1、江苏省普通高中课程基地具体实施方案项目名称： 网络环境下的开放物理实验课程 项目学校： 江苏省姜堰市第二中学 申报日期： 2012 年 6 月 16 日 目 录第一部分 总 纲一、课程基地实施的资源二、课程基地实施的目标第二部分 课程基地建设的内容一、物理课程基地设计总体介绍二、物理课程基地实验室整体配置方案1常规学生物理实验室的建设2数字化物理实验室3开放性体验实验室4趣味物理实验与自制教具实验室三、课程基地网络化信息平台建设1课程基地管理网站建设2多媒体物理实验室建设第三部分 保障措施一、项目保障二、社会支持三、组织制度四、时序进度课程基地实施整体方案第一部分 总 纲一、课程基地实施的资源
2、1姜堰市第二中学创建于 1943 年，2000 年成为国家级示范性高中，2003 年转为江苏省首批四星级高中。现有 68 个班，近 4000 名学生，260 名教职工，占地 164 亩，建筑面积 52161 M2，绿化面积 53746 M2，学校固定资产近 1 亿元。2学校以铸造本真教育品牌为抓手，确立了目标管理、校本发展、科研引领、文化自觉、超越发展的推进策略，学校走上了本真、有序、快速发展的轨道，形成了“坚持本色，解放智慧，追求真理，学做真人”的办学理念和“培养具有健全人格、良好学力和创新精神的中国现代人”的育人目标。教育科研坚持与学生“终身学习”目标的实现相结合、与素质教育的整体推进相结
3、合，承担了 10 项省级以上科研课题研究任务，国家级课题本真教育：高中素质教育校本化研究即将结题，近 5 年发表论文累计 900 余篇，连年被评为省教科研先进单位。新编撰的校本教材超越课堂已公开出版发行。通过发展教师来发展学生，先后培养了 7 名特级教师、5 名教授级中学高级教师、4 名省“333 人才工程培养对象”、5 名泰州市名教师及 30 多名泰州市学科带头人、骨干教师。3姜堰二中物理教研组目前共有 26 名教师，其中中学教授级教师 1 名，省特级教师 2 名，泰州市名教师 2 名，泰州市学科带头人 1 名，姜堰市学科带头人 1 名。我组姜立东校长领衔泰州市“高中物理名师工作室”，近 3
4、 年我组教师在中学物理核心期刊上发表文章 20 篇，承担国家级课题 2 个、省级重点课题1 个，面向全省开设公开课 5 节，面向全省开设讲座 2 次，面向全泰州开设讲座 3 次，2009 年我教研组被江苏省教育学会评为“江苏省先进集体”，2011 年我教研组被泰州市教育局评为“泰州市先进教研组”。多年来，全组教师积极进取，团结协作，扎实开展素质教育，积极推进新课程改革，全面提高教育教学质量，逐渐形成自身的特色，走出了一条以教科研带教学，以课改促教学质量的成功之路。近 3 年我组已成功开发了网络环境下探究性物理实验、物理思维方法读本、现代物理科技前沿、生活中趣味物理等校本课程。4学校努力营造浓厚
5、的实验教学氛围，为使学生拥有更多的实验活动场所，学校不断加大投入，实验设施较为完善。以科技馆为中心的教学实验中心，分别建有江苏省现代化装备标准的理化生实验室、DISLab 实验室、网络中心、天文台、通用技术活动室、创新活动室等设施。随着新课程对教学实验的要求，学校不断投入实验室建设，增设新的实验设备，实验开设率 99%以上，学生的实验技能得到了很大的提高。二、课程基地实施的目标1以全面提高学生综合素质和实践能力为目标，彰显姜堰二中的“本真”教学理念；2以转变课程内容的实施方式为重点，建立网络环境下开放性体验实验室、趣味物理与自制教具实验室等，改变教学方式、促进有效学习。3拓展学生的知识领域，培
