中学物理设计性实验案例研究 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:北京人教教材中心（原人民教育出版社）

作者:陈友道

出品人:

页数:176

译者:

出版时间:2005-9

价格:15.40元

装帧:

isbn号码:9787107188626

丛书系列:

图书标签:

• 物理实验
• 中学物理
• 实验教学
• 案例分析
• 教学设计
• STEM教育
• 物理教学
• 教育研究
• 课程开发
• 实验方法

中学物理设计性实验：激发科学探究精神与创新思维的实践指南 本书是一本深入探讨中学物理设计性实验的实践指南，旨在为广大中学物理教师、学生以及对科学探究充满热情的读者提供系统性的理论指导和丰富的案例资源。本书不包含任何具体的实验内容，而是聚焦于“设计性实验”这一核心理念，从其产生的背景、理论基础、设计原则、实施步骤、评价方法到其在培养学生科学素养方面的重要作用，进行全面而深入的阐述。 第一部分：设计性实验的理论基石与时代召唤 在快速发展的科学技术浪潮和教育改革的背景下，传统的中学物理教学模式面临着新的挑战。死记硬背的知识灌输已无法满足培养具备创新精神和实践能力的新时代人才的需求。设计性实验，作为一种区别于验证性实验的教学模式，应运而生。 本部分首先将追溯设计性实验的起源与发展，阐述其在教育理念上的演进，特别是从强调知识传授转向能力培养的转变。我们将深入分析设计性实验的理论基础，包括建构主义学习理论、情境学习理论以及探究式学习理论，解释这些理论如何为设计性实验的有效实施提供理论支撑。 此外，本部分还将深刻剖析国家课程标准对中学物理教学提出的新要求，特别是对科学探究能力、创新意识和解决问题能力培养的强调。我们将论证，设计性实验正是回应这些时代召唤的有效途径。通过设计性实验，学生不再是被动的知识接受者，而是主动的知识建构者，在解决实际问题的过程中，真正理解物理概念，掌握科学方法，提升科学思维。 第二部分：设计性实验的精髓：核心原则与设计要素 设计性实验并非随意的“玩实验”，它有着严谨的科学性和系统性的设计流程。本部分将聚焦于设计性实验的核心原则，为读者构建清晰的设计思维框架。 问题导向性： 设计性实验的首要原则在于“问题”。实验的设计应源于学生生活中的困惑、社会发展中的难题，或科学前沿的未解之谜。这些问题必须是真实可感的，能够激发学生探究的兴趣和动力。我们将详细阐述如何引导学生发现问题、界定问题，并将问题转化为可操作的实验探究主题。 自主性与选择性： 设计性实验的核心在于“设计”二字，而设计的权力属于学生。学生应在教师的引导下，自主选择探究的主题、设计实验的方案、选择合适的实验器材，甚至搭建简易的实验装置。本部分将探讨如何构建一个支持学生自主选择的教学环境，以及教师在其中扮演的“引导者”和“协助者”角色。 过程性与探究性： 设计性实验更注重实验的整个过程，而非仅仅是最终的结果。学生需要在实验过程中不断地观察、思考、假设、验证、修正。这个过程中充满了不确定性和挑战，需要学生运用已有的物理知识和科学方法去克服。我们将深入分析如何设计能够促进学生主动探究、反复实践、不断迭代的实验环节。 开放性与创新性： 设计性实验鼓励学生跳出固有思维模式，尝试新的解决方案和方法。同一个问题，可以有多种不同的实验设计和探究路径。本部分将阐释如何设计具有开放性的实验任务，鼓励学生进行创新性的思维，提出个性化的实验方案。 整合性与应用性： 设计性实验应与物理知识的学习紧密结合，并强调知识的应用。学生在设计和实施实验的过程中，需要灵活运用所学的物理概念、定律和公式，并将所学知识应用于解决实际问题。我们将探讨如何设计能够体现物理知识与其他学科（如数学、信息技术、工程学）交叉融合的实验。 