（课程与教学论专业论文）新课程下的高师物理中教法实验课程改革探究.pdf

论文独创性声明 本论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。论文中除 了特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或机构已经发表或撰写过的研究 成果。其他同志对本研究的启发和所做的贡献均已在论文中做了明确的声明并表 示了谢意。 作者签名：1 ) 乏浩日期：o 町d o g 论文使用授权声明 本人完全了解上海师范大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权 保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅：学校可以公布论文的全部或部 分内容，可以采用影印、缩印或其它手段保存论文。保密的论文在解密后遵守此 规定。 储微韶蜘燧洳巍”如s 上海师范大学硕士牛业论文 摘要 中学物理教学论课程是高师物理教育专业的一门必修课，也是培养物理教育 专业学生具备中学物理教学能力的基础课。长期以来，实验在中学物理教学论课 程中并没有受到足够的莺视，在很多的高师院校里面，它并不是作为- i 1 独立的 课程，而是作为中学物理教学论中的一个章节来设立的。中教法实验成了一 种可有可无的“摆设”。实验课时紧张、实验教材过时、实验器材落后、实验教师 缺乏等等这些问题普遍存在。 本文采用文献法、访谈法、调查法等方法对中教法实验教学的改革做了探索 和实践。论文首先对物理实验与物理教学实验作了区分，并对物理教学实验在教 学中的地位和作用作了阐述。第二部分从中学新课程理念对物理实验的要求、中 学物理实验教学的现状以及中教法实验的现状的调查分析出发，提出了改革中教 法实验的必要性。第三部分主要结合本校的中教法实验教学提出了对中教法实验 改革的方案。最后，结合实际的教学要求提出中教法实验教学的一个可行的教学 大纲。 当前，无论是在大学高等教育还是在中学基础教育当中，都在热火朝天的进 行教学改革。在这大好形势下，我们要抓住这种契机，改变中教法实验落后、不 受晕视的现状。本文希望相关的领导和教师能够认识到中教法实验的蕈要性及改 革的必要性和可行性，提出改革的具体方案加以实践。并希望这些实践能够给其 它学校提供一些可借鉴的例子。在改革当中遇到的问题和不足能在以后的实践中 加以改进和提高。 关键词：高师：中教法实验；课程改革： 物理实验教学 第6 页共5 0 页 上海师范大学硕士平业论文 a b s t r a c t p h y s i c a lt e a c h i n gt h e o r yi san e c e s s a r yb a s i cc o u r s ei nn o r m a lu n i v e r s i t ya n da l s o a l la c a d e m i cc o u r s et om a s t e rt h ep h y s i c a lt e a c h i n gs k i l l f o ral o n gt i m e ，e x p e r i m e n t h a sn o tb e e np a i da t t e n t i o nt o i nm a n yn o r m a lu n i v e r s i t y , i ti sn o tw o r k e da sa n i n d e p e n d e n tc o u r s e ，i ti st h ep a r to f t h ep h y s i c a lt e a c h i n gt h e o r y t h ee x p e r i m e n to f t h e p h y s i c a lt e a c h i n gt h e o r yi sd i s p e n s a b l e t h el a c ko ft h ee x p e r i m e n tt i m e ；t h et e x t b o o k o fe x p e r i m e n ti so u to fs e a s o n ；t h el a c ko ft h ee x p e r i m e n tt e a c h e r se t c ，t h i sk i n do f p r o b l e mi se x e r tw i d e l y t h et h e s i se x p l o r e da n dp r a c t i c e dt h er e f o r mo ft h ee x p e r i m e n to ft h ep h y s i c a l t e a c h i n gt h e o r yt h r o u g hl i t e r a t u r e , c o n s u l t i n ga n di n v e s t i g a t i o n f i r s tt h ea r t i c l et e l l st h e d i f f e r e n c eo ft h ep h y s i c a l e x