6、养创新精神和实践能力。培养学生的团队合作意识，提高学生的思想品德修养和审美能力；4通过校本课程的开发，培养一批复合型、科研型的教师。第二部分 课程基地的建设内容一、物理课程基地设计总体介绍1以创设新型学习环境为主线促进学生自主学习我课程基地以转变课程内容的实施方式为重点，以创设新型学习环境为主线，拟建立开放性体验实验室、趣味物理与自制教具实验室等物质载体（见下表），来破解物理国家课程中的重点和难点，改变教学方式、促进有效学习、优化教学过程。本课程基地高度重视信息技术与物理课程建设的整合，建立课程基地网站，实现课程基地管理网络化，构建学生自主学习的平台，提供课程实施研究、活动案例等教学资源，宣传
7、课程动态，展示课程基地的工作进展情况等。2以实验建模方式突出物理核心教学内容物理现象和过程一般都是十分复杂的，涉及到众多的因素。采用模型的方法对物理的学习和研究起到了简化和纯化的作用。将物理课程内容特别是教学的重点、难点等核心内容，通过实验建模的方式，以直观体验、动态生成的形态呈现，增强学生对抽象教学内容的形象理解和现实感悟，加强学生对课程的体验，提高学习的主动性和学习效能。3以课程基地的建设促进教师专业成长课程基地的建设是一个极具挑战性的过程，也是教师展示才能和创造的空间的过程，更是教师丰富自己才华和提高技能的过程。我们将泰州市名师工作室建在我基地，以名师经营基地，以基地促进教师，以教师发展
8、学生。力图做到既能全面提高学生素质，培养学生创新精神、实践能力，又能造就出一大批专家型教师。二、物理课程基地实验室整体配置方案（一） 常规学生物理实验室的建设教学对象：全体学生。修习方式：必修。教学方法：教师指导，学生实验。教学内容：所有物理新课程教材上规定的学生必做实验。另外，建设一间课标教材演示实验区，全面涵盖了教科书“演示”、“习题”、“说一说”、“做一做”、“科学漫步”、“STS”等各个栏目中与实验相关的教学内容，将抽象的物理原理进行生动而直观地展现，供学生动手体验教材中的演示实验。教学目的：完成课程标准设定的实验目的，即认识实验在物理学中的地位和作用，掌握物理实验的一些基本技能，会使
9、用基本的实验仪器，能独立完成一些物理实验，发展学生科学探究的兴趣和爱好。（二）数字化物理实验室一、目标功能：（一）数字化实验室的目标功能：数字化实验室建设目标是将信息技术与实验教学过程科学地融合在一起，来营造一种新型互动式的教学环境，通过数字化实验系统的应用，培养学生一种新的科学实验方法，完善现有实验教学手段，培养学生的实践能力和创新精神。功能一：完善物理实验教学的方式。实验教学是理科学习的重要方式之一，但是，随着新课程标准的实施，信息技术的发展，大量的数字化实验仪器与手段已不断应用于新教材的实验教学，使传统物理实验室无法完成或者完成不好的实验得到了很好的改进。功能二：实时实验、省时省力，提高
10、学习效率和质量。数字化信息系统实验室的基本构成为：“力、热、声、光、电”等系列传感器数据采集器计算分析显示+网络系统。数字化仪器具备“实时实验”功能，收集的是实验真实数据，学生能即时看到实验结果。数据收集、处理和图线描绘由计算分析显示+网络系统完成，因此教学中师生们可以从数据读取、记录、公式运算和图线描绘等繁琐的事情中摆脱出来，为完成学习方式的改变与多样化，扶植学生的自主探究钻研，进行广泛的体验、合作和交流提供了大量时间。学生数字化实验能力的提升，利用实时实验所节省的时间，可以对物理景象和规律进行深入的分析和讨论，从而提髙学习过程的质量。 功能三：为学生自主学习、合作学习和拓展性学习的广泛开展
