開題報告-光電效應實驗的微課開發(fā)

1、浙江師范大學本科畢業(yè)設計(論文)開題報告學院數理與信息工程學院專業(yè)物理學學生姓名艾合麥提阿卜力孜學號12180219指導教師鄭圓成職稱實驗師合作導師徐禎職稱中學高級論文題目光電效應實驗的微課開發(fā)選題背景和意義1.1選題背景1.1.1物理實驗教學物理是一門以實驗為基礎的自然科學，回顧物理學產生和發(fā)展過程，可以看出物理實驗始終都占有極其重要的地位。物理概念的建立和物理規(guī)律的發(fā)現都以嚴格的實驗事實為基礎。實驗是研究和學習物理學的最基本、簡接、高效的方法之一，通過物理實驗教學能夠提高學生的觀察思維能力、動手操作能力、分析解決問題的能力以及創(chuàng)新能力。社會和技術快速發(fā)展的今天國家和社會都在提倡素質教育，加

2、強實驗教學是培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)的主要途徑。因此物理實驗教學成為提高學生素質教育的重要環(huán)節(jié)和突破口。隨著通訊技術和信息時代的快速發(fā)展，信息傳遞與交流變得越來越快速高效，微博、微信、微電影等等一系列的“微型”新事物呈現在人們的眼前。同時“微課”這一教育形式也應運而生。微課是指基于教學設計思想，使用多媒體技術在五分鐘之內就一個知識點進行針對性講解的一段音頻或視頻。1.1.2 微課1.1.3物理實驗教學中的微課光電效應實驗研究的歷史 誰提出的、變遷過程中發(fā)生的變化、誰解釋的1.1.5效應實驗 1.1.5.1.1內容 1.1.5.1.2劃分 1.1.5.1.3易難點1.1.5.2用光電倍增管的教學1.2選

3、題意義 1.2.1物理實驗教學微課的意義1.2.2用光電倍增管的光電效應實驗的意義二、國內外研究現狀、發(fā)展動態(tài)1.1 國外的研究現狀 1.國外實驗教學研究現狀 （1） 2 31.2 國內現狀1.目前國內實驗教學的研究主要可以分為以下幾個方面： 1 234三、研究的內容及可行性分析1.1 研究內容： 光電效應為高中物理教學上的一個難點，也是高中學生對量子化理論的初步認識，由于學生對光電效應現象及其原理不易理解，讓學生通過實驗光電效應現象是最為直接和有效，但是普通高中的實驗條件不易演示成功，而且不符合學生的認知過程。所以用光電倍增管來研究普通高中課本內的光電效應實驗，并把實驗內容、過程和結果用設備

4、以微課的形式拍攝出來。將最后的成果通過金華一中的徐老師一起應用到中學物理光電效應的教學課堂上輔助教學。具體內容： 1.實物制作 2.微課設計（教學設計PPT制作.寫腳本） 3.課堂上的使用光電效應實驗微課的案例設計分析 教學重點: 教學的難點：1.2可行性分析： 1.光電效應實驗比較難，上課時好多老師實驗不成功 2. 3.四、論文擬解決的關鍵問題及難點1.具體的實施過程遇到的問題 中學物理是中學科學學習領域的一門基礎課程，與九年義務教育物理或科學課程相連接，旨在于進一步提高學生的科學素養(yǎng)與思維方式。物理是一門以實驗為基礎的自然科學，回顧物理學產生和發(fā)展的整個過程，可以看出物理實驗始終在物理學上

5、都占有極其重要的地位。 但是目前我國中學生的實驗操作能力比較弱，原因是多方面的，出了實驗儀器設備的不足之外，重要的原因是多年各級的物理學科考試上都是以考查知識為主。書面考察有一部分實驗題目，這導致學生對實驗的的不重視，因而學生對實驗不熟悉而無法回答。重理論，輕實驗，甚至讓學生背實驗現象和步驟，這高中教學中也常見的。以前的傳統(tǒng)教學中，實驗常作為教學的手段來應用，老師和學生意識不到學習和教學的目標，死記硬背，根本把實驗不會放在重要的地位上。因此加強物理實驗教學，培養(yǎng)學生的實驗操作能力，提高高中生實驗能力水平，是關系到國家人才培養(yǎng)，高等學校錄取合格人才的重大問題。 根據這幾年高考物理實驗能力的考察現

