驗系列、創(chuàng)新實驗系列。其中，拓展體驗實驗系列，主要以中學教材中出現(xiàn)的教師演示實驗、拓展實驗為基礎(chǔ)，也可以是對傳統(tǒng)學生實驗的DIS改造。重點突出有趣、新穎和低起點，讓學生在體驗中，學習實驗的基本方法，培養(yǎng)實驗的興趣，奠定創(chuàng)新的能力。綜合拓展實驗系列，以綜合、新穎的項目為基礎(chǔ)，以項
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個方面，地球正在成為一個名副其實的“地球村”。具有不同風俗習慣、z-教信仰、文化傳統(tǒng)的不同國家的人們在一起學習、交流、工作甚至生活的機會和幾率越來越高，他們在一起能否和諧相處，以及如何和諧相處是當今世界不容回避的一個重要的問題。而我校是上海師范大學的附屬外國語中學，在“十二五”學校發(fā)展規(guī)劃的育人目標中明確指出:培養(yǎng)具有中華精神、世界眼光、人文情懷的時代新人，所以學校教育要培養(yǎng)學生的相互理解能力，培養(yǎng)面向全世界的全球公民已經(jīng)成為教育改革和發(fā)展的重要教育目標之一。對于理科教育而言，DIS軟件的英語界面，產(chǎn)生的圖表、數(shù)據(jù)分析的通用性，科學研究方法和手段的相似性，以及研究交流中溝通表達能力的培養(yǎng)，為增進國際理解提供了良好的載體。
二、文獻綜述
2.1國外關(guān)于創(chuàng)新實驗研究綜述
美國主流中學物理教材中較少使用DIS。比如由The McGraw-Hill companies 出版的physics: principles and problems，其中的實驗主要還是使用傳統(tǒng)實驗儀器開展的實驗。但是，“數(shù)字化信息系統(tǒng)”美國應(yīng)用于物理教學比國內(nèi)要早幾十年，主要有美國德州儀器公司生產(chǎn)的以圖形計算器為核心的數(shù)理實驗系統(tǒng)---CBL（基于掌上的數(shù)理實驗系統(tǒng)），與德州儀器公司合作的教育產(chǎn)品專業(yè)公司VERNIER生產(chǎn)的實驗系統(tǒng)---LabPro，始于1964年的美國教育產(chǎn)品PASCO在歐洲、美洲、亞洲等的六十多個國家具有相當高的市場占有率和聲譽。其產(chǎn)品被較高程度的教學，比如大學階段、部分高中拓展型教學（比較典型的是IB課程和AP課程）廣泛使用，值得借鑒。
2.2國內(nèi)關(guān)于研究綜述
國內(nèi)對于DIS實驗的研究，數(shù)量還是比較多的。通過對《中國期刊全文數(shù)據(jù)庫》、《中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫》、《中國優(yōu)秀碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫》、《中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫》等的搜索，如果鍵入“DIS”，那么結(jié)果有651條。其中大約有30%與中學物理教學有關(guān)，內(nèi)容可分為以下幾類：第一、從總體上介紹和論述DIS對于中學物理教學的作用，大約占30%。例如：DIS數(shù)字化信息系統(tǒng)在中學物理實驗教學中的應(yīng)用研究（中國現(xiàn)代教育裝備2010年第8期）。第二、對基礎(chǔ)型教材中出現(xiàn)的具體內(nèi)容，用DIS實驗實現(xiàn)的過程介紹與分析，大約占65%。例如：《用DIS探究影響滑動摩擦力的因素》（物理實驗2010年第5期）。第三、用DIS實驗對傳統(tǒng)實驗進行改進，大約占5%，比如：《用DIS實驗系統(tǒng)做牛頓第二定律實驗方案的改進》（物理教學探討2003年第8期）。如果鍵入“DIS課程”，結(jié)果為1，但不是談DIS課程本身，而是談DIS對課程改革的影響。如果鍵入“DIS拓展”，那么結(jié)果為0。如果鍵入“創(chuàng)新素養(yǎng)”，結(jié)果為40，與物理相關(guān)的有6，但與DIS相關(guān)的為0。
可見，目前國內(nèi)對于DIS的研究比較多，但是從課程角度、拓展和創(chuàng)新素養(yǎng)角度研究DIS的幾乎沒有。另外，通過對于一些中學的調(diào)研發(fā)現(xiàn)，對于DIS拓展型課程的研究，還處于起步階段，很多中學都有需求，但尚沒有形成比較成熟的基于DIS的高中物理拓展型課程。
三、概念界定及理論基礎(chǔ)
3.1概念界定
3.1.1 DIS——數(shù)字化信息系統(tǒng)
DIS——數(shù)字化信息系統(tǒng)，主要包括傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計算機等。傳感器可以測量力、位移、溫度、光、電壓、電流等各種物理量，并將物理量轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的電信號。數(shù)據(jù)采集器將傳感器采集到的各種電信號進行處理后輸入計算機。計算機將數(shù)據(jù)采集器輸入的信號（實驗數(shù)據(jù)），通過應(yīng)用軟件進行分析處理，并以多種形式實時顯示在計算機的屏幕上。上海二期課改將DIS實驗引入高中物理教材，其強大的數(shù)據(jù)處理能力及實時顯示功能，給物理量的測量帶來了重大變化，從而對現(xiàn)代物理教學產(chǎn)生深遠影響。
3.1.2拓展型課程
拓展型課程——上海二期課改明確提出，上海市十二年一貫普通中小學課程體系由基礎(chǔ)型課程、拓展型課程和研究型課程組成�！�1】其中，拓展型課程以培養(yǎng)學生的主體意識、完善學生的認知結(jié)構(gòu)、提高學生自我規(guī)劃和自主選擇能力為宗旨，著眼于培養(yǎng)、激發(fā)和發(fā)展學生的興趣愛好，開發(fā)學生的潛能，促進學生個性的發(fā)展和學校辦學特色的形成，是一種體現(xiàn)不同基礎(chǔ)要求、具有一定開放性的課程。拓展型課程由限定拓展課程和自主拓展課程兩部分組成。本研究中的拓展型課程，指自主拓展型課程，主要由基礎(chǔ)型課程延伸的學科課程內(nèi)容（高中物理）和滿足學生個性發(fā)展需要的其他學習活動（豐富有趣的實驗活動）組成，是學生自主選擇修習的課程。
3.1.3創(chuàng)新實驗
創(chuàng)新實驗是指在學生在學習物理基礎(chǔ)型課程實驗的基礎(chǔ)上，根據(jù)教師的指導或者自己的思路、方法、手段對于原有實驗進行改進以獲取更直接、更準確的實驗結(jié)果；對生活中出現(xiàn)的物理現(xiàn)象用科學的實驗方法進行驗證解釋；利用高中同學現(xiàn)有能力和思維按需要進行實驗設(shè)計等一系列實驗。
3.1.4創(chuàng)新素養(yǎng)
創(chuàng)新素養(yǎng)是以新思維、新發(fā)明和新描述為特征的一種概念化修習涵養(yǎng)的過程。同樣也可以理解為，創(chuàng)新是動詞，素養(yǎng)是代名詞，連起來可以理解為動名詞，創(chuàng)造性的素養(yǎng)。創(chuàng)新也是一種現(xiàn)代人所要求具備的素養(yǎng)�！�2】
熊彼特在其著作中提出：創(chuàng)新是指把一種新的生產(chǎn)要素和生產(chǎn)條件的“新結(jié)合”引入生產(chǎn)體系。它包括五種情況：引入一種新產(chǎn)品，引入一種新的生產(chǎn)方法，開辟一個新的市場，獲得原材料或半成品的一種新的供應(yīng)來源。熊彼特的創(chuàng)新概念包含的范圍很廣，如涉及到技術(shù)性變化的創(chuàng)新及非技術(shù)性變化的組織創(chuàng)新�！�3】
四、高中物理DIS創(chuàng)新實驗實踐研究
課程分為三部分：物理實驗拓展體驗，物理實驗綜合研究，物理實驗創(chuàng)新研究。并確定了物理實驗拓展體驗：以書本和拓展部分的實驗為基礎(chǔ)進行體驗和改進；物理實驗綜合研究：以生活中的物理現(xiàn)象和設(shè)計為基礎(chǔ)；物理實驗創(chuàng)新研究：以學生的開創(chuàng)性思維圍繞著生產(chǎn)、生活中遇到的有關(guān)問題進行設(shè)計產(chǎn)品為主。