11、提供有利条件，促进学生探究精神和探究性思维的发展。（二）实现功能的方法：1、根据当前教材的实验教学任务，结合教学要求及资源合理利用，学校配置数字化物理实验室一个，面积 96 平方米，准备室一间（可与普通物理准备室兼用），数字化仪器配备 15 套/室（按照 4 人每组），其中学生用 14 套，教师用 1 套，能同时满足 56 人标准班的实验需要，并配备相应的实验器材，以提高实验效果，保证教学质量。2、数字化仪器配备能根据实验教学的要求，充分考虑数字化仪器的性质和特点，按照先进性、实用性、开放性、可靠性、集成性和经济性的原则，进行系统的优化设计和配置。既要突出数字化实验技术对实验教学改革的促进作用
12、，又要本着“勤俭、务实”的原则，既要保证实用、够用，又要考虑建设成本。3、能够与现有实验教学模式和实验环境形成一定的延续性。充分结合学校的自身条件，无论是新建还是更新，都要以实验教学为中心，以数字化实验技术为有力手段，以必要的电教技术为支撑，在继承中发展，在兼容中提高，不重复投入、不浪费财物，力求效益最大化。4、数字化实验仪器配套软件应用高延展性技术和优化算法，提高了数据智能分析功能，实现了理科软件平台的统一和网络资源的合理利用。5、数字化实验室配备的计算机采用网络连接，老师可方便的进行再线考试、管理学生、与学生交流、对学生进行个别辅导讲评。二、数字化物理实验室建设（一）布局与环境设计整体设计
13、思路：数字化物理实验室整体设计思路应体现：科学性、创新性、开放性与先进性。实验室内应提供良好的设备安装及运行环境，避免设备在恶劣的环境中运行，这既有利于提高设备系统的无故障运行时间，也会减少意外事故的发生。良好的环境还可以延长设备的使用寿命。1、桌椅打破传统双人式的桌椅模式，可以根据教室的大小及环境，采用量体裁衣的个性化设计，如：长方型、正方型、椭圆型、L 型等设计方式；桌椅材质的选择要质量牢固、绿色环保、方便打扫；桌面材质的选择要做到耐磨、耐热、耐腐蚀；桌椅的颜色要合理搭配，营造安静、愉悦、创意的实验氛围。2、地面建议使用抗静电地板（改建），也可采用塑胶地板（新建）。做到地面清爽、整齐美观、
14、推荐采用经久耐用、性价比高、方便打扫的材料铺设。3、墙面墙面的设置不应是白墙 + 管理制度，要充分利用空间，制作成文化墙，让其包含有现代信息技术和探究性实验的文化元素。要具备感染力，增强学生对信息技术与常规实验结合的认识度。墙上可以布置探究实验发展史、各类设备的图片介绍、主流信息、实验程序图等。4、照明实验室采用自然光及辅助照明，操作台面的照度均匀度不应低于 0.7，室内无可见眩光，有良好的照明度。窗户应装有窗帘，避免阳光直接照射设备。5、空调与通风设备1) 室内温度因设备而异，通常的要求为 540。一般情况下，应保证网络设备运行在 1822的室温环境下。2) 室内湿度因设备而异，一般为 20
15、%80%，不结露。3) 实验室需要安装必要的空调设备和通风设备。保证实现以上提到的温度和湿度条件。实验室内部还应保持空气清洁，人员出入时应换拖鞋，同时，空调设备和通风设备应具备空气净化功能。6、安全措施配备防火、防潮、防盗等设施。用电负荷应留有余地，按规范设强、弱电线，空调专线铺设，安装漏电过载保护器和可靠的接地保护。至少有一处供水和排水设施。建议安装烟雾报警器，便于发现火警，确保安全。7、数字化实验室学生实验桌应供电到桌，教师演示台有电源总控制设备，集中控制学生实验电源，配有触电保护器。光学实验室应设遮光窗帘；计算机电源插座应固定( 或嵌)在实验桌内部。实验室应配置网络信息口若干，实验室配备
16、数字化多媒体投影设备（计算机、数码投影机、视频展台和交互式电子白板、音响系统）。8、实验室相关的设施（水、电、气、网络）应该尽量采取隐埋式，电线切勿外露。9、准备室尽量放在实验室一侧，准备室安装有控制实验室水、电的总阀门。10、地板开槽受楼层、楼板厚度、材质限制即有的楼板薄无法开槽，建议学校使用防静电地板或强化地板，即方便施工、维修又美观。平面结构图：（参考式样）设计说明：1、 物理数字化实验室采用一个多功能实验讲台，7 张实验操作台，1 个仪器橱，56 张学生椅的设计；2、 实验台采用两端为直边的橄榄型设计，每条弧边各坐四名学生，四人一组，每张实验台供两组学生使用；3、 橄榄型实验台的设计增
