基于传感技术的初中科学实验的研究与实践

摘要

以实验为基础是初中科学课程的重要特征之一,实验在初中科学的教学中起着不可替代的作用。如何使实验在教学中更好地发挥辅助教学的功能、提高学生的能力是目前初中科学课程改革中面临的重要问题。
　　 实验教学的改革需要新的实验技术和实施平台来支持,传感技术作为一种新型的实验手段,具有便捷、直观、实时、定量等特点,近年来被广泛地应用于中学理科实验教学中。依据《全日制义务教育科学(7—9年级)课程标准(实验稿)》的要求,结合本课题的研究方向和实验研究成果,作者尝试将传感技术引入到初中科学实验中。使学生在了解和掌握先进的科学技术的同时,提高自主学习能力和科学探究能力。从而更好地发挥实验的教育功能,实现科学课程标准所提倡的培养学生科学素养的理念。
　　 本论文运用了文献法,教学实践法、调查法、比较法等研究方法,根据实验教学的现状,结合本省使用的教材,利用传感技术对初中科学实验进行了优化。同时提出了“基于传感技术的初中科学实验教学的有效模式”,并通过教学实践对改进的实验及教学模式进行了探讨,以期对新课程理念下初中科学实验教学改革提供一定的参考。
　　 论文分为六章。
　　 第一章概括了论文的研究目的和意义,综述了基于传感技术的初中科学实验系统的组成和特点、国内外的发展现状以及将传感技术引入初中科学的必要性。第二章介绍了研究的理论基础。
　　 第三章介绍了传感实验设计的原则、实验探究的程序及如何利用传感技术对现有的部分初中科学实验进行优化,并初步设计了基于传感技术的初中科学实验的有效教学模式。
　　 第四章以课堂教学、科学实践课、课外探究等方式对传感实验在初中科学实验教学中的实施途径和有效教学模式进行了探究。
　　 第五章从学生对传感实验的了解和接受情况,传感实验的实施情况、实施效果等三个方面对参加了传感技术科学实践课程的学生进行调查。根据调查结果分析了在初中科学实验中引入传感技术的可行性和存在的问题。
　　 第六章是研究的结果与思考。探讨了传感技术应用于初中科学教学的发展前景及影响因素。

目录

文摘

英文文摘

引言

1 课题研究的背景和意义

1.1 基于传感技术的初中科学实验系统的组成和特点

1.1.1 基于传感技术的初中科学实验系统的组成

1.1.2 基于传感技术的初中科学实验系统的特点

1.2 国内外在中学理科实验中应用传感技术的现状

1.2.1 国外中学理科实验中传感技术的应用

1.2.2 国内中学理科实验中传感技术的应用

1.3 将传感技术引入初中科学教学的必要性

1.3.1 有利于课程改革

1.3.2 促进学生全面发展

1.3.3 促进教师角色转变、优化教师能力

1.4 研究的目的

1.4.1 利用传感技术对初中科学实验进行优化

1.4.2 利用传感技术促进探究性实验教学的开展

1.4.3 构建基于传感技术的初中科学实验的有效教学模式

1.5 研究的主要内容和方法

2 基于传感技术的初中科学实验研究的理论基础

2.1 发现学习理论

2.2 人本主义学习理论

3 基于传感技术的初中科学实验的设计和教学模式的建立

3.1 基于传感技术的初中科学实验设计

3.1.1 基于传感技术的初中科学实验设计的原则

3.1.2 实验探究的-般程序

3.1.3 基于传感技术的初中科学实验的设计案例

3.2 教学模式的初步探索

3.3 基于传感技术的初中科学实验教学模式的初步设想

3.3.1 教学模式的内涵

3.3.2 教学模式的基本程序

3.3.3 教学策略

4 教学实践阶段

4.1 课堂教学实践

4.2 科学实践课中的教学实践

4.3 课外探究活动

5 基于传感技术的初中科学实验实施过程的调查与分析

5.1 调查目的

5.2 调查对象

5.3 问卷的编制

5.4 调查结果与分析

5.4.1 对传感实验的了解与接受情况

5.4.2 对传感实验实施情况的调查分析

5.4.3 对传感实验实施效果的调查分析

5.5 调查结果讨论

6 研究的结果与思考

参考文献:

附录

附录 Ⅰ 基于传感技术的科学实验实施状况调查问卷

附录 Ⅱ 杭州师范大学“基于传感技术的科学实验”选修课讲义

攻读硕士学位期间主要成果

致谢