6、狀，發(fā)現學生的實驗能力比較弱，最基本的實驗也不會做、不會操作，原因是實驗儀器不足和學校對實驗教學的不重視，比如有的數字化實驗儀器學生都沒看過。教師課堂上主要講理論知識，不講實驗，就算講實驗，也講授為主，學生沒機會親自動手操作、熟悉實驗儀器。所以為了解決這些問題，物理實驗教學中開發(fā)微課程，對于那些學生沒法親自體驗的實驗，通過微課的方式呈現在學生的眼前，使學生更加熟悉和理解實驗儀器的使用方法和操作步驟。那什么是微課呢？ 隨著通訊技術和信息時代的快速發(fā)展，信息傳遞與交流變得越來越快速高效，微博、微信、微電影等等一系列的“微型”新事物呈現在人們的眼前。同時“微課”這一教育形式也應運而生。微課是指基于教

7、學設計思想，使用多媒體技術在很短的幾分鐘之內就對一個知識點進行針對性講解的一段音頻或視頻。所以對于物理實驗教學中開發(fā)微課，通過簡短的微小的實驗視頻來輔助實驗教學，使物理教學變得更加生動有力。這可以有效的促進物理實驗教學質量的提高。 1.2選題的意義 隨著通訊技術和信息時代的快速發(fā)展，信息傳遞與交流變得越來越快速高效方便“微課”新事物呈現在人們的眼前。微課就是基于教學設計思想，使用多媒體技術在很短的幾分鐘之內就針對一個知識點進行針對性講解的一段音頻或視頻?，F在微課是課堂教學的有效補充和擴展形式，它更適合于知識的傳播和個性化學習、深度學習的需求。簡單地說微課就是在教育活動中為解決某一個小問題而錄制

8、的小的視頻片段。尤其在實驗教學中發(fā)揮著重大的作用。很多教師在物理實驗教學中也開始運用簡短的視頻講解實驗，使學生先熟悉實驗、預習實驗，再由老師課堂上親自操作使學生理解實驗原理、實驗操作、儀器的使用方法以及數據的處理方法。微課的出現，為實驗教學提供了有效的手段，解決了實驗儀器不足的問題。 微課的出現為我們的教育教學又帶來了一種有效的手段，它的出現對于教師的“教”和學生的“學”帶來一種新的形式。微課的“微”有利于教師便捷的制作小的視頻片段，解決關鍵的小問題，也有利于媒體的傳播，更有利于學生利用各種各樣的終端設備觀看學習課程解決學習中的問題。微課可以讓教師間互相學習，做到博采眾長，提高教學效率?？梢越o

9、學生營造自主學習的良好環(huán)境，滿足學生不同的學習需求，既可以作為學生課前的預習的助力，也可以為學生查漏補缺、強化鞏固知識。微課是學生個性化學習的良好載體，是傳統(tǒng)課堂教學的有力補充和拓展。微課直觀、生動、形象、活潑的特點更容易調動學生的學習興趣，產生深刻的印象。因此微課，在物理教學中起到了很好的輔助作用。所以在中學物理實驗教學中開發(fā)微課程的意義如下： 一、對于實驗設備不足、沒有條件來講解物理實驗的地區(qū)，對教師實驗能力的提高有積極作用。 1.新課的引入 教師可以利用簡短有趣的與課程相關的微課視頻引入新課，不但能夠使學生快速安靜下來，而且能夠讓學生快速進入新課程的學習與思考。微課作為一種教學方式的輔助

