（课程与教学论专业论文）初中物理演示实验教学的改进研究.pdf

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r i m e n t i nj u n i o rm i d d l es c h o o lp h y s i c st e a c h i n g ， e x p e r i m e n tt e a c h i n gh a si m p o r t a n tp o s i t i o na l s oh a v es i g n i f i c a n tr o l e d e m o n s t r a t i o n e x p e r i m e n tt e a c h i n gi s a l li m p o r t a n tc o m p o n e n to ft h ee x p e r i m e n t a lt e a c h i n go f c o m p l e t i n gt h ed e m o n s t r a t i o ne x p e r i m e n tt e a c h i n g ，t h er e l a t e dr e s e a r c ha n dc a l lb e r e r m a k ee x p e r i m e n tt e a c h i n gi nj u n i o rm i d d l es c h o o lp h y s i c st e a c h i n g , t h u sd e v e l o p i n g c u l t i v a t i o no fs t u d e n t s a b i l i t ya n dq u a l i t y t l l i sa r t i c l ef r o mj u n i o rm i d d l es c h o o l p h y s i c st e a c h i n go fj u n i o rm i d d l es c h o o ls t u d e n t sp r a c t i c ec o m b i n i n gp s y c h o l o g i c a l c h a r a c t e r i s t i co fn e wc u r r i c u l u ma n dj u n i o rh i g hs c h o o l ，a n a l y z e so nt h ef e a t u r e so f j u n i o rh i 曲s c h o o lp h y s i c a ld e m o n s t r a t i o no ft h er e l e v a n tp r o b l e m s t h i sp a p e rm a i n l y d i v i d e di n t os u c hs e v e n p a r t s ： p r e f a c e ，d i s c u s s e st h et o p i cr e s e a r c hb a c k g r o u n d ，t h er e s e a r c hs i g n i f i c a n c e ，t h e r e s e a r c hm e t h o d s ； t h ef i r s tp a r t ，d i s c u s s e st h er e l a t e dt h e o r e t i c a lf o u n d a t i o n ； t h es e c o n dp a r t ，s u m m a r i z e st h ej u n i o rm i d d l es c h o o ls t u d e n t s p s y c h o l o g i c a l c h a r a c t e r i s t i c ； t h et l l i r dp a r t s u m m a r i z e st h ec h a r a c t e r i s t i c so ft h ep h y s i c a ln e wc u r r i c u l u mj u n i o r l l i g hs c h o o l ； t h ef o u r t hp a r t d i s c u s s e st h ep h y s i c a ld e m o n s t r a t i o no ft h ec l a s s i f i c a t i o n ，m e t h o d s ， r e q u i r e m e n t s ，a c t i o n ；。 t h ef i f t hp a r t m a i n l y0 nt h ec u r r e n ts t a t u so ft h ee x p e r i m e n t a lt e a c h i n go fj u n i o r i n v e s t i g a t i o na n da n a l y s i s ，r e s e a r c h ； ，n l es i x t hp a r t m a i n l yt ot h ej u n i o rm i d d l es c h o o lp h y s i c sd e m o n s t r a t i o ne x p e r i m e n t t e a c h i n gi m p r o v e m e n ta n dt h i n k i n g k e yw o r d s ：n e wc u r r i c u l u m ；p h y s i c sd e m o n s t r a t i o ne x p e r i m e n t s ；i m p r o v et h e r e s e a r c h i l 目录 摘要i a b s t r a c t i i 目录i i i 引言l ( 一) 问题的研究背景l ( 二) 问题的提出一1 ( 三) 研究的意义3 ( 四) 研究的方法3 一、课题的理论基础5 ( 一) 关于新课程5 ( 二) 关于建构主义7 二、初中学生的心理特征9 ( 一) 初中学生心理发展的规律9 ( 二) 初中学生心理发展的特点1 0 ( 三) 初中学生心理发展的差异一l o 三、初中物理新课程的特点1 2 ( 一) 联系生活实际i 1 2 ( 二) 充满趣味1 2 ( - - ) 具有探索性1 2 ( 四) 关注科技发展、注重人文关怀1 3 四、物理演示实验的相关理论1 4 ( 一) 物理演示实验与一般科学实验的区分1 4 ( 二) 物理演示实验的分类1 4 ( 三) 物理演示实验的方法1 8 ( 四) 初中物理演示实验的要求1 9 ( 五) 演示实验在物理教学中的作用。2 l 五、对当前初中物理演示实验教学现状的调查与分析2 4 ( 一) 初中学生对演示实验的认识2 4 ( 二) 在演示实验中学生的活动及教师的表现2 6 ( 三) 初中物理演示实验的完成情况及教师的教学情况。2 8 ( 四) 对学生课外实验情况的调查2 9 i i i ( 五) 对问卷调查的总结3 0 六、对初中物理演示实验教学的改进与思考3 1 ( 一) 增强实验的演示效果、激起学生的兴趣3 1 ( 二) 改进演示效果不明显的仪器装置3 2 ( 三) 把条件允许的演示实验改成学生探究实验3 2 ( 四) 合理运用多媒体教学技术3 3 ( 五) 发掘生活中的实验资源，尝试自制教具，进行演示实验3 3 ( 六) 进一步加强初中物理教师实验技能的提高3 4 ( 七) 训练让学生自己完成演示实验的设计、操作。3 4 ( 八) 开放物理实验室，给学生动手实践的时间和空间3 5 结语3 6 参考文献3 7 附录一3 9 致谢4 1 i v 东北师范大学硕士学位论文 引言 ( 一) 问题的研究背景 国务院于1 9 9 9 年转发了教育部面向2 l 世纪教育振兴行动计划。于同一年， 国务院在第三次全国教育工作会议上颁布了关于基础教育改革与发展的决定。 两个文件中都多次提出了要改革现行的基础教育课程体系，构建面向新世纪，应 对新挑战的基础教育课程体系。在2 0 0 1 年，教育部印发了基础教育课程改革纲 要( 试行) ，标致着新一轮的基础教育课程改革正式启动。 全日制义务教育物理课程标准于当年7 月出版发行，全日制义务教育物 理课程标准倡导的理念是：注重全体学生的发展，改变学科本位的观念；从生 活走向物理，从物理走向社会：注重科学探究，提倡学习方式多样化；注意学科 渗透，关心科技发展；构建新的评价体系。全日制义务教育物理课程标准制 订后，以它为指导的物理教材编写工作随之开始。初中物理新课标教材于2 0 0 2 年9 月首次在实验区试用。 新课程改革如今已走过十余载的春秋，全国范围内都使用着符合新课程标准 的教材，正逐步建立与完善这一课程体系。在初中的新课程体系中，物理学科是 其重要的组成部分。提高全体学生的科学素养是物理新课程标准的终极目标，科 学素养的形成及提高不仅需要教师们的“言传”，更需要教师们的“身教”。而 演示实验恰恰能够很好地“身教”，能够规范学生们的实验操作，帮助学生形成 熟练的实验操作技能，养成良好的实验操作习惯；还能够促进学生们对物理规律 的理解，帮助学生建立起合适的物理模型，掌握正确的物理过程；也能够训练学 生们的科学思维，有助于学生提炼总结出正确的结论，知道解决问题的科学方法。 ( 二) 问题的提出 实验是物理学的基础，在物理学向前发展的历史长河中，人们对物理原理及 物理规律、定律的检验，几乎都是通过科学的实验来验证的。例如华裔实验物理 学家吴健雄及其实验小组通过从c 6 0 的b 衰变电子角分布的实验中，证实了在弱 相互作用中宇称的不守恒。从而验证了杨振宁跟李政道发现的宇称守恒问题；还 有一些新的物理现象的发现及物理定律的建立，也大都是从严谨、科学的实验中 发现和得出的。例如英国物理学家焦耳发现的焦耳定律，他是通过4 0 0 多次的科 学、严谨的反复实验，来研究热和功的关系根据所测量的实验数据提出了焦耳 l 东北师范大学硕士学位论文 定律。 实验也是物理教学的基础。通过实验可以让学生了解一些物理规律得出的过 程，深化对物理规律的理解：通过实验可以让学生观察到一些物理现象，加深对 物理现象的体验；通过实验可以让学生掌握到基本物理方法，加强对物理思维的 训练。 比如教师在初中电磁感应现象这一部分内容教学中，通过在什么情况下磁可 以生电的探究过程，使学生们在实验的过程中，经过一步步的实验，得出正确的 结论。通过这样的实验过程，使学生明确只有闭合电路中的一部分导体在磁场中 做切割磁感运动时，才会产生感应电流。以加深化这一规律的理解。 再如在初中电阻这一部分内容教学中，通过把不同阻值的电阻丝接入同一电 路中，使灯泡的亮度发生变化，让学生知道是因为电路中的电阻发生了改变，才 使得灯泡的亮度发生了变化。以加深学生对电阻表示导体对电流阻碍作用大小这 一物理结论的体验。 又如在初中声音的产生这一部分内容教学中，有些物体发声时的振动是不明 显的，用肉眼是很难观察到的，但是它们确实在振动发声。以鼓面发声为例，怎 样能够反应出鼓面在振动成为了实验的关键。学生们会想出在鼓面上撒小豆粒或 者放小弹力球等方法，来解决这个问题。学生们通过自己思考，解决了实验中遇 到的问题，并且还知道了转换这种思想，也锻炼了学生们的思维。 演示实验是物理教学的重要组成部分，在物理教学中离不开实验，更离不开 演示实验。因为物理规律、定律的得出或验证，大都需要通过实验来完成。在课 堂教学的有限时间里，是不大可能每次都让学生自己设计实验来得出结论或验证 规律的，这就需要教师帮助学生来完成。演示实验是教师帮助学生完成目标直接 而有效的途径，演示实验能够调动学生们的感官，呈现给他们相关物理知识的情 境，及观察物理现象的手段；演示实验能够激发学生们的兴趣，增添给他们学习 物理知识的动力，及学好物理知识的愿望；演示实验能够启发学生们的思维，提 供给他们解决物理问题的思路，及解决物理问题的方法。 做好物理教学中的演示实验可以起到事半功倍的效果：教师教的轻松，学生 学的轻松。当前，随着新课程改革的进一步深化和线教师对实验作用认识的提 高，初中物理实验教学的开展是有声有色的。不仅大部分学校的仪器配备比较完 善，实验开出率较高，并且一些专家和教师在物理实验教学的研究上也取得了很 多的成果。但仍然存在着一些问题：虽然大部分实验能够完成，但形式化趋势明 显；教师的实验技能存在不足，仍然需要针对性的训练提高；不少地区学校因为 中考的压力，使得做实验变成了讲实验，实验的次数和内容不能达到课标要求； 某些实验按照现有器材进行演示时，实验效果不理想，仍然需要解决等。 2 东北师范大学硕士学位论文 ( 三) 研究的意义 。 物理学的基础是实验，物理的教学也离不开实验。尤其是在初中物理教学中， 实验教学从始至终。物理实验蕴含着丰富的物理思想和物理的教学与研究方法。 初中学生的生理及心理特征决定了他们对抽象的物理概念理解困难，接受起来较 弱，研究初中物理实验教学对优化物理课堂、增强教学效果，提高教学质量起着 不可估量、不可替代的作用，具有重要意义。作为初中阶段物理实验教学重要组 成部分的演示实验也有着重要作用和意义。对演示实验教学的研究有助于物理实 验的教学，也有助于物理知识的教学。 目前高中并未普及，中考的压力依然存在，这些在很大程度上都在冲击着新 课程改革。物理实验课仍然大多流于形式，仅仅把实验作为得到物理结论、理解 物理规律、巩固物理概念的一种手段。使它从属于物理理论知识教学，因此忽略 了对学生科学思维的培养、忽略了对学生科学方法的训练及科学态度的养成。这 使得初中物理实验教学是片面的，不具有系统性，使得物理实验教学的作用没有 完全体现。 物理实验教学是实现新课标理念，达到新课标要求的重要途径，也是完成教 学目标重要而有效的手段。物理实验教学有助于学生掌握物理规律；有助于学生 形成科学的思维：有助于学生掌握科学的方法；有助于学生各种能力的养成。 大量调查表明，我国学生的理论水平要高于发达国家，但涉及到创新、解决 具体问题时的动手能力却落后于发达国家。究其原因，是在教育中出现的问题， 平时在教育中不注重创新，动手能力的培养，当面对具体问题时自然就缺乏这方 面的能力。对初中物理实验教学的研究有助于国民科学素养的提高，也有助于国 民综合素质的提高。 ( 四) 研究的方法 本研究所采用的方法有文献法，调查法跟案例分析法。文献法是本问题采用 的基本研究方法之一。查阅与收集的文献资料包括了教育学、心理学、物理教材 教法，物理实验等相关方面的资料，其中有专家学者的相关论著、也有一线教师 在期刊上发表的相关文章。以这些文献资料为研究的基础，笔者通过对这些文献 资料的搜集、整理、分析，归纳总结出了物理实验教学的研究现状，结合现有的 研究成果及物理学科自身的要求，作了相关的梳理、研究。 调查法主要采用了问卷调查的方式，知道了初中学生对初中物理教学中的演 示实验的态度及期望与要求，掌握了基本的原始数据，从而能够分析出初中物理 演示实验教学中存在的问题，及问题的根源。再进一步分析得出课题研究的相关 。阎金铎， f j 世昆中学物理教学概论 m 北京，高等教育出版社1 9 9 3 3 3 东北师范大学硕士学位论文 结论。 案例分析法，在本研究中例举了一些初中物理演示实验教学的案例，通过分 析总结，找到改进演示实验，提高实验效果的途径。使得本研究能够给一线物理 教师提供借鉴、参考，提高他们演示实验教学的水平。 4 东北师范大学硕士学位论文 一、课题的理论基础 ( 一) 关于新课程 新世纪是信息化、全球化的时代，知识以前所未有的速度增长和更新换代， 置身其中的每个人都要不断地学习，才能不被时代所抛弃。所以，在课堂上使学 生具有学习的兴趣、意愿、方法，往往比单纯地记住一些知识更重要；培养学生 独立思考，解决问题的能力，也比一纸高分更有价值。在传统的应试教育中，所 有的焦点都集中在学生的分数上，想方设法、千方百计地提高学生的分数，而忽 视了对学生各种能力的培养。这样的教育将不能适应社会发展的需要，长此下去 会对社会的发展产生负作用。教育改革势在必行。 1 9 9 9 年，国务院在全国第三次教育工作会议上，提出了改革现有的基础教育 课程体系，构建适应社会发展的，能够应对时代挑战的新的课程体系的要求。并 在2 0 0 1 年，由教育部印发了基础教育课程改革纲要( 试行) ，标志着新课程改 革的启动。 新课程改革着眼于培养出具有能够适应二十一世纪社会、科技、经济发展所 必备的能力和素质的人才。在义务教育阶段，物理课程不仅应该注重科学知识的 传授和技能的训练，注重将物理科学的新成就及其对人类文明的影响等纳入课 程，而且还应重视对学生终身学习愿望、科学探究能力、创新意识以及科学精神 的培养。哪 新课程改革的基本理念： 1 注重全体学生的发展，注重学生的全面发展 义务教育阶段的物理教育的主要目标是提高全体学生的科学素质，基础物理 教育要满足每个学生发展的需要。不仅要使每个学生获得为其将来发展所必需的 知识储备，还要使每个学生全面地发展。在当今的社会中，仅掌握知识是不够的， 还应具备各种能力，所以在新课程改革中加强了对学生探究能力、科学方法、科 学品质培养的要求。 2 改变学科本位观念，注意学科渗透 课改前，课程的设置重心是在物理学科体系的完善、完备上。而新课程的设 置是以适应学生发展的需要为根本目的，不是为了物理学科自身的体系。突出以 学科为中心，容易使学生的学习内容过难、学习负担过重、学习兴趣世失，并且 中华人民共和国教育部全日制义务教育物理课程标准( 实验稿) s 北京师范大学出版社2 0 0 1 ( 7 ) 1 5 东北师范大学硕士学位论文 还极易使教师在教学过程中只注重物理知识的传授，甚至是灌输。新课程标准对 课程体系做了很多改进，不再是从物理学科本身的知识结构出发，向学生介绍应 改掌握的物理知识及规律；而是用生活中的物理现象，从学生的感官经验出发， 以这些作为学生认识规律、掌握知识的素材，保护学生的学习兴趣，发挥学生的 主动性，培养学生的各种能力、提高学生的科学素养。 同时，也要注意不同学科间知识与方法的相互联系与相互渗透，使学生了解 各种科学技术的新发展、新趋势，使学生对科学知识有较全面的了解，对自然世 界有较正确的认识，一步一步地树立起科学的世界观。 3 以学生为中心 在课改前的教学活动中，教师扮演着主要角色，是知识的传授者，具有绝对 的权威；学生处于被动接受的地位，接受老师所讲授的知识。而新课程标准要求 教师要改变角色，由知识的传授者转变成学生学习过程中的指引者、合作者。教 学过程由单向地知识传授转变成有交流、有反馈的互动。在过去的教学中，教师 注重学科知识的完整和系统，重视理论轻视实践，不重视实验教学。而课改后的 教材更注重的是知识的实用性，在教学中以“想想议议”、“交流评估”、“想 想做做”等这样的形式出现，突出了学生的活动，体现出了学生的主体性。课程 的设置也是以学生为中心，为了全体学生的全面发展。教师在以后的教育工作中， 工作重心要转变到以学生的全面发展上来，以学生的全面发展为主要目标。 4 注重科学探究 课改前的物理课程过分强调知识的传承，忽略了对学生独立解决问题能力的 培养，也忽视了对学生掌握科学研究方法的训练，没有使学生得到全面的发展。 教师在课堂上主要以书本为主，实验可有可无，对实验不重视。这样致使学生对 知识的结果特别看重，而不考虑出现这种结果的过程是否正确、是否严谨、是否 科学，出现重结果轻过程的现象。单纯地传授知识，会使物理课堂变得枯燥乏味， 由此导致学生学习物理的兴趣下降，甚至丧失。致使很多学生失去学习物理的信 心，放弃对物理的学习。 新课程改革后的物理课程改变课改前过分强调知识传承的倾向，强调让学生 经历科学探究的过程，从而使学生在此过程中学习、掌握科学的研究方法，提高 学生的动手能力，培养学生的创新意识及探索精神。在义务教育阶段的物理课程 中科学探究主要是通过探究实验来实现和完成的。 5 构建新的评价体系 以前的评价是以甄别和选拔为目的的评价体系。评价的内容主要针对学生对 本学科知识的掌握及熟练程度，忽略了对学生动手解决实际问题能力、创新能力、 及科学素养等方面的考查。无视学生个体之间的各种差异，用一成不变的学业成 绩来评定学生，使学生处于被动地、消极地被评价地位。会使学生只注重自己的 6 东北师范大学硕士学位论文 分数，而不考虑自己其他方面的素质的提升，使学生不能全面地发展，也不利于 各种特殊人才的发现和培养。 新课程改变了以前的评价体系，构建了注重过程评价与结果评价相结合，多 元化、发展性的评价体系。以对学生的正面评价为主要评价内容，用多种评价方 式来评价学生。避免了单一成绩评价给学生心理的挫伤，强化了学生学习的主动 性、积极性。使学生敢于尝试新的想法，有利于学生创新能力的培养和提高。让 学生有信心完成好自己的学业。 ( 二) 关于建构主义 建构主义也称为结构主义，属于认知心理学派。其提出者最早可追溯至瑞士 的心理学家皮亚杰( j p i a g e t ) ，其他代表人物还有科恩伯格( 0 k e r n b e r g ) 、斯 滕伯格( r j s t e r n b e r g ) 、卡茨( d k a t z ) 、维果斯基( v o g o t s g y ) 。 建构主义理论的内容极其丰富，但其核心内容可以概括为：一切以学 生的学习为中心，注重学生学习中的主动探索、主动发现和对己学知识主 动的意义构建。建构主义强调的是学生的“学”，以学生为中心；这与传 统的教学思想恰恰相反。在建构主义理论的观点下，每个学生应以自己的经验 和知识结构为基础主动去意义建构知识，而不是被动的等待别人把知识传递给自 己。 建构主义理论认为学生所学的知识不是通过教师传授得到的，而是学习者在 一定的社会文化背景下，借助别人的帮助( 教师的帮助和同学的帮助) ，利用必 要的学习资源，通过自己的意义建构而获得的。因此，建构主义学习理论把“情 境”、“协作”、“会话”、“意义建构”作为学习环境的四个必要因素。意义 建构是教学活动的终极目标。学生是教学活动的中心，是“意义建构”的主体， 是知识的建构者：教师是教学活动的组织者、引导者、帮助者，教师的任务由以 前的知识传授者转变成为学生进行“意义建构”的促进者，主要负责激发和维持 学生的学习兴趣，引导和促进学生进行“意义建构”。 根据建构主义学习理论，在演示的过程中可以多设置一些表面相似，实质相 差很远的实验现象，让学生通过观察、讨论、思考，总结得出正确的结论。在实 验过程中也可多设置一些难度适中的问题，这样更能引起学生的思考，激起学生 的探索欲望和求知欲望，使学生学习动机维持在一个适当的水平。 建构主义学习理论倡导学生之间的合作。在合作学习过程中，学生之间可以 相互激励鼓劲、相互启发思维、相互学习方法、相互弥补不足、相互促进提高， 分别实现自己的“意义建构”。所以，在条件允许的情况下，在演示实验过程中， 可以根据实验设备、实验装置的配置情况将演示实验改编成学生分组实验，2 到4 人一组为佳，发挥每一个学生的能力和作用，这样不仅达到了“意义建构” 7 东北师范大学硕士学位论文 的目标，同时也培养了学生精诚合作的意识。 建构主义学习理论认为学习活动是学生根据具体的情境，通过自己已掌握的 知识，去建构新的知识或者重新构建已有知识的过程，而不是由教师向学生传授 知识的过程。建构主义学习理论提倡在演示实验教学中也以学生为中心，注重学 生的参与合作、主动探究，在实验过程中实现对知识的“意义建构”。在演示实 验教学过程中教师是指导者、组织者、合作者，要充分利用“情境”、“协作”、 “会话”等学习环境的要素，来完成学生的“意义建构”这一终极目标。 本研究主要以新课程的理念和构建主义相关理论为基础，在这一基础上，来 研究初中物理演示实验的相关问题。期望在这些理论指导下，能够很好地完成本 课题的相关研究，得出对初中物理实验教学有实际意义的结论。 8 东北师范大学硕士学位论文 初中学生的心理特征 初中学生处于由儿童向青少年的过渡时期，此时的学生是介于成熟与非成熟 之间的一种状态。说他们少不经事，而他们还积累了一定的生活经验；说他们已 经成人，而他们大多数时的表现又很幼稚。处于这一时期的学生的最大特点是身 心的快速发展。处于这一时期的学生，在身心快速发展变化的过程中，会遇到各 种各样的问题，包括生理上的疑惑和心理上的困惑等。如果在这一时期，处理不 当会对学生未来的成长发展产生消极的影响。 ( 一) 初中学生心理发展的规律 随着初中学生身体的发育和心理的发展，初中学生的一些行为都发生了明显 变化： 1 稳定发展和可变发展 稳定是指心理发展具有自己的规律，是一个独立的系统。在任何时候，都不 可能跳过某个发展阶段或任意改变其发展阶段；可变是指在特定的条件下，心理 发展的某些特征会发生某些变化，这种变化可能会起到积极的作用，也可能是消 极的。在初中阶段一定要防止学生消极变化的出现，使学生保持心理的稳定，顺 利完成初中的学习生活。 2 顺序发展和阶段发展 初中学生的心理发展是按照由低级到高级、由量变到质变这一规律连续不断 向前发展的。例如思维方式正处于从形象思维到抽象思维的过渡阶段，记忆方式 也处在由机械记忆到意义记忆的转变阶段。初中学生心理的阶段性发展表现在不 同年龄阶段具有不同的特征表现，例如在初中低年级时，学生的逻辑思维主要用 具体形象做支持，属于形象思维阶段；而到初中高年级，学生的逻辑思维能力得 到了充分的锻炼，有了明显的加强，已经可以运用抽象逻辑思维来解决一些问题。 学生的思维方式逐渐从形象思维过渡到抽象逻辑思维。 3 共同发展和差异发展 共同是指在人的心理发展过程中，在某一时期或某一阶段同龄人心理发展所 表现出来的普遍的或相似的特征；但由于各种各样因素的影响，例如生活环境、 人际关系等，使得个体心理发展也会存在着一定的差异。 9 东北师范大学硕士学位论文 ( 二) 初中学生心理发展的特点 1 认知能力的发展：初中学生有目的、自觉地观察能力提高了，观察的持 续时间更长一些；初中学生思维已由具体的形象思维逐步过度到抽象的逻辑思 维，并且着重通过所学知识、理论来解决遇到的问题，而不是依靠自己的经验去 解决问题：在遇到问题时能够独立思考，尝试自己解决；对事物的认识有自己的 看法，人生观和世界观初步形成；也更喜欢对问题进行争论，勇于发表自己的看 法和观点。 2 情感态度的发展：初中学生的情感热烈丰富、有朝气、易冲动，更容易 被激怒，对情感的体验比小学生更加的深刻；具有乐观向上、活泼可爱的性情； 自我调控能力明显提高，但思想仍不成熟；爱好结交朋友，友谊发展迅速；性发 育进一步成熟或者开始了性发育，第二性征开始出现，在异性交往中时而会遇到 困惑，也有早恋现象的出现。 3 道德品质的发展： 学生的道德品质是一个完整的系统，包括道德认知、道德情感、道德意志和 道德行为。它们相对独立又相互依存。道德认知表现在道德思维的发展和道德观 念的建立上；道德情感是人的道德需要是否得到实现而引起的主观的内心体验。 它伴随着道德认知的发展而加深；道德意志表现为战胜非道德的动机、排除困难， 执行道德动机而引起的行为，决定道德行为是衡量道德品质高低的标志，它要通 过一些列的模仿、多次强化、有意识的练习和与不良行为习惯的斗争才能实现。 4 意志品质的发展：初中学生的意志品质主要体现在自控能力、机智果敢 等心理品质上，自控能力不断增强，遇到问题时能够沉着、冷静，并自觉、果断 地做出决定和努力，对一些事情能够坚持自己的意见，并付之行动。 ( 三) 初中学生心理发展的差异 初中学生心理发展的差异主要表现在： 1 气质类型的不同 气质是人的心理特征，它具有天赋性，稳定性。气质还与人的性格、成长环 境和教育程度等有关。它的主要表现是对情感体验的快与慢，及对情感体验的深 与浅，以及对刺激反应的灵敏与迟钝、作出相关判断决定的果断与犹豫等方面。 不同气质的学生应有相应的、不同的教育方法。 毕研军中学物理演示实验及教师实验素养的培养对策研究 d 山东师范大学，2 0 0 9 1 4 l o 东北师范大学硕士学位论文 2 性格的差异 初中学生的性格差异主要表现在两方面：一方面是性格类型的差异；另一方 面是性格特征的差异。从性格类型上可以把初中学生分为两类，即内倾型和外倾 型，而性格特征的差异主要表现在不同的学生对相同现实所采取的不同态度上， 或在进行活动中的不同行为上。 3 兴趣爱好的差异 兴趣爱好是人力求认识某种事物所特有的意志品质，是人主观意愿的一种表 现。兴趣爱好表现在不同的人的意愿倾向上，即不同的人对相同学科、相同学习 内容的不同态度上；也表现在兴趣爱好的发展程度上，有的学生兴趣爱好是从小 就有的，有的学生兴趣爱好是后来出现的，有的学生兴趣爱好稳定，有的学生兴 趣爱好多变；最后表现在兴趣爱好的深度和范围上。 4 各种能力上的差异 能力是个人顺利完成某项活动所必需的心理特征的总和。初中学生能力的差 异主要表现在： ( 1 ) 认知能力上的差异。在不同的认知能力上，初中学生会表现出不同的特点， 例如记忆，有的学生善于听觉记忆，有的学生善于视觉记忆。在记忆的特点上， 有的学生记忆快而遗忘快，有的学生记忆慢但不易遗忘。有的学生在想象能力上 生动鲜明、具体形象，而有的学生却混乱模糊、支离破碎。 ( 2 ) 特殊能力上的差异。初中学生特殊能力的差异是很明显的，有的学生文学 才能明显；有的学生绘画才能突出；有的学生音乐才能优异等等。据有关研究表 明，1 5 岁以前的学生感应灵敏度超过成人，最容易表现出创造、绘画、音乐等方 面的才能。在这一时期要注意学生特殊能力的发现和培养。 ( 3 ) 能力发展水平上的差异。初中学生的能力发展水平有高有低；有快有慢。 有些初中学生很早就会表现出某种能力，而有些初中学生的能力则表现的比较 晚，甚至有些人很晚才会表现出来。同一个初中学生身上不同能力的发展速度、 发展水平也会不同。 由于初中学生具有这样的心理特征，要求物理教师在物理教学中要考虑到学 生的认知水平，及各种能力的发展水平，也要考虑到学生间各种能力水平的差异， 做到“分段教学”“因材施教”。创设好相关的物理情境，激发和维持学生学 习的兴趣，调动学生的积极性，使学生在教学活动中能够积极求知、主动探索、 获得新知，并对学习成果进行分析、总结，以让学生在教学活动中得到充分的锻 炼和全面的发展。 东j l i j i l i 范大学硕士学位论文 初中物理新课程的特点 ( 一) 联系生活实际 新课程物理教材贴近学生的实际生活，通常是用学生身边常见的生活实例或 生活现象来导入教学。使学生感受到物理知识在生活中各方面中的渗透和应用， 运用自己的各种感官去感受物理现象的存在，体会物理现象后蕴含的物理规律。 学生可以用自己的一双善于观察的眼睛来发现生活现象中的物理问题。例如，在 人教版八年级上册汽化和液化中，可以让学生回忆冬天窗户玻璃上的冰花在室内 一侧还是在室外一侧，学生会根据自己的观察来回答这一问题。在人教版的教材 中有很多实验是利用生活中常见的物品和材料来进行的，例如用装满水的杯子和 一张纸来演示大气压强的存在，利用盐水和鸡蛋来演示物体的浮沉条件。利用乒 乓球和音叉来演示发声的物体在振动等。“从生活走向物理，从物理走向社会” 的理念使得物理和生活、社会联系紧密。使学生可以用所学的物理知识来解释生 活中的一些现象，解决生活中遇到的一些问题。使学生感受到物理是有用的，不 仅可以学到相关知识，还能解决遇到的一些实际问题。 ( 二) 充满趣味 新课程物理教材在编排上使用了很多色彩鲜艳的图片，使得全篇图文并茂， 生动形象，充满趣味性。人教版教材在每一章的首页，都使用了彩色的图片，在 图片中不仅很好地突出了章节的主要内容，也还提出了一些有趣、新奇的问题， 激起了学生的好奇心，使学生带着问题来学习新的章节。教材在编排上能够考虑 初中学生的心理特征，适应初中学生的阅读习惯，满足初中学生的好奇心，吸引 初中学生的注意力，保持初中学生学习物理的兴趣。在教材中还增加了“想想做 做”、“想想议议”、“科学世界”等环节，开阔学生视野的同时，也引导着学 生对一些物理现象的进一步思考和探索。 ( 三) 具有探索性 新课程教材中特别注重学生的探究，重视学生通过自己或与同学合作在实验 中，通过探索实践去获得物理知识。在新课程中注重学生对科学知识的切身体验， 使学生在探究过程中能够深刻体验获得的物理知识，在探究过程中也培养了学生 的探究能力，解决问题的能力。在新课程中，把培养学生的科学探究能力放到了 1 2 东北师范大学硕士学位论文 与掌握物理基础知识一样的重要地位，在课堂物理教学中增加了学生动手实践的 比重。科学探究不仅是学生的一种学习方法，也是物理教学的一种重要教学方法。 把科学探究纳入课程标准，目的是将教学的中心从过分强调知识的传承转移到让 学生经历科学探究过程获得知识上来。使学生由知识的被动接受者转变成知识的 主动探索者，培养学生科学探究的能力、严谨科学的态度和勇于创新的探索精神。 物理教育的目标是通过对物理知识的学习，使学生学会学习，学会探究，具有独 立解决问题的能力，养成正确的科学观、价值观、世界观。 ( 四) 关注科技发展、注重人文关怀 新课程物理教材增添了“科学世界”这一板块，这一板块的内容主要介绍一 些科学技术在生活中的应用及发展的动向和趋势，延伸了学生们的阅读空间，也 开阔了学生们的视野，使学生对当前的科技发展有一定的了解。并且在这一板块 中，也设计了一些很有价值的问题，来引起学生们的思考，促使学生们去探索、 去发现新的相关知识。 在新物理教材中还增加了s t s 相关的内容，介绍了一些科学技术在生活生产 的应用，及在应用这些科学技术时，给人类及大自然带来的负面影响。探讨了科 学、技术、社会三者之间的关系，使学生知道科学技术是把双刃剑，既可以给人 们带来种种便利，也可以给人类带来各种伤害。例如在人教版八年级物理上册汽 化和液化这节课中，就介绍了制冷设备中的制冷剂一一氟利昂对大自然的破坏和 给人类带来的危害。使学生知道科学技术的利与弊，在享用科技成果的同时，我 们人类正面临着巨大的挑战：自然资源的枯竭、环境污染的加重、人口的快速膨 胀、气候的恶劣变化等。这些问题需要人类花费巨大的人力、物力、财力去解决。 面对这些问题，需要学生冷静、客观地认识科学技术的作用，使学生能够正确对 待科学技术，以便来正确地运用科学技术。新课程要求义务阶段物理教育不仅让 学生了解、知道、掌握一些科学技术，而且也注重学生人文精神的培养和提高。 1 3 东北师范大学硕士学位论文 四、物理演示实验的相关理论 ( 一) 物理演示实验与一般科学实验的区分 一般科学实验指的是以科学研究为目的，有计划、有步骤进行的科学探索， 包括物理学中探索实验。 演示实验是在课堂上主要由教师操作，并通过教师的启发引导，帮助学生对 实验进行观察思考，以达到一定教学目的的实验教学方式。演示实验一直是物 理教学中应用最多的一种实验教学方式。 它的主要目的是把要研究的物理问题以一个简单、纯粹、合理的情境展现给 学生，通过学生对物理情境中各种材料的感知、认识、整合，引导学生思考、分 析、归纳，再配以讲授或者讨论等方式使学生熟悉物理现象、明确物理概念、得 出物理规律，也通过演示实验启发、引导和示范，提高学生独立实验，解决问题 的能力。 ( 二) 物理演示实验的分类 按照不同的标准，从不同的角度演示实验有不同的分类方法。 1 从知识体系的角度 演示实验按照不同的知识体系可以分成：声学演示实验、光学演示实验、热 学演示实验、电学演示实验、力学演示实验、原子物理学演示实验等。 2 从实验内容简、繁的角度 演示实验按照实验内容简、繁的标准可以分成：单一性演示实验与综合性演 示实验圆。 单一性演示实验指的是从一个物理情境中，引出一个物理概念或者物理规 律的实验。目的是帮助学生正确地理解物理概念或准确地建立物理规律。单一性 演示实验比较简单，容易被初中学生接受，且在课堂教学中易于实现，是初中物 理教学中经常用到的教学手段。 综合性演示实验与单一性演示实验相比，包含的物理知识较多，是在多个 物理规律的作用下，形成一定物理现象的实验。综合性演示实验一般适用于单元 复习，在学生学习了相关物理知识后进行演示，用于对不同物理现象或不同物理 。陶洪物理实验论 m 南宁：广两教育出版社1 9 9 6 1 3 4 岛付勇军初中物理教学中的演示实验与创新 d 四川师范大学2 0 0 8 1 3 1 4 东北师范大学硕士学位论文 概念的比较，使学生对所学的物理规律有更深刻的认识。 3 从实验目的的角度 按照实验目的的不同，及在实验过程中对学生思维、技能、能力要求的不同 可以分成：概念现象型演示实验、验证型演示实验、探究型演示实验、应用型演 示实验等。 ( 1 ) 概念现象型演示实验 概念现象型演示实验又可分为： 为了说明物理概念而做的演示实验，比如，人教版初中物理八年级下册七 十一页中演示通线螺线管的磁场的实验( 如图1 所示) ，在通电螺线管的两端各 放一个小磁针，并在硬纸板上均匀地洒满铁屑。通电后观察小磁针的指向，轻敲 纸板，观察铁屑的排列情况。 幽1 为了说明物理现象的演示实验，比如，人教版初中物理八年级上册九十八 页中摩擦起电现象的演示( 如图2 所示) ，用与毛皮摩擦过的橡胶棒去靠近桌面 上的小纸屑，能够看到小纸屑被橡胶棒吸起。 图2 1 5 东北师范大学硕士学位论文 为了说明仪器的原理、结构、功能和使用方法的演示实验，比如，人教版 初中物理八年级下册八十五页手摇发电机模型的演示( 如图3 所示) ，在演示过 程中观察发电机模型的构造，要观察出磁极的形状、线圈与灯泡之间的连接装置 和线圈与摇把之间的链接装置。还要观察发电机转速与小灯泡亮度的关系等。 幽3 ( 2 ) 验证型演示实验 验证型演示实验是老师演示，学生按照物理理论或物理规律检验预期的物理 现象、特征变化是否真实存在的一种实验。学生也可以返回来根据实验现象再判 断和