附3西湖区教育科研教师小课题研究方案.doc

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1、附3：西湖区教育科研教师小课题研究方案课题名称：小学科学“数字化探究实验室”的建设与应用研究负责人：钟老师研究起始时间：2014.3-2015.3一、对研究问题的情境性分析：小学科学探究实验和实践活动是培养学生科学素养的重要途径，部分学校为了培养学生的科学素养还专门开设了科技创新实践社团，然而学生的实验探究并不尽如人意，科技创新实践社团更是徒有虚名。（一）部分课堂探究实验操作困难，效率低。《比较不同颜色的纸的吸热能力》——实验结果五花八门准确度低师：请大家根据实验要求测量温度比较不同颜色纸的吸热能力。生1：老师，我们怎么测出来白色的纸温度最高啊？生2：老

2、师，我们测出来的是银色的最高生3：我们是黑色的吸热能力最好受周围环境和实验材料的影响，看似热闹的实验探究实际上却是非常的低效，浪费了大量的探究时间，也达不到预设的教学目标。（二）科技创新实践活动开展困难，阻力大。由于实验设备、场地、时间的限定，孩子们最后能够做的实践活动少之又少。而能够做的水质调查活动也仅仅的是看看水的浑浊情况、闻一闻水的气味，并不能够真正调查水质情况。科技创新实践社团课上师：大家可以选一些感兴趣的主题来进行实践探究生:我想调查矿泉水的品质，看看里面的矿物质含量是否和标签上的一样、蜡烛燃烧后空气中的成分发生了哪些变化？我想测量一下。师：因

3、为实验条件有限，其他的我们学校里没有办法完成，除非去和周边的高校合作。有效的创新实践和探究实验需要实验设施和配备的有效支撑。完善的实验设施配备是科学实验和科技实践活动得以有效开展的重要保证。因此，完善探究实践条件，创建现代化“数字探究实验室”是非常有必要的。二、研究意义：1.“数字化探究实验室”使实验操作更简便，探究数据更精确。有些实验只能从观察中粗略地得到实验结论；有些实验操作困难，甚至得不到正确结论如：五年级上册《光》单元探究阳光直射、斜射与吸热关系的实验，由于风吹等环境的影响，用传统的温度计根本无法得到准确的数据，如用光学传感器可以降低实验的操作难

4、度，并得到准确的数据，从而提高课堂探究效率。2.“数字化探究实验室”使实践空间更广阔，实验探究更自主。除了课堂上的探究实验，生活中还存在很多孩子感兴趣的探究实践活动。数字化探究实验室可为孩子提供各种精确的仪器，帮助孩子拓展实践的时间与空间如：利用二氧化碳传感器探究公共交通工具车厢内二氧化碳的含量；利用光传感器探究教室光照强度及灯管的使用对学生视力的影响；利用噪音传感器测定不同噪音源的频率等。43.“数字化探究实验室”使探究能力易培养，科学素养易提升。由于数字化的实验设备携带操作都很方便，孩子可以根据自己感兴趣的现象设计实验并随时进行探究，这样大大增加了孩

5、子进行科技实践探究的兴趣，从而培养了孩子的探究能力和科学素养。三、对核心概念的操作定义：“数字化”探究实验室：“数字化探究实验室”的硬件环境包过实验室、手持技术仪器（如数据采集器与各类传感器)和计算机等。学生在实验时可结合传统实验教学设备并利用信息仪器，获取数据进行探究实验教学，以提高实验探究效率，促进科学课堂简约高效。四、研究指向、内容与过程（一）研究指向：通过课题的研究，教师可以弥补传统实验器材缺陷，使课堂上实验操作更简便、数据更精确、探究会更简约高效。同时可开发出一系列的创新实践课程内容，孩子们可以利用各种精确的仪器开展各种自己感兴趣的实践探究活动

6、。从而使孩子探究的欲望得到激发，孩子的数据分析处理能力和实验探究水平都能得到提高，提高孩子的科学素养。（二）研究方法：1.行动研究法：要将行动与研究结合起来，边实践、边探索、边修改、边完善。2.问卷调查法：将对学生进行“数字化仪器使用情况”和“实践探究情况”进行调查问卷。3.案例分析法：课题研究过程中将收集汇总一个个原生态的课堂教学案例，剖析课堂教学实践过程中课堂资料使用的状况，并研究其对提高课堂效率的作用。（三）研究设计：数字化探究实验室合理应用创建优化前期准备精心筹备创新实践社团的应用设备安装预算经费课堂实验教学的应用专家引领制定方案课外家庭实验的应

7、用培训学习（四）研究内容：1.有效创建“数字化探究实验室”。（1）精心筹备，制定方案。这是本课题研究的起点，根据学校自身的特点联系相关专家、预算经费、制定出合理详细的“数字化”探究实验室建设方案。（2）安装设备，有效创建。基于小学生自身的特点和需求，合理选择仪器设备，聘请专业人员来安装实验仪器设备，完成“数字化”探究实验室的硬件配备。（3）专家培训，应用学习。“数字化”4探究实验设备主要由数据分析软件、数字化传感器和实验室辅助器材组成，数字化探究实验室的建设对教师提出更新和更高的要求，因此，请专家给教师进行专业的指导培训，让每位教师能够熟练了解使用仪器材

8、料，以发挥“数字化”实验设备最大的使用效果。2.合理应用“数字化探究实验室”。这