17、加了实验室的活泼与灵动，符合学生的年龄特点，也体现了创意与探究的理念；4、 实验台采用墨绿色的理化实芯板台面，台身则用蓝白两色，安静而不失活泼，给人以清新的感觉，又充满了学习的氛围；5、 7 张实验台横向分布，前排为 2 张，中排为 3 张，后排为 2 张，充分利用实验室内有限的空间，避免了拥挤的感觉； 6、 实验台长边达 1.9m，不仅有充分的电脑液晶显示屏放置空间，同时，也为做实验留置了充分的实验物品摆放空间与操作空间，方便四名同学的分工合作；7、 实验台较长的设计便于电脑的液晶显示屏分放两端，又保证了动力学实验时轨道的摆放长度；8、 实验室后排设计了宽大的仪器橱，方便实验室管理老师放取常
18、用产品与仪器，也增加了实验室的整洁度；立体效果图（参考式样）：（二）配置方案1、基础设施设备配置目录（样表）（要求：按照环境装修类、强弱电综合布线类、木器设备类、计算机与多媒体设备类等对序号、名称、规格参数、单位、配置数量列表归类提供目录）类别 序号 名称 材料或品牌规格参数 单位 数量 备注1刷墙 前面找平，刷环保漆 据实自办环境装修2吊顶 轻钢龙骨、矿棉石膏板 96自办3格盏等 30*120cm 或 60*60cm 套 据实自办4窗帘 主体颜色与室的文化协调一致 据实自办5地板 按规范安装防静电地板或强化地板 96自办1综合布线2.5 平方、4 平方、6 平方国标电线，品牌安全插排，PVC
19、 防阻燃管、品牌网线；电线连接部分采用焊接方式防水胶布 2层，绝缘胶布 2 层，加以保护，配电采用铝塑管护套,内穿BV 塑铜线。强弱电分置管线到终端。网络线采用六类线。室 1强弱电综合布线2电源控制有总电源控制开关、漏电保护器，保障安全。电流分配均衡。 套11教师讲台参考规格：（3000）700850 带水槽台台面：台面采用威盛亚贴面理化板。预含有储藏柜、媒体功能架、电脑主机箱柜、侧拉式视频展台抽屉，电源总控台等。提供四组 220v 五孔多用插座（隐藏式设计）。台 12学生实验台钢木结构椭圆形或长方形；参考规格：24001200780，台面：台面采用威盛亚贴面理化板。2 组电脑机位。柜体：柜体
20、为钢木结构，4 柜门样式。实验台设计有电脑键盘、主机柜，柜体内设置能摆放斜面轨道。柜身板材采用滁州华能 18mm 三聚氰胺饰面双贴面板。导轨、铰链等五金配件均为知名品牌。提供四组 220v 五孔多用插座（隐藏式设计）。台 73实验凳固定钢架结构，钢材厚度 1.5 mm，主柱直径 50 mm，高度480 mm ，玻璃钢凳面或采用工程塑料 ABS 注塑成型，凳面直径 300-330 mm，凳面颜色和台身相近色。只 56木器设备（实验桌椅讲台等）4 仪器柜规格尺寸：10005002000 材质：侧板采用 16mm 厚三聚氰胺双贴面板，截面 PVC 封边带用机械高温热熔胶封边。结构：上部木制框架镶嵌
21、25mm 厚玻璃对开门，内部三层活动隔板采用 16mm 厚三聚氰胺双贴面板；下部橱柜对开门。个 51计算机知名品牌机，2.4G 以上双核 CPU/2G DDR3 800/320G SATA2(7200 转)/集成显卡/集成声卡/网卡/显示器：17”LCD/，主板集成硬盘还原功能/主板预留 2 个 PCI 插槽， /光电鼠标/教育专用耳麦/防水键盘/支持 USB 启动/硬盘防震技术/顶置开关， 原厂服务，主机、显示器五年免费保修，要求原厂工程师上门安装验机服务。6 个 USB 口（前置不少于 2 个）；预装正版 Windows XP台 152网络教室软件主流电子教室或网络教室管理软件 套 13