p e r i m e n t sa n de x p e r i m e n t so fp h y s i c lt e a c h i n ga n d i n t r o d u c e st h ep h y s i c se x p e r i m e n t ss t a t u s e sa n de f f e c t si np h y s i c si n s t r u c t i o n i nt h e s e c o n dp a r t ，t h ea r t i c l et e l l su st h en e c e s s a r yo f t h er e f o r mo f t h ee x p e r i m e n t sf o r mt h e f o l l o w i n gw a y s ：t h ea c t u a l l yo ft h ee x p e r i m e n t st e a c h i n gi nh i g hs c h o o la n dt h e e x p e r i m e n t si np h y s i c a lt e a c h i n gt h e o r y i nt h et h i r dp a r t , i tt e l l si sap l a no ft h e e x p e r i m e n t so fp h y s i c a lt e a c h i n gt h e o r y i ti sd e p e n d e do nt h ee x p e r i m e n t so fo u r s c h 0 0 1 a tl a s t , i tg i v e saf e a s i b l ed i d a c t i c a lp l a n t o d a yb o t ht h eh i g he d u c a t i o na n dt h em i d d l es c h o o le d u c a t i o na r cb e i n gr e f o r m e d u n d e rt h i ss i t u a t i o n ，w es h o u l dt a k ea d v a n t a g eo f t h i sc h a n c et oc h a n g ei t t h r o u g ht h i s a r t i c l e ，ih o p ea l lo fu sc o u l du n d e r s t a n dt h ei m p o r t a n c eo f t h ee x p e r i m e n t so fp h y s i c a l t e a c h i n gt h e o r ya n dt h ee s s e n t i a la n df e a s i b l eo ft h er e f o r m 1w a n tt og i v eam a t e r i a l p l a nf o rp r a c t i c ea n dp u b l i s hab o o ka b o u tt h ee x p e r i m e n t so fp h y s i c a lt e a c h i n gt h e o r y b e c a u s eia mn o tt h et e a c h e ro f t h ep h y s i c a lt e a c h i n gt h e o r y , t h e r ei sm u c hs h o r t a g ei n t h ep r a c t i c e s oih o p et h a tic o u l di m p r o v ei ti nm yl a t t e rw o r k s k e yw o r d s ：n o r m a lu n i v e r s i t y ；e x p e r i m e n to fp h y s i c a lt e a c h i n gt h e o r y ；c u r r i c u l u m r e f o r m ；e x p e r i m e n t a lt e a c h i n go f p h y s i c s 第7 页共5 0 页 上海师范大学项士平业论文 新课程下的高师物理中教法实验课程改革探究 “物理”一词最早出自于古希腊文p h y s i c s ，意思是“自然”。所以，在古代的 欧洲，物理学一词就是自然科学的总称。而在我国，最早使用的是“格致”一词， 其意为“格物致理”。它亦称格物或格物学，是物理与化学的统称，有时甚至是所 有自然科学的统称。直到后来受日本的影响，我国才开始使用“物理”一词。 在早期物理学一直是自然科学的总称，但是到了现代物理学是自然科学的一 个基础部分。它所研究的是物质的基本结构、最普遍的相互作用、最一般的运动 规律及所使用的实验手段和思维方法。随着人类对物质世界认识的深入，物理学 一方面带动了科学和技术的发展，另一方面推动了文化、经济和社会的发展。