在明确核心原则的基础上，本部分还将详细解析设计性实验的具体设计要素，包括：探究主题的确定、探究问题的提出、实验假设的建立、实验变量的识别与控制、实验方案的设计（包括器材选择、测量方法、数据记录）、预期结果的预测、以及结果分析与讨论的思路。 我们将提供一套系统性的设计流程，指导读者如何一步一步地完成一个具有科学价值和教育意义的设计性实验。 第三部分：设计性实验的实施艺术：从理念到实践的桥梁 理论的精彩离不开实践的落地。本部分将重点探讨设计性实验在中学物理课堂中的具体实施策略与技巧，帮助教师将抽象的设计理念转化为生动的课堂教学实践。 教师的角色转变： 在设计性实验中，教师的角色发生了根本性的转变。不再是知识的传授者，而是学生探究活动的引导者、支持者和合作者。本部分将深入探讨教师如何有效地引导学生发现问题、激发兴趣、提供必要的指导和资源，同时又要避免过度干预，保护学生的自主性和创造性。 创设情境与激发兴趣： 良好的教学情境是设计性实验成功的关键。本部分将提供多种创设情境的方法，例如利用生活现象、社会热点、科学前沿等，激发学生对物理知识的好奇心和探究欲望。 引导学生提问与假设： 鼓励学生主动提问是设计性实验的起点。本部分将提供一些有效的提问技巧和引导策略，帮助学生从模糊的现象中提炼出可探究的问题，并在此基础上提出富有科学性的假设。 指导实验方案的设计： 在学生提出初步的实验方案后，教师需要对其进行科学性、可行性、安全性的评估和指导。本部分将详细介绍如何引导学生进行变量控制、选择合适的测量工具、设计合理的数据记录表格，以及如何进行必要的风险评估。 课堂管理与资源支持： 设计性实验往往需要学生分组合作，并可能涉及一些非标准化的实验器材。本部分将探讨如何进行有效的课堂分组管理，如何利用现有的实验器材，以及如何引导学生利用网络、书籍等资源解决问题。 实验数据的收集与处理： 即使是设计性实验，数据的准确性和科学性仍然至关重要。本部分将介绍一些数据收集与处理的基本方法，以及如何引导学生识别和处理实验中的误差。 科学的讨论与成果展示： 实验的价值在于分析和总结。本部分将探讨如何引导学生对实验结果进行科学的分析和讨论，如何鼓励他们从实验中得出结论，并分享他们的探究过程和成果。 第四部分：设计性实验的评价维度与价值体现 评价是教学的重要环节，也是检验教学效果的关键。本部分将探讨设计性实验的评价体系，以及设计性实验在培养学生科学素养方面的深远价值。 多维度评价体系： 设计性实验的评价应超越传统的纸笔考试，采用更加多元化、过程化的评价方式。本部分将介绍包括过程性评价（如观察记录、小组合作表现）、成果性评价（如实验报告、模型展示、答辩）以及学生自我评价和同伴评价等多种评价维度。 评价指标的设计： 本部分将探讨如何设计科学合理的评价指标，以衡量学生在实验设计、方案实施、数据分析、科学探究能力、创新思维、团队合作以及科学精神等方面的表现。 评价对教学的反馈： 评价的目的不仅在于评估，更在于促进。本部分将阐述如何利用评价结果，对教学过程进行反思和改进，为教师提供宝贵的教学反馈。 设计性实验的价值： 最后，本部分将系统地总结设计性实验在培养学生科学素养方面的巨大价值。它不仅能帮助学生加深对物理知识的理解，更能培养学生的观察能力、分析能力、解决问题的能力、创新能力、协作能力和科学探究精神。通过设计性实验，学生将逐渐建立起科学的世界观和方法论，为他们未来的学习和生活奠定坚实的基础。 本书的编写力求语言生动、逻辑清晰、理论与实践相结合。我们希望通过本书，能够激发更多教师和学生参与到设计性实验的实践中来，让中学物理的学习过程变得更加生动有趣，充满挑战与创造。我们相信，通过设计性实验，我们能够培养出更多具备科学素养、创新精神和实践能力的新一代人才，为国家和社会的发展贡献力量。

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