課
程
結(jié)
構(gòu) 課程層次 課程內(nèi)容 培養(yǎng)能力
拓展體驗 學科拓展 探究精神
綜合拓展 聯(lián)系生活 探究能力
拓展創(chuàng)新 從學生出發(fā)，開發(fā)新項目 創(chuàng)新精神
4.1拓展實驗教學案例
（1）拓展體驗案例：
牛頓第二定律的改進實驗改進與拓展

E*periment 5: Newtons second law of improving e*perimental improvement and e*pansion


任務(wù)：
1、 當物體的質(zhì)量一定時，物體的加速度和所受外力成正比，但是在用傳統(tǒng)的DIS實驗驗證時，總是不能得到“a—F圖像是一條通過原點的傾斜直線”，采用新的器材驗證他們的關(guān)系，是的圖像為過原點的傾斜直線。
2、模擬蹦極時物體的加速度和位移及速度的關(guān)系。


TASKS:
1、When the mass of the object is given, the acceleration of a body is proportional to the e*ternal force, but in the traditional DIS e*periment, always cant get" a - ……（未完，全文共21232字，當前僅顯示3819字，請閱讀下面提示信息。收藏《教學反思：高中物理DIS創(chuàng)新實驗對高中生創(chuàng)新素養(yǎng)的培養(yǎng)》）