22、实物展台 80 万像素、VGA 输出， 450TV 线 ，光学变焦 16 倍、数码变焦 8 倍，灯数 2 个 台 1计算机与多媒体设备4 网络中控 知名品牌 台 15网络交换机24 口全千兆交换机 台 16投影机 短焦投影机，并与交互式白板用吊架整合 台 17交互式白板与投影机相配套 台 18 辅教设备 音响系统：含功放、无线领夹话筒 2 只、喇叭 2-4 只 台 11教学软件 与课程教学相配套。 套 12书写板教学专用白板，（1.2m*4m）含书写笔 2 支、专用板擦 1 个）与实现交互式白板功能相配套。 套 1其它3 空调 国内品牌产品 台 1-22、 数字实验系统配置目录（要求：以一个班
23、级 56 名学生为例，每四名学生配备一套数字化产品，教师另配一套用于演示与备份，共计 15 套产品。按照数据传感设备类、数据采集设备类、数据分析与显示设备类、软件类、实验系统辅助器材类、附件类等对序号、名称、规格参数、单位、配置数量列表归类提供目录）类别 序号名称 材料或品牌规格参数 单位数量备注标准配置传感器1电 流传 感 器-2A量程2A；分辨率：0.01A 只 152微 电流 传感 器-10A量程10A；分辨率：0.01A； 只 153电压传感器-20V量程20V；分辨率：0.01V 只 154磁场传感器-100mT量程100mT；分辨率：0.01 mT 只 155力传感器量程范围不小于
24、：-50N量程50N；分辨率：0.01N；可用于测拉力（显示正值）和压力（显示负值）；含附件：固定螺钉。对 156位移传感器由发射器和接收器构成。发射器由电池供电，易与实验装置（运动小车、弹簧振子等）组合；接收器与采集器连接， 0m量程2m，分辨率：1mm。无测量盲区；可实时测量显示v-t 图线。套 15数据传感设 备7光 电 门传 感 器1分辨率10S；用于测量速度、加速度等实验，有记数功能。 对 158声音传感器能测量声音的波形，研究声音的频率、周期、振幅等特征；0dB量程120dB，0分辨率1dB 只 159温度传感器-25量程120；分辨率：0.1；不锈钢探针。 只 1510压强传感器
25、0kPa量程700 kPa；分辨率：0.1 kPa；含测量气体的绝对压强配件。 只 1511加速度传感器-6G量程6 G，三维；分辨率：0.01 G 只 15拓展性传感器（选配）12电流传感器具有分辨率为 0.01A、1mA、0.1 mA 三个可自由选择量程范围的多量程传感功能。 只 113电压传感器具有分辨率为 0.01V、1m V、0.1mV 三个可自由选择量程范围的多量程传感功能。 只 114光传感器用于测量平面内的相对光照度分布，适用于比较光强和距离的关系；研究光干涉/衍射/偏振，含光学附件。 只 115旋转运动传感器最大 30 转/秒，分辨率 0.2 只 1数据采集设 备 1数据采集
26、器不低于四通道并行采集，支持 USB 即插即用，自动监测传感器接入或拔出，实现传感器 USB 供电；无须外接电源；可接插液晶显示装置（PDA），可供野外使用。台 15软件1中文版1、满足普通高中开展数字化实验要求；2、与数字化硬件设备相配套；3、支持开放性实验；4、更新及时、界面清晰、易操作。套 15实验系统辅助器材提供满足开展普通高中物理实验中有关力学、电学、光学、声学、热学等数字化实验配套要求；便于操作、实验效果良好的系列辅助器材，按 15 套配置。附件类 含仪器箱、连接线、转接器、实验实例、用户手册 套 15（三）、开放性体验实验室教学对象：全体学生。修习方式：自主选修。教学方法：学生自