经 典物理学奠定了两次工业革命的基础；近现代物理学推动了信息技术、新材料技 术、新能源技术、航空航天技术、生物技术等的迅速发展，继而推动了人类社会 的变化。物理学不断的促进生产技术和生产力的发展，不断改善着科学研究的条 件和范围，甚至还影响到人类自身的演化过程。 物理实验是物理学的根本，可以说所有的物理理论来源于实验，并且要在实 验中加以检验。物理学从诞生的那一天开始，就伴随着物理实验，并伴随着其发 展而发展。物理教学也是离不开物理实验的支持。物理实验可以起到提升学生的 学习兴趣、更好的理解抽象的概念、培养创新思维等等的作用，对物理教学起到 了巨大的推动和促进作用。如何提高教师实验教学的能力? 如何促进教师更好地 开展实验教学? 实验教学今后向什么方向发展? 高师物理中教法的实验课程如何 改革? 中教法实验课程如何提高未来教师的实验教学素养? 特别是正值新一 轮课程改革、新课程标准实施之际，这些问题值得我们研究和探讨。 第一部分：物理实验在教学中的地位和作用 一、物理实验与教学中的物理实验 物理实验，这里指的是物理学家们进行物理研究所实施的科学实验：而教学 中的物理实验指的是物理教师在教学活动中所进行的物理实验。 ( 一) 、物理实验 ( 1 ) 物理实验的定义 第8 页共5 0 页 上海师范大学项士平业论文 物理实验是一种科学的实验，它是人们的独立实践活动之一。它是根据一定 的研究目的，通过积极的构思，利用科学仪器，设备等物质手段，人为地控制或 模拟自然现象，使自然过程或生产过程以比较纯粹的或典型的形式表现出来，从 而在有利条件下，探索自然规律的一种研究方法。 ( 2 ) 物理实验的特点和作用 物理实验的任务主要是研究人类尚未认识或尚未充分认识的自然过程，发现 未知的自然规律，创立新学说、新理论，研制发明新材料、新方法、新工艺，为 生产实践提供科学理论的依据，促进生产技术的革命，提高人们改造自然的能力。 近现代自然科学的重大突破，一般不是直接来自生产实践，往往是通过科学实验 这个环节研究出来的结果。物理实验的特点主要有以下几个方面： a 实验条件可以严格控制； b 实验可以重复： c 需要借助各种仪器； d 可以在特殊条件下或特殊环境中进行 ( 二) 、教学中的物理实验 ( 1 ) 教学中的物理实验的定义 教学中的物理实验是教师有选择地把一部分研究或探索物理现象和规律的实 验和事实，在集中的时间内显示给学生、教给学生。让学生理解物理现象，加深 对物理规律和物理概念的理解，提高学生科学分析、科学探究的方法和能力。 ( 2 ) 教学中的物理实验的特点和作用 教学中的物理实验是学生在教师的指导下进行的一些初步的探索和基本的研 究。它并不是以发现自然界的某些新现象、探究新规律，而是为了帮助学生掌握 知识和学习方法，培养能力，提高素养。教学实验的特点主要有以下几方面： a 实验的操作简单易懂； b 实验的f i 的明确； c 仪器相对简单安全： d 科学性要求相对较低。 ( 三) 、物理实验与教学中的物理实验的比较 物理实验与教学中的物理实验在本质上有许多共同之处。它们所探索的都是 第9 页共5 0 页 上海师范大学项士平业论文 物理现象、实验事实和规律。在这一活动中，学生的学习过程与物理学家的探索 过程有相似之处，因此教学中的物理实验对学生的认识活动所起的作用与物理实 验是相似的。 物理实验与教学中的物理实验在实验的目的、内容和形式又是不尽相同的。 首先，从实验的1 1 的来看，物理实验是为了发现新现象、探究新规律；教学中的 物理实验是为了帮助学生掌握知识和学习方法，培养能力，提高素养。其次，从 实验的内容来看，物理实验的内容是由需要探索的新问题而定的；而教学中的物 理实验的内容需要按一定的教学目的来设计，并根据教学的需要安排，它的内容 一般是比较成熟的。再次，从实验形式上看，物理实验的一般形式是通过实验， 观察现象，测量和记录数据，计算和分析结果，最后总结出物理规律，最终能否 得到需要的结论是未知的。而教学中的物理实验无论是教师演示，还是学生实验， 都是有肯定的结论的，并且对于学生来说是容易理解和得到的。 长期以来，在日常的教学中，大多数物理教师已经习惯把教学中的物理实验 称为物理实验，所以下文中所讨论的物理实验均指教学中的物理实验。 二、物理实验在物理教学中的地位 物理实验及其教学是物理课程和物理教学的一个重要的组成部分。它既是物 理教学的重要基础，又是物理教学的重要内容、方法和手段。它在物理教学中的 地位主要表现在以下四个方面： ( 一) 、实验是物理教学的重要基础 实验是物理学的基础。在物理教学中运用实验的目的主要在于给学生学习物 理创造一个良好的环境，使学生能主动地获取物理知识和发展能力，促进学生科 学的世界观的形成；同时，通过学生的观察实验，使学生掌握实验的基础知识和基 本方法，培养他们的实验技能和能力。 ( 二) 、实验是物理教学的重要内容 把物理实验作为物理教学的重要内容可以从三个方面来认识。 第一，物理实验本身就是物理学不可分割的重要内容。物理学的任何一部分 内容( 包括物理量、定律、理论) 的结构及其发展都可以分为三种因素：实验( 事实) 、 物理思想( 逻辑、方法论等) 和数学( 表述形式或计量公式) 。可见，实验内容奉身就 是教师要教、学生应该学的重要内容。 第1 0 页共5 0 页 上海师范夫学硕士平业论文 第二，实验教学是物理教学的重要组成部分。