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1、本科毕业论文(设计）题 目_学 院 _专 业 _年 级 _学 号 _姓 名 _指 导 教师 _成 绩 _ 年 月 日 目录1引言1.1研究背景11研究现状23研究内容1.4研究意义3数字化实验系统介绍5。1数字化实验系统在国内外发展现状52数字化实验系统的构成72。3数字化实验系统的特点8数字化实验系统与传统实验设备的比较13。1数字化实验系统与传统实验设备在“硬件方面的比较13.11实验设备比较13。1.2误差比较.13实验时间比较1314投入资金比较123。2数字化实验系统与传统实验设备在“软件”方面的比较13。2知识与技能维度的比较123.2.过程与方法维度的比较143。2。情感态度与价
2、值观维度的比较14应用数字化实验平台优化整合高中物理实验教学61实例1:牛顿第二定律4.2实例2:动量定理1。3实例：探究通电螺线管内部的磁感应强度大小分布规律224。实例4：探究最大静摩擦力与滑动摩擦力间的关系25应用数字化实验平台优化高中物理实验教学策略16结束语2参考文献32攻读学士学位期间发表的论文和指导的论文31发表的论文332指导的论文33致谢3 / 应用数字化实验平台优化高中物理实验教学的研究*西南大学物理科学与技术学院,重庆 40715摘要：在深刻变革的知识经济时代背景下，数字化实验系统顺应了新一轮基础教育课程改革的趋势，拓展了物理实验的深度和广度,开创了物理实验教学的新天地。
3、本文在文献调查的基础上,主要对数字化实验系统的国内外发展现状、硬件结构及特点进行了阐述；从三维目标视角下对数字化实验与传统实验进行了系统的比较研究，进而对利用数字化实验系统改进、拓展传统实验的途径和方法进行了探讨；提出了应用数字化实验平台优化高中物理实验教学时要以先进的教学理念为指导等优化策略，对加强和改进高中物理实验教学具有一定的借鉴作用。关键词:高中物理;数字化实验；优化整合；实验教学TheStdy of Highhol Physic Exrimenteaching Using Digitl xpenPatfrm*col of Pyical Scienc an echnlogy, Sout
4、wst Cia Univesty, hongqing 05，Cinabstract: In he e of knowledgconomy backgoud, te dia eprimentl sem onfrm tthe re o nw basic educai curicum fr, epnng thedetnd breadtofphysics experints， cretng a nworld of physi experment eaching Basedon the literatre survey, this pae inldescibes thdevelopntsaus as e
5、ll as tructure anchaacteritics ofgitl experimegtalyste； the paper ndtesa mpaativestdy of th digitl exprimnt nhe tradinalexpeiment r the thee-dimsionl pespectiv, and the o discussehe ays andmeanstiproving ad epanin traditioalexpeiment byuing digit epriental syse;posing tctics fr apltonogtal xperent t
6、 pmizehghschoopss erment teahi，which is to tengthenand mproeigh shol physs expermen taig wit rferencs。ey ord: High Schoohics;igtal eerment； Optimzo and tegration； Experint teching1 引言1.1 研究背景自上世纪90年代进入知识经济时代以来,信息技术深刻改变着人类社会的生产生活方式。难怪英特尔公司前总裁葛鲁夫如此强烈地感叹：“在当今世界,一切能做到的，终将做到。技术的力量不可阻挡,无论人们在前进的路上设置何种障碍，它将
7、仍然会继续发展。一切信息均以数字方式传递，一切信息均能以数字存储.我们现在正朝着正确的方向前进。数字化信息必将永存!伴随着信息技术日新月异地发展，社会对人才的培养要求越来越高，传统化教育正在向信息化教学方向转变。世界大多数国家已经意识到教育正逐步成为未来社会发展的原动力，相继掀起了新一轮教育改革浪潮。2001年，我国启动了新一轮（第八次)基础教育课程改革。其改革步伐之大、速度之快、难度之大是前七次改革所不可比拟的.新一轮基础教育课程改革更加追求每位学生的全面发展,更加追求学生主动地获得生动活泼的发展,更加追求学生生命活力的展现，更加注重沟通生活世界与科学世界。教育部印发的基础教育课程改革纲要(