27、主实验，教师指导答疑、学生组建课题研究小组自主探究，教师辅导。教学内容：要以学生为主体，课内外结合，突出学生的探究活动，把验证性实验设计成探索创意性实验。物理教学中，大量实验都是为形成概念、认识规律而设，开放性体验实验室通过物质建构等方式，以直观体验、动态生成的形态呈现，增强学生对抽象教学内容的形象理解和现实感悟，加强学生对课程的体验，提高学习的主动性和学习效能。同时针对新课标教材中创意设计题型的增加，我们在教学中鼓励学生创意设计新的实验方案，进行实验得出结论，并注意就实验的各环节，创设问题情景，让学生广开思路，寻找解决问题的办法，充分发挥学生的自主性和创造性。学生根据教学内容来设计实验，使学
28、生能够在设计实验中加强对抽象知识物化模型建构，在制作中培养学生的创新思维，在不断的试验中，锻炼学生的意志，培养学生的实践能力。教学目的：以自主实验为载体，提高学习兴趣。把具有一定代表性问题通过物质建构等方式，以直观体验、动态生成的形态呈现，激发部分学生的好奇心与求知欲，发展科学探索兴趣，树立坚持真理、勇于创新、实事求是的科学态度与科学精神。（四）、趣味物理实验与自制教具实验室教学对象：部分选择理科的优秀学生。修习方式：自主选修。教学方法：学生组成小组，配备教师辅导，带着课题，定期研究实验。教学内容：是充分开发和有效利用现有的实验室资源，最大限度地利用实验室现有的器材，充分挖掘其实验功能，做到一
29、物多用。动脑筋，想办法，充分利用多年闲置的器材开发新的实验，做到废物利用。可以对现有仪器和实验以及过时的仪器和实验进行改造，优化组合，设计出新的实验。倡导利用日常器具做实验，学生身边的物品和器具也是重要的实验室资源。开发自制教具和低成本实验的教学功能是本课程的一个重要特色，有些创意新颖或制作精巧的自制教具和实验可以作为学校的常规仪器和实验保留下来，并设计这种教具的探究实验课题，如：自制潜望镜、自制水火箭、筷子提米、简易风力发电器等。学生和教师均受益匪浅，从中学习了创新设计思想和开拓物理素质教育的思路。教学目的：不仅有助于物理教学，更重要的是可以激发广大师生的创造热情。四、课程基地网络化信息平台
30、建设姜堰二中物理科学课程基地将构建一个完整的网络化信息平台，这一平台包括课程基地管理网站建设和网络多媒体物理实验室建设两个部分。（一）、课程基地管理网站建设该网站包括中心基本信息、实验网上管理以及实验成果交流等内容。发挥网络开放的优势，通过开通 “物理实验网上预约系统”、“物理实验论坛”及“学生实验评价管理系统”等，其内容包括实验课题、实验开放的时间、实验一次可容纳的人数、实验所在房间、指导教师姓名、实验介绍、BBS 系统(可以发表通知、答疑和讨论等)。逐步做到网上通知、网上登记、网上辅导。实验教学实现网络化，以适应校内外实验资源共享。学生可利用基于校园网的物理实验教学网络选课与管理系统，选择
31、物理实验项目和实验时间等。网络环境下“学生实验评价管理系统”可以使教师进行可以点名、查询每个实验和实验室的学生预约情况、登记课内和实验报告成绩、发表通知等。学生成绩评定也是在网络环境下由全体参加开放式实验教学的教师进行评定，对不认真的学生减分；对完成好的、有独到见解的学生给予适当加分，更能体现对学生评价的公正。（二）、多媒体物理实验室建设多媒体物理实验室是网络多媒体系统+物理实验室的完美结合。其主要功能有：利用电子课件进行实验课前预习；在多媒体物理实验室利用网络电子课件指导课堂实验操作；课后复习、网上交流。东南大学物理实验中心曾于 2000 年 8 月建成全国第一个物理实验网络教学中心网站，并在当年 9 月初开通路邮，接受全国高校的访问。同时建成 8 个网络多媒体实验室，每一个实验室拥有多媒体计算机终端 4-6 台，可以满足全校每年 5000 名学生基础物理实验的网络教学要求。