10、形式，進一步完善了中學物理實驗教學方法和策略，提高實驗教學水平，這對高中物理教學起到了較好的輔助作用。 2.演示實驗 在中學，由于缺乏實驗儀器特別是數字化實驗，無法在課堂上進行實驗。有時候受時間和空間的限制有些實驗不能做，有些實驗效果也不明顯，即使能做效果也可以，但那些坐在后排的學生也很難看清講臺上教師做實驗的一舉一動以及實驗現象。現在如果我們能夠提前把教師做實驗的過程做成微課，把實驗的關鍵步驟和實驗現象突出放大顯示，就能夠使所有學生都能夠清楚明白仔細的觀察老師的整個實驗過程。這也實驗教學的有效方法。 二、深化新課改有巨大的推動作用。 新課程改革對學生的實驗探究能力提出了很高的要求，通過實驗過

11、程獲取感性體會，培養(yǎng)學生實驗操作能力以及科學觀察和科學思維能力，培養(yǎng)學生的探究意識，創(chuàng)新精神和實事求是的科學態(tài)度。這些能力的要求在近幾年的高考是實驗中已經體現出來，而且這幾年的物理高考實驗中每年都有兩道實驗題，其中一道是力學，另一道是電學。從這我們可以看到物理實驗教學的重要性。雖然學生的實驗能力無法得到很好的提高，但是可以有效促進學生的實驗觀察和思維能力。所以微課某種程度上促進了實驗教學質量的提高。國內外研究現狀、發(fā)展動態(tài) 1.1 國外的研究現狀“微課程”（Microlecture）最早由美國新墨西哥州圣胡安學院的高級教學設計師、學院在線服務經理戴維彭羅斯（DavidPenrose）于2008

12、年秋首創(chuàng)。戴維彭羅斯把微課程稱為“知識脈沖”（Knowledge Burst）。“微課程”是運用建構主義方法化成的、以在線學習或移動學習為目的的教學。從教學上來說，就是將重點、難點、考點、疑點等精彩片段錄制下來給教師，整合成微教案、微課件、微練習、微反思、微點評五個配套資源，共同組成微課。五個部分可以根據實際應用，任意組合1。國外也是最早將微課應用到教學中去。最早始于2006年，孟加拉美國人salman khan 在輔導親戚的孩子的過程中，為了方便教授，將自己的輔導過程拍成微型視頻，發(fā)布到網上去，出乎他的意料，微視頻竟獲得了極高的點擊和關注，于是它在2007年成立了非營利性質的網站“可汗學院”

13、，他所錄制的視頻一時風靡美國的基礎教育領域，隨這種做法在世界各國引起巨大的轟動。這種教育模式引起了美國教育部門的關注。2011年秋季美國明尼舒達州斯蒂爾沃特市634獨立學區(qū)的六個五年級班已經開始數學堂中實驗這種新的教學模式，且更多地區(qū)著手開始實踐探索。不僅如此還互聯(lián)網上也出現你了許多推廣“微課”的網站，較代表性的有可汗學院，斯坦福大學教授創(chuàng)立的Udacity 、Coursera ,麻省理工和哈弗大學聯(lián)手創(chuàng)建的edx等2。 國外的一些發(fā)達國家，他們的中學物理教學，除了傳統(tǒng)的教學方法，還十分注重科學知識的探究，通過觀察，描述，演示，亮度，探究，分析，試驗等活動，引導學生真正接觸科學事實，原理，定律

14、和概念。教學過程中“講授-理解-講授”，講授驗證-實踐”,“探究-獲得擴展”等多方式并存，有力的促進了知識的掌握和思維的培養(yǎng)。而且重視培養(yǎng)學生的科學探究能力，科學態(tài)度與科學精神。很多的相關資料顯示，在西方大多數國家很重視實驗教學3。當然微課程的出現給了他們很大的啟發(fā)。他們把物理實驗和多媒體結合起來，最簡短的視頻和錄像來輔助多種有趣的科學實驗的教學，使學生體會科學的奧妙和神奇。 1.2 國內現狀 在我國，“微課程”一詞的出現，最早是由廣東省佛山市教育局的胡鐵生老師所提出。他對“微課程”的概念做了定義，同時還界定了“微課”與“微課程”概念的關系，他認為：微課是“微型教學視頻課例”的簡稱，以微型教學

15、視頻為核心，包含與教學相配套的微教案、微課件、微練習、微反思、微點評等支持性和擴展性資源，從而形成一個半結構化、情景化、開放性的資源動態(tài)生成與交互教學應用環(huán)境；而“微課程”是“微型網絡課程”的簡稱，除了相關的資源外，還包括相應的教學活動，是某門學科知識點的教學內容及實施教學活動的總和?？梢姟拔⒄n程”是“微課”的上位概念，“微課”的高級階段或發(fā)展趨勢，應該是走向“微課程”。同時，國內也有不少教育學者對“微課程”進行了研究，華南師大的教育技術學焦建利教授認為：微課是以闡釋某一知識點為目標，以短小精悍的在線視頻為表現形式，以學習或教學應用為目的的在線教學視頻。上海師大教育技術系黎加厚教授認為：“微課

16、程”是指時間在 10 分鐘以內，有明確的教學目標，內容短小，集中說明一個問題的小課程。學者們對“微課程”的界定各有千秋，但都是對發(fā)展著的“微課程”概念的補充和完善，促進其蓬勃地發(fā)展著2。 微課的概念引入國內之后，國內的一些專家學者將這一概念進行改造與完善。率先提出微課程概念的是廣東佛山教育局的胡鐵生， 他對微課程在教與學兩個方面的革新提出建設性觀點。深圳市龍崗區(qū)教師進修學校的李玉平老師帶領其他教師成立微學時代工作室， 開發(fā)一系列微課程， 以數字故事的形式講述教學中一個又一個非常有意義的變化，受歡迎的程度完全超出他們的想象1。最近幾年，國內已有不少地區(qū)開始了對“微課程”實踐模式的實驗與探索。最早

17、在 2010 年，廣東省就開始著手建設“廣東省名師網絡課堂”。此外，佛山市也率先啟動了微課平臺的建設，現已征集超過 3000 余節(jié)微課，參與教師超過 2000 余人，覆蓋了小學、初中、高中各學科的重點和難點，點播次數超過 100 萬人次，受到了師生們的歡迎。同時，深圳、天津等市也開始廣泛征集“微課程”，并構建網絡“微課程”資源平臺。自 2013 年起，廣州市天河區(qū)教育局在 6 所學校啟動了“顛倒教室”的教學改革實驗2。 “微”關鍵就是短而精，內容小而作用大。目前在部分學校理科科目的教學中，有效利用多媒體，課堂上播放別人在網上發(fā)的一些課程相關的微型小實驗，使學生明白科學的奧妙和神奇。如果在喀什地

18、區(qū)物理實驗教學中設計微課，能有效的利用現有的資源，不僅可以解決實驗儀器不足的問題，還可以給學生提供反復學習的有效工具，從而提高學生學物理的興趣。研究的內容及可行性分析 1.1 研究內容：根據近幾年高考物理實驗試題的考查內容，對試題進行的分析和研究，發(fā)現歷年的高考實驗題考查的知識點主要是力學實驗和電學實驗，而且實驗題的分值也不少。然而學生的實驗能力較弱，大體情況不是很好，原因是學生在物理教學過程很少和實驗接觸，所以對實驗設計、操作、數據處理和分析能力很弱。為了解決實驗儀器不足，在物理實驗教學中開發(fā)微課程，用微型視頻輔助實驗教學，從而提高實驗教學效率。課題的研究內容為中學物理光電效應實驗“微課程”的設計研究。為了后期的教育工作方便，擬對中學物理數字化實驗進行微課設計，有效利用學校中學物理實驗室，對數字化實驗部分的實驗進行操作、觀察和研究，認真的拍攝每個實驗的實驗裝置結構、操作步驟以及實驗現象做成一個簡短的微型視頻。課題要研究