8、试行)（教基200117号)指出:“大力推进信息技术在教学过程中的普遍应用,促进现代信息技术与学科课程的整合。普通高中物理课程标准（实验）指出:“加强与学生生活、现代社会及科技发展的联系，反映当代科学技术发展的重要成果和新的科学思想”“高中物理课程应促进学生自主学习,让学生积极参与、乐于探究、勇于实验、勤于思考。通过多样化的教学方式,帮助学生学习物理知识与技能，培养其科学探究能力,使其逐步形成科学态度与科学精神。”新课程物理教学大纲指出:“重视将信息技术应用到物理实验，诸如通过计算机实时测量、处理实验数据、分析实验结果。全国多个版本的高中物理教材在多个章节介绍了利用数字化实验平台采集数据(表1
9、），利用计算机处理数据，能够更加清晰、明确地展示现象、揭示规律。国外发达国家如美国、加拿大、英国、日本等国家，在上个世纪八九十年代就已经把逐步将数字化引入课堂教学中。与国外发达国家相比，我国确实是落后了很多，但中国正在这方面奋勇直追.我国从2002年开始逐渐在物理学科教学中运用数字化实验，经济发达的长三角、珠三角、环渤海地区，已经从传统实验方式逐步过渡到数字化实验方式。资金投入巨大的基于数字化信息系统的高中物理实验教学研究在上海、江苏、山东、北京、广州等地已经开展了十多年，成果斐然，所采用的实验设备、实验内容、教育理论已基本与国际同步。表 人教新课标高中物理教材使用DIS实验情况统计Tp. 1
10、 Pps Education Pulishing oe ne hhschol sicstexto usng DI ttistics序号教材栏目实验页码1必修做一做借助传感器用计算机测速度P232必修1用传感器探究作用力与反作用力的关系P83必修2用传感器和计算机研究平抛运动1-154选修31用传感器观察电容器的充放电P35选修31用磁传感器研究磁场P896选修-2用电流传感器演示自感对电路中电流的影响P237选修3-2用电压(流)传感器演示电压（流）波形P318选修3用传感器和计算机探究气体等温变化的规律P19选修34用传感器和计算机描绘简谐运动的图像P410选修-4用光传感器做双缝的干涉实验
11、51选修-4用光传感器做单缝的干涉实验612选修3-用传感器和计算机观察振荡电流P7913选修3-5用传感器测量放射性P75注：统计的教材版次为210年4月第3版1.2 研究现状中国数字化实验掌门人冯容士带领的团队开启了国内实验教学的数字化时代,紧跟教育教学的现实需要和时代趋势,开发了以力传感器、位移传感器、微电流传感器、磁传感器等的一系列数字化实验器材，取得了丰硕的成果。将信息技术整合于中学物理课程中是新课改以来的重点研究领域之一,在中学物理实验教学中运用数字化实验平台是其具体的表现.基于数字化信息系统的高中物理教学研究从多个角度进行：（1） 对比研究传统实验和数字化实验，利用数字化实验系统
12、改进传统实验,将传统实验和数字化实验优化整合于物理教学实践中。关于中学物理教育全国有影响力的几大期刊(物理教师、中学物理教学参考、物理教学探讨、中学物理、物理教学等）经常刊载应用数字化实验的教学案例.（2） 以现代教学技术理论为指导，从现代教学理念的角度，研究数字化信息系统的特点，深入分析数字化信息系统的构成要素、技术特征和在教育教学中的地位和作用。以中国数字化实验掌门人-冯容士为代表的从事教育技术装备研究的专家、学者在不断探索适合中国国情的数字化实验发展道路,致力于改进、完善数字化实验产品在硬件和软件上的不足.（3） 研究数字化信息系统在中学物理教学与实验中的功能,如数字化实验与研究性学习的
13、结合、数字化实验与验证性实验的结合、数字化实验与探究性课堂教学的结合。在物理教学等几大期刊上可以找到很多这方面的研究。（4） 专门为数字化实验开发校本教材,设计应用数字化信息系统的具体案例。随着我国课程教材体系的改革，像长三角、珠三角、环渤海等一些经济、教育比较发达的地方和各地区顶级中学在开发适合本地区或本学校情况的数字化实验校本教材。总体比较而言，目前对数字化实验系统在高中物理教学中的研究基本没有在三维目标视角下进行系统研究,另外对运用数字化信息系统优化拓展课外物理教学的实践研究显得薄弱些,有待进一步完善。1.3 研究内容本课题希望在文献调查和教学实践的基础上，总结出数字化实验系统的优势及如何更好地应用数字化实验平台优化高中物理实验教学，因此需主要在以下几个方面进行研究:（1） 数字化实验系统构成及其特点介绍（2） 传统实验方式和数字化实验方式三维视角下的对比研究（3） 应用数字化实验平台优化高中物理实验教学的典例与策略研究的主要内容在于:
