基于TI图形计算器的物理实验设计和实验数据处理软件的开发

基于TI图形计算器的物理实验设计和实验数据处理软件的开发

高瑾[1]2002年在《基于TI图形计算器的物理实验设计和实验数据处理软件的开发》文中认为《基于TI图形计算器的物理实验设计和实验数据处理软件的开发》旨在通过借助较先进而便携的手持教学工具——TI图形计算器极其相关的实验设备,和实验数据处理工具——计算机的优势,进行有关实验物理教学方面的研究,进而弥补现今中学物理教学中验证性实验存在的不足。研究表明,本文所采用的实验测量设备和数据处理手段能够较好的满足中学实验物理教学的需要,并为中学物理的教与学提供了一种良好的、可供选择的教育手段。 本课题研究所采用的实验测量设备是美国德州仪器(TI)公司开发出来的手持教学工具,它包括“TI图形计算器”、“以计算器为基础的实验室(TI系统)”、各种传感器(俗称探头)等。利用这套TI工具和TI技术,可以方便、迅速、准确地搜集多种实验数据,并方便而迅速地将实验数据传输给图形计算器,进行形象直观的数学分析处理,得出实验的结论。本文主要利用了该套实验设备在实验数据采集方面的强大优势,实时地采集了弹簧振子振动过程中的位移、速度、加速度各方面的多组数据,为进一步的实验物理教学设计提供了丰富而可靠的数据资源。 在实验数据处理部分,采用的是以Delphi为开发工具自编写的一个实验数据处理软件,该软件的主要功能是完成对实验中采集的数据按照几种基本数学模型进行曲线拟合的工作,经测试,本软件不但能够满足中学实验物理教学中数据处理精度方面的要求,具有较好的可靠性,而且弥补了TI图形计算器由于硬件方面的限制而造成的精度较低、操作复杂、易用性较差的不足,同时还改善了现有数据处理软件教学针对性较差的状况。 《基于TI图形计算器的物理实验设计和实验数据处理软件的开发》课题研究不但为中学实验物理教学提供了一套完整的、可借鉴的教学设计范例,而且数据处理软件的开发也为中学物理教学添加了一种可靠易用的教学手段和学习工具。当然,这种实验物理教学方法还存在许多不成熟之处,相信随着教学理论的完善和教育手段的开发,实验物理教学将会有更广阔的发展空间!

魏慧军[2]2006年在《基于DIS的上海二期课改高中物理实验教学现状调查及分析》文中研究表明本文主要研究的是上海“二期课改”背景下DIS(数字化信息系统)应用于高中物理实验教学的情况和效果。本文将教育教学理论和高中物理教学实践相结合,通过调查和分析,尝试为高中物理教师提供实验教学方面的指导和帮助。 绪论部分就研究背景、主要内容、主要方法和研究目的进行了介绍。 正文分为五部分。 第一部分对基于DIS的上海高中物理实验教学进行了概述。分析了DIS在国内外的发展,介绍了基于DIS的高中物理实验教学原理,挖掘了理论基础,归纳了其在物理课程中所占的地位和意义。 第二部分是基于DIS的上海高中物理实验教学现状调查,包括DIS的配置、使用情况和教学模式。 第叁部分是基于DIS的上海高中物理实验教学现状分析,包括对系统的软硬件特点、教师队伍的发展、学生学习方式的转变等方面的分析,并指出了教学瓶颈。 第四部分是笔者对基于DIS的上海高中物理实验教学给予的对策指导。 在论文的最后,笔者根据基于DIS的上海高中物理实验教学的理论与教学实践研究,对其进行了展望。

王增阳[3]2009年在《实验设计中物理教师的基本素质初探》文中认为在新课程改革的大背景下,我国基础教育物理课程对物理教师提出了更高的要求。教师进行必要的物理实验设计在物理实验教学中显得日趋重要。因此,本文将沿着“物理实验设计—物理实验设计对教师的基本素质要求—提高物理实验设计中教师基本素质的策略”这一思路,对实验设计中教师的基本素质构成进行了初步研究,并提出了一些建议。首先,笔者对物理实验设计的相关理论和教师的专业素质进行了再研究,提出教师进行实验设计的必要性和作用;其次,通过对实例的分析研究,总结出了物理教师开展实验设计的基本素质构成;最后,在实例分析的基础上,对其中的教育理论素质、教育技术素质、相关学科素质、创新素质以及探究素质进行了进一步的理论分析并提出了相应的建议。本文试图通过对各个实验设计的实例分析,把物理实验设计中教师的素质因素和物理实验设计本身两者联系起来,使这两个原本相对独立的因素结合在一起分析讨论。概括了在实验设计中教师应该具备的基本素质构成,并对此作了理论和实例分析。本文试图弥补在教师实验设计领域中教师素质研究的空白,并且希望这些理论能在对提高物理教师的物理实验设计能力方面有所帮助。

徐蓓蓓[4]2010年在《物理DIS实验与探究式教学的整合和案例研究》文中研究说明本文在第一章中交代了选题的背景和意义。2003年,我国教育部颁布的《高中物理课程标准》中提出,加快中学物理实验软件的开发和应用,比如通过计算机进行实时测量、处理实验数据,分析实验结果等。《上海市中学物理课程标准》明确提出,要采用新的数字化技术,如DIS等,拓展学生进行实验探究的时空。随着课程改革取得阶段性成果,涌现出了不少关于DIS实验的研究、关于探究式教学的研究以及运用DIS进行探究式教学的研究文献。本人有幸在硕士研究生学习期间进行了两年多的高中物理教学的实践,在一线教学中了解了DIS实验以及探究式教学模式的运用情况和学生的反馈意见,并从上海市重点中学在物理教学公开课的点评中,感悟和理解到了更深的教学思想,同时也激发了本人想去进一步深入研究DIS潜能的欲望,即设法在教学上充分开发其功能,不断拓展学生进行实验和探究的时空,将这一探究式的实验方法发挥出更大的作用,期望物理教学能上新的台阶。本文第二章以教育教学理论和二期课改的理念为指导,从探究式教学的角度出发,调查数字化信息系统(DIS)在上海市高中物理实验教学的应用情况,主要了解高中探究式教学的普及情况,以及DIS实验在发挥其功能上的主、客观原因。进而提出有关DIS实验与探究式教学进行整合的新观点。什么是DIS实验与探究式教学的整合模式?为什么要将两者进行整合?本文第叁章提出了该整合模式的定义、操作程序和目标,并从教育教学的理论、高中生物理学习的心理特点、新课程标准的教学理念以及DIS的技术特征这四个角度阐明了整合模式上的合理性和意义。如何进行整合?本文在第四章中提出了DIS实验与探究式教学的整合原则和策略,最后通过收集、设计和运用了多项实验案例,从而论证了DIS实验与探究式教学整合模式上的有效性。第五章是总结和展望。通过本论文的研究,希望能对目前中学物理教学上的DIS实验有所促进和推动作用,也希望相关的看法和观点能对中学物理教师有一定的参考价值。

余建刚[5]2006年在《基于新课标理念下的信息技术与中学物理学科教学整合》文中指出新课程改革大大地推进了信息技术在各学科教学过程中的普遍应用,促进了信息技术与学科课程的整合,逐步实现教学内容的呈现方式、学生的学习方式、教师的教学方式和师生互动方式的变革。另一方面,在教学实施中充分发挥信息技术的优势,能为学生的学习和发展提供丰富多彩的教育环境和有力的学习工具。一、整合的功能和层面当前信息技术在物理课堂教学中的应用,可以概括为四种方式:①基于多媒体计算机技术,它包括以文本、图像、声音、动画、视频等形式作为载体与物理教学内容结合,渗透于教学过程;②基于传感器技术,应用于课堂教学的实时研究;③基于各种计算机科学软件的模拟实验探究;④基于网络技术,应用于教学资源的

魏慧军[6]2015年在《DIS运用于高中物理实验教学实践的研究》文中指出为了比较科学地分析朗威DISLab在上海高中物理实验教学中的情况,2006年1月,笔者采用邮寄信件的方式向全市81所高中寄发了教师调查表、学生调查表,调查对象是上海市51所"二期课改"试验学校、23所市重点、28所区重点、39所示范性实验高中的一线物理教师和学生。选取调查对象的原则是保证调查的有效性,根据试点学校教师4年来"二期课改"的教学实践经验和专家建议,选取大部分朗威DIS配置

于海峰[7]2006年在《现代信息技术与中学物理教学整合的比较研究》文中研究说明目前,信息技术与课程整合是我国正在进行的新课程改革的重要内容,在新的中学物理课程标准中也将实现信息技术与物理教学整合作为改革的目标之一,很多中学物理教师都已经积极投身到实现整合的实践活动中来。与此同时,国外同行对于信息技术与物理教学的整合也进行了长期的探索和实践,得到了很多重要的经验,可以作为我们改进工作的参考。 这项研究首先对于信息技术在教学中的应用进行了简单的回顾,分析了信息技术应用中存在的问题。然后从技术层面分析了信息技术与物理教学整合可能性,从理论层面分析了信息技术与物理教学整合的必要性。这项研究的重点在于对国内外教师在信息技术与中学物理教学整合实践的比较,主要包括:教学目的的比较、指导思想的比较、整合形式的比较(包括信息技术应用于课堂教学、应用于实验教学、应用于研究性学习和协作学习)、软件资源的比较、整合模式的比较、社会环境的比较、教师角色的比较。通过比较可以发现国内外物理教学都重视学生科学探究能力的培养,但是整合实践的指导思想存在差异。国内教师偏重于将信息技术手段作为提高课堂信息传输密度的工具,所以目前还主要停留在MCAI课件应用阶段,逐步开始借助计算机硬件实现试验的实时数据采集和处理,同时对于借助网络培养学生学习能力有新的认识。国外教师比较重视将信息技术手段作为学生获取知识、进行研究的手段,所以对于课件没有给予过多关注,但对于如何利用信息技术提高学生的科学意识和研究能力的研究相当重视,提出了不少有效的整合模式,同时计算机辅助试验开始普及应用,而网络的应用已经渗透于课堂教学内外,成为促进学生开展探究性学习和协作研究的重要工具。除此以外,通过比较还可以发现,国内信息技术与教学整合的大环境还无法与国外相比,教师的实践缺少足够的社会资源支持。所以当前国内教师必须将大量的精力花费在整合资源的准备上,而对于教学的研究和思考较少,教师的角色出现了一些偏差。在进行对比发现不足以后,这项研究提出了一些提高整合实效的方法与措施,包括提高教师的信息素养,对于信息技术应用于物理教学有正确地认识;注意学生对于整合的影响,毕竟教学是个师生互动的过程;改变课件结构,实现资源共享;希望得到社会资源的支持。 本研究从理论与实践的角度对国内外教师实施信息技术与物理教学整合进行了比较,努力发现我们在实践中的不足,为提高教师进行整合的信息素养,改善教师进行整合的资源环境,调整教师实施整合的教学思路提供参考和借鉴。促进整合实践的深入开展。

陈晓峰[8]2017年在《高中“课堂教学信息化”的现状与改进》文中指出随着现代信息与通讯技术在教育教学中的广泛运用,"信息化"在教育教学发展中发挥了巨大的作用。教育部于2012年3月发布《教育信息化十年发展规划》,同年10月,教育部下发《关于加快推进教育信息化当前几项重点工作的通知》,"教育信息化"受到政府、教育主管部门与学校的高度重视。本文以高中"课堂教学信息化"的现状与改进为研究主题,基于上海市CY高中的实践,针对现阶段课堂教学信息化中存在的不足,探究问题的成因,寻求改进的途径与策略。本研究也反映了当今教育教学改革中存在的一些普遍的问题,具有其代表性。笔者作为CY高中主管"信息化"与教学工作的副校长,从CY高中多年的实践基础出发,采用行动研究方法,结合笔者在学校具体管理工作中的实践体会与思考,辅以调查、访谈以及对比研究等手段,分析总结了现阶段CY高中课堂教学信息化中的主要问题:"信息化"资源在日常教学中使用率较低;师生对"信息化"功用认识不足,缺乏共识;"信息化"在课堂教学方式的改进中作用不足。并针对这些问题,从课堂教学中师生主体视角、管理者政绩观视角和学校内部管理视角探寻问题的成因。基于对问题及其成因的思考,开展对相关文献的梳理与学习,借鉴国内外学校的成功经验,研究国内外政府的相关政策与举措,并学习了"信息化"相关理论与研究成果。在上述工作的基础上,笔者设计并组织了 CY高中的"课堂教学信息化"改进行动,并在2014-2016开展了两轮实践与研究。通过对CY高中两轮改进行动的反思,结合典型案例的分析,从"效用"角度反思与分析学校改进行动中的不足与问题,提出现阶段"课堂教学信息化"效用提升的四个要素:长期目标与短期目标的结合;信息技术与传统教学的优势互补;技术更新与日常便利性的平衡;学生体验反馈机制的完善。总结了现阶段"课堂教学信息化"进一步改进的主要途径:明确分布式领导绩效责任,形成行政、教学、技术叁方的合力;完善综合集成评价结构,应对复杂适应系统(Complex Adaptive Systems,师生是主动的、有适应性的主体,适应产生复杂性);丰富供给途径,打破信息化教学资源封闭系统;从集中到分散地投入学校资源,支持日常课堂教学改进。期待以此作为学校后续改进的新起点。

张志勇[9]2005年在《高中数学实验教学的实践研究》文中研究说明中学数学实验教学尚处在起步和提出理论构想阶段,数学实验教学的功能没有得到应有的发挥。本研究基于教学实践的思考、数学观的改变、数学教育的需要、时代发展的要求而提出,从研究高中数学实验的理论基础入手,并加以实践研究,试图为中学数学教师提供比较全面和深入的数学实验教学理论和实践模式的参考。 文章结合数学实验的各家观点和教学实践积累出发,辨析了高中数学实验与理化生等自然科学方面的实验、与一般数学实验的区别与联系,通过对大量教学案例共同特征的抽象,界定了高中数学实验的涵义,并基于信息技术在数学实验中作用的思考,重点探讨基于计算机技术的数学实验,在此基础上将数学实验与数学CAI相区别,提出了数学实验在教育心理学、教学论方面的理论依据,探讨了数学实验教学相应的教学模式。 在对高中数学实验初步实践的基础上,本研究以几何画板作为实验平台,对基于计算机技术的高中数学实验进行了为期一年的实证研究,积累了一定的数学实验教学案例,在实验数据处理和问卷调查的基础上,提出了相应的实验结论:数学实验教学能有效促进学生的数学理解,能培养学生的非逻辑思维能力,能提高学生的数学学习能力,能有效提高学生的数学学习信念。 由此,从实验环境要求、实验内容要求、实验主体要求角度提出数学实验教学的适用条件,并总结了数学实验教学的实施原则即数学实验与传统教学相补充、实验活动与数学化相结合、直观与抽象相平衡、个体探究与合作交流相渗透,并进一步展望有待继续研究的问题。

景海阳[10]2012年在《物联网技术与《科学》课程整合研究》文中提出物联网技术已成为人类拓展能力的创造性工具,它的普及应用势在必行,引入到教育领域将改变现有的教学方式,甚至改变个人学习习惯。在此基础上,“物联网技术与课程整合”已经成为我国面向21世纪教育教学改革的新视点。本文简要介绍了物联网技术的概念、核心技术和应用前景,以我国基础教育课程改革中所提出的“信息技术与课程整合”理念为研究背景,把建构主义教学与学习理论等多种理论作为理论基础,将物联网技术作为新的信息技术教学工具,引入“探究性”学习模式的科学课课堂。对“物联网技术与《科学》课程整合”课题的研究和实施,对发展学生主体性、创造性,培养学生创新精神和实践能力都有着积极的作用,让学生对科学产生求知欲和兴趣,引领他们对周围现实世界中的科学知识进行学习,辅助他们掌握进行科学活动的方式方法,在活动过程中使之了解科技与社会的关系,为以后的科学学习,乃至终身学习和个人的全面发展打下基础。通过本研究,表明物联网技术不仅革新了教学和学习的实验仪器与方法,还能够弥补传统实验工具的缺陷。将物联网技术应用于探究性学习,可以取得传统学习模式无法达到的良好效果。此外,笔者对教师和学生使用该技术进行教学的有效性和可操作性进行了分析和总结。物联网技术与课程整合的应用范围远不止本文的案例,需要广大教育工作者开放思想,将物联网技术在教学中发挥越来越大的作用。

参考文献:

[1]. 基于TI图形计算器的物理实验设计和实验数据处理软件的开发[D]. 高瑾. 首都师范大学. 2002

[2]. 基于DIS的上海二期课改高中物理实验教学现状调查及分析[D]. 魏慧军. 上海师范大学. 2006

[3]. 实验设计中物理教师的基本素质初探[D]. 王增阳. 华中师范大学. 2009

[4]. 物理DIS实验与探究式教学的整合和案例研究[D]. 徐蓓蓓. 华东师范大学. 2010

[5]. 基于新课标理念下的信息技术与中学物理学科教学整合[J]. 余建刚. 教育信息技术. 2006

[6]. DIS运用于高中物理实验教学实践的研究[J]. 魏慧军. 教学仪器与实验. 2015

[7]. 现代信息技术与中学物理教学整合的比较研究[D]. 于海峰. 上海师范大学. 2006

[8]. 高中“课堂教学信息化”的现状与改进[D]. 陈晓峰. 华东师范大学. 2017

[9]. 高中数学实验教学的实践研究[D]. 张志勇. 南京师范大学. 2005

[10]. 物联网技术与《科学》课程整合研究[D]. 景海阳. 河南大学. 2012

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