数字化探究实验系统在小学科学课堂教学中的应用研究

摘要

数字化探究实验系统是小学科学课堂中引入的一种新的实验系统。随着信息技术的发展，越来越多的传感器也在人们的生活中得到应用，因此在科学课堂中采用数字化探究实验系统已成为小学科学教学研究的热点问题。在传统实验教学中，引导学生进行实验设计，实验验证，实验分析和实验总结，激发学生的学习兴趣，让学生获得学习经验，因此在小学科学课堂中引入数字化探究实验系统让学生进行探究学习，不仅能够改变传统的小学科学教学模式，还可以培养学生的创新能力和科学素养。
　　本文从数字化探究实验系统在小学科学课堂教学中应用的角度出发，结合现代教育技术理论和探究式学习理论，查阅大量的国内外文献，阅读相关的文字资料，在对数字化探究实验系统的相关理论进行研究的基础上，提出了数字化探究实验系统在小学科学课堂教学中的应用方案，并以成都市龙泉驿区第四小学三年级一班为研究对象，开展了为期一年的应用研究。本文首先介绍了研究的背景，通过对国内外现状分析，确定了数字化探究实验系统在小学科学课程教学应用中的意义，其次提出研究目标，研究内容以及研究方法，然后以相关的教育理论为指导，根据小学科学的课程特点，对数字化探究实验系统在小学科学课堂教学中的教学方法，教学环节和教学评价进行分析，设计出具体的教学实践方案，并进行了实践研究，最后通过对实践研究结果的分析，全面总结了本次研究的内容并提出后续的展望。
　　论文的主要内容如下:
　　第1章介绍了本论文的研究背景及意义，国内外研究现状，研究目标、研究内容以及研究方法。
　　第2章对数字化探究实验系统在小学科学课堂教学中应用的教学理论基础及指导原则进行分析。
　　第3章从设计理念和原则，教学目标、教学内容、教学策略及教学评价等方面对数字化探究实验系统在小学科学课堂教学中的应用进行了分析。
　　第4章设计出具体的数字化探究实验系统在小学科学课堂教学中应用的实践方案，并进行相关的实践研究，对实践研究的过程及结果进行反思总结。
　　第5章对本文所做的工作进行了全面总结，并对后续的相关研究作了展望。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 研究背景及意义

1．1．1 小学科学课堂中传统实验方法存在的问题与不足

1．1．2 数字化探究实验系统的特点

1．1．3 数字化探究实验系统在小学科学课堂教学中应用的优势

1．2 国内外研究现状

1．2．1 国外相关研究现状

1．2．2 国内相关研究现状

1．3 研究目标和研究内容

1．3．1 研究目标

1．3．2 研究内容

1．4 研究方法

1．4．1 文献研究法

1．4．2 实践研究法

1．4．3 问卷调查法

2 数字化探究实验系统在小学科学课堂教学中应用的理论基础及指导原则

2．1 数字化探究实验系统在小学科学课堂教学中应用的理论基础

2．1．1 建构主义学习理论

2．1．2 “学习循环”教学理论

2．1．3 “发现学习”理论

2．2 数字化探究实验系统在小学科学课堂教学中应用的指导原则

2．2．1 简单性原则

2．2．2 替代性原则

3 数字化探究实验系统在小学科学课堂教学中应用的教学设计

3．1 设计理念与原则

3．2 数字化探究实验系统在小学科学课堂教学中应用的教学目标分析

3．3 数字化探究实验系统在小学科学课堂教学中应用的内容分析

3．4 数字化探究实验系统在小学科学课堂教学中应用的学情分析

3．5 数字化探究实验系统在小学科学课堂教学中应用的教学策略设计与分析

3．5．1 数字化探究实验系统在小学科学课堂教学中应用的教学方法

3．5．2 数字化探究实验系统在小学科学课堂教学中应用的教学环节

3．5．3 数字化探究实验系统在小学科学课堂教学中应用的教学过程设计原则

3．5．4 数字化探究实验系统在小学科学课堂教学中应用的注意事项

3．6 数字化探究实验系统在小学科学课堂教学中应用的教学评价

4 数字化探究实验系统在小学科学课堂教学中应用的研究过程及效果分析

4．1 概述

4．2 实践方案

4．3 实践过程

4．3．1 数字化探究实验系统——磁传感器在教学中的应用(《磁力大小会发生变化吗?》案例分析)

4．3．2 数字化探究实验系统——温度传感器在教学中的应用(《测量水的温度》案例分析)

4．3．3 数字化探究实验系统——力传感器在教学中的应用(《运动与摩擦力》案例分析)

4．4 后测效果分析

4．4．1 对学生科学学习兴趣的调查

4．4．2 对科学实验活动效果的调查

4．4．3 对学生在科学实验中关注重点的调查

4．5 教学效果

4．5．1 优化科学课堂教学模式，提高学习效率

4．5．2 注重培养学生的科学素养，提高学生的创新能力和动手能力

4．5．3 加深学生对知识的理解，提高学生对知识的运用能力

4．6 数字化探究实验系统在小学科学课堂教学中应用的研究总结与反思

4．6．2 借助数字化探究实验系统，提升小组合作能力

4．6．3．借助数字化探究实验系统再现知识形成过程，突破教学重难点

4．6．4．借助数字化探究实验系统丰富教学内容，提高探索活动的指向性

4．7 数字化探究实验系统在小学科学课堂教学中的推广

4．7．1 数字化探究实验系统的一般实施条件

4．7．2 数字化探究实验系统的实施重点

5 总结与展望

5．1 总结

5．1．1 本研究解决了小学科学课堂教学中存在的问题

5．1．2 以案例教学为例，需要注意的事项

5．1．3 研究存在的不足之处

5．2 展望

参考文献

附录

致谢