融合科学技术应用的初中物理教学研究——以纳米科技的渗透为例

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在当今科技不断发展的大背景下,《义务教育物理课程标准(2011年版)》提出初中物理课程内容要注重与学生生活、现代社会和科技发展的联系,关注科学技术的新进展。纳米科技知识作为当前的新兴科技知识,正能反映出科技的新进展,对科技创新人才的培养有着积极作用。纳米科技产业近十年来飞速壮大,国家在多地建设了各具特色的、以发展纳米科技产业为主的工业园区;率先建成了一批国家级纳米科技基地。这些纳米科技产业基地的发展,都为纳米科技教育提供了全方位的资源。因此,在初中物理教学中渗透纳米科技知识,不仅是课程标准的倡导,也是科技发展的需要。本研究具备理论及实践的研究意义。本文运用文献分析法、问卷调研法、访谈法、内容分析法开展初中物理渗透纳米科技知识的教学研究。首先,通过《义务教育物理课程标准(2011年版)》、苏科版初中物理教材、纳米科技相关书籍及文献的整理,给出了初中物理课程主题与纳米科技基本概念。并以此为依据,系统梳理了教材中已有的以及初中物理教学中可渗透的纳米科技知识,其中初中物理教学中可渗透的纳米科技知识内容共39项。其次,调研了初中物理渗透纳米科技知识的学生学习现状。调研结果显示,初中生对纳米科技知识的学习具有浓厚的兴趣。再次,通过初中物理教师访谈及高校教师访谈,对本研究中所梳理的纳米科技渗透内容的科学性及可行性进行了分析。访谈结果表示,本研究中36(共39)项可渗透至初中物理教学的纳米科技知识内容具有科学性及有效性,得到了初中物理教师及高校教师的认可。针对剩余3项不适合渗透至初中物理教学的纳米科技知识内容,进行了适当调整。学生问卷调研及教师访谈结果表明目前的初中物理教学现状有利于初中物理渗透纳米科技知识,但依然存在不少问题:师生不够重视、教材内容不新颖、教师纳米科技知识储备较少、课时紧张等。最后,基于学生问卷调研和教师访谈的结果分析,提出了五条教学策略,分别为组织教师交流培训、日常课堂教学渗透、开设相关校本课程、结合习题渗透纳米科技知识、综合实践活动,并设计了相应的教学案例,旨在为广大教育者提供纳米科技知识渗透到初中物理教学方面的参考。
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