在苹果机上进行力学科学实验的项目的探索

一、课题研究的目的和意义

目的：

•  在苹果机上进行力学科学实验的项目的探索

•  探索学校开展仿真实验的方法与途径。

•  探索现代教育技术在物理力学教学中的应用与作用。

•  为今后建设科学试验项目数据库积累资源

意义：

•  实验科学在学生科学素养的形成中有极大的意义。

学校的目标之一是开发每个孩子完全独立地做出决定和选择的能力。科学实验的过程为学生创造这方面极好的“情景”。

科学实验要求学生观察事物，提出问题，试图在许多不同的实验数据间建立联系，以便找出规律，从而建立概念。因此，对于学生的观察、推理、辩论、动手诸能力的发展有许多不可替代的作用。

•  进行科学实验的方法研究是推动二期课程改革的一个亮点。

科学实验的方法教育原来仅在学科实验中隐性体现，现在以此为目标，放到与学生科学素养培养的高度来研究实践是二期课程改革发展的必然。

•  让学生从小体验科学的方法论。

毛主席把科学实验列为三大实践领域之一；实验科学家，他的思想火花、灵感和创意往往是在做实验的过程中迸发出来的。

计算机仿真实验一场新的方法论革命，大量事实已经证明，计算机不仅可以帮助我们处理大量的日常工作中的例行事务，而且也是帮助人类研究科学、发展理论的有效工具。现代科学的许多研究对象已经越来越多涉及到一些非常复杂的系统，这些系统由于各种原因，我们根本无法用传统的方法对之进行实验。而计算机技术的飞速发展，使我们拥有了一种新的工具，通过它，我们可以构造这些复杂的真实世界的仿真替身，利用这些替身，我们可以在真实的计算机中进行可能的多种实验，来构造复杂的物理、生物等系统。

让学生借助计算机技术，从小就体验科学家是怎样来认识世界的。

二、研究项目的主要内容：

•  用苹果计算机及相应软件怎样做力学实验。

•  学生科学实验实践的组织和开展。

•  计算机力学实验与学科教学整合

•  出版一本关于利用苹果机进行仿真力学实验的教材

•  为今后进行科学试验方法的研究积累数据与素材

三、运用的主要研究方法和手段：

总的原则是从实际应用出发，采取“研、产、用”一体的模式，边研究、边开发、边形成“产品”、边实验、边推广应用，在研究中实验、在实践中研究。以实验、实证及个案研究为重点。

1 、组织有效的团队开展实验、研究，发挥团队中各成员的互补优势，相互提高、相互促进

2 、在因特网上寻找广泛的资源（包括科学素养的重要性、进行科学仿真实验的方法、苹果机及其相关软件的深入应用，各种科学实验的软件、课件）；并对相关软件进行分类并评价以作借鉴

3 、邀请专家进行指导、讲座，并参观一些开展苹果机应用的学校，相互学习、交流经验

4 、开发近二十个较典型的力学实验案例

5 、组织学生对开发的案例进行实践活动，从学生层面评价案例的实效性

6 、筛选案例，进行评价并作出小结