实验是物理概念、规律教学中 必不可少的基础。离开了实验的物理教学只能是“空中楼阁”，即使照本宣读、在 黑板上做实验，也不过是“纸上谈兵”，而且会把本来生动的、丰富的物理知识变 成一堆枯燥难懂的材料不利于激发学生的学习兴趣、调动学习的积极性。 第三，实验是培养学生实验能力( 特别是操作能力) 的保证。从敦师的演示、示 范和学生自己动手操作中，学生可以从中学到实验的基本知识、基本技能和基本 方法，可以发展能力，培养良好的实验素质。这是实验的任务也是教学的任务。 ( 三) 、实验是物理教学的霞要方法 第一，实验是物理学研究的重要方法。实验( 研究) 方法是人们根据研究的具体 目的，利用一定的仪器设备，人为地制造、控制或模拟自然现象，使某些现象反 复再现以便让人们反复进行观察研究的一种方法。实验方法的优点是能将复杂的 条件进行简化和纯化，借助仪器设备，突出研究对象的主要因素，排除次要的非 本质因素，创造一个恰当的实验环境，使需要认识的某种性质或关系以比较纯粹 的形态表现出来，以便人们能比较容易比较精确地发现规律。 第二，实验是教师敦物理、学生学物理的重要方法。通过观察与实验，使学 生知道科学家探索发现物理规律的过程，培养和提高学生的观察能力和逻辑思维 能力，培养学生的实验动手能力和创造能力，帮助学生掌握科学的学习方法。要 做到这一切，离开了实验，不让学生亲自动手实践是不可能的。要让学生像物理 学家那样去探索物理世界的秘密，就应该让学生像物理学家那样，主要靠观察、 实验和思考去探索、去学习，把实验当作物理教学的一种重要的方法。 ( 四) 、实验是物理教学的重要手段 好的教学方法需要通过适当的教学手段才能发挥它应有的作用。实验，直观 具体、形象生动：实验教学。从感性到理性、从具体到抽象、从简单到复杂适合学 生的身心特点，符合学生的认知规律。实践证明，在教学中运用实验手段，能取 得很好的教学效果。实验是物理学中必不可少的重要手段。 三、物理实验在物理教学中的作用 物理学是一门实验科学，物理学的发展离不开实验。但是，在物理教学当中， 我们的教学一直以来有不重视实验的倾向。教师和学生往往认为物理教学只要围 绕着课本和习题就可以了。学生只要在考试中会做题就被认为是学好了物理。其 第- l i 页共5 0 页 上海师范大学项士平业硷文 实，由于实验在物理教学中的地位和实验本身的特点，决定了它在物理教学中所 起的重要作用。 ( 一) 、实验能培养学生的学习兴趣、激发学生的求知欲 兴趣是一种心理倾向，并带有情绪色彩。兴趣是最好的老师，它会带动一个 人力求认识世界、不断探究真理和渴望获得知识。 兴趣就其倾向性而言，可分为直接兴趣和间接兴趣。直接兴趣是指学生对物 理现象产生好奇而迫切希望去探索的心理倾向，它是在学习过程中由知识内容直 接引发的。间接兴趣是由明确的学习l q 的和结果而产生的心理倾向，当学生意识 到物理学习的社会意义与自己有很大关系时，间接兴趣则会带来明显的自觉性。 在学习中，这两种兴趣可以相互转化。没有直接兴趣，学习将会枯燥无味；若缺 乏间接兴趣，往往不能在艰巨的学习中保持毅力和恒心。只有当两种兴趣很好的 结合起来的时候，才能使兴趣稳定、持久，从兴趣产生乐趣，进而树立志趣。 实验对培养学生学习物理的兴趣很霞要，这主要有两个原因。第一，实验具 有真实、直观、形象和生动的特点，易于激起学生对学习物理的直接兴趣。物理 实验有很强的吸引力，极易唤起学生的直接兴趣，让他们观察生动有趣的实验， 注意力会高度集中，新奇的实验现象常常出乎他们的意料之外，使他们兴趣盎然。 第二，实验是一种有目的性的操作行为。学生观察实验，自然也会产生自己动手 的欲望。设法让学生多动手做实验( 边学边实验、分组实验、课外实验) - 不仅可以 满足学生操作的愿望，更重要的是可以让学生不断体会和尝试到“发现”和“克 服困难解决问题获得成功”后的喜悦，从而提高兴趣、增强信心、增强学习的欲 望，进而转化为一种热爱科学的素质和志向。“兴趣是最好的老师。”只有有了学 - 3 兴趣，才谈得上学习的积极性、主动性和创造性。正因为上述两个原因，所以 老师不仅需要自己多做实验，而且要设法让学生多做实验；不仅要注意选择能说明 教学需要说明问题的实验，而且要尽可能使所选的实验能激发学生的兴趣。 ( 二) ，实验能提供感性认识，奠定学生思维的基础 在物理学习中，有许多物理概念和物理规律都是比较抽象的。对于中学生的 思维特点而言，如果脱离了感性认识，理解起来就非常困难。所以，在教学中必 须重视感性认识，使学生通过对物理现象、过程获得必要的感性认识，是形成概 念、掌握规律的基础。这种感性认识可以来源于学生的生活，也可以来源于实验 第1 2 页共如页 上海师范大学硕士牛业论文 提供的物理事实。从生活中得到的感性材料通常来自复杂的运动形态，本质的、 非本质的因素通常交融在一起，仅仅通过这种途径来使学生建立概念、认识规律 有时会遇到很大困难。而实验则可以提供精心选择的、经过简化和纯化了的感性 材料，能使学生对物理事实获得明确、具体的认识。 另一方面，学生从生活中获得的关于自然现象的感性认识，有的会对课堂物 理教学产生积极的影响，有的也会产生很大的阻碍作用。因为物理的概念和规律 往往被包裹在复杂的环境和条件中，容易使学生产生错觉，迷惑学生的理解。因 此，仅通过日常经验使学生建立概念和认识规律是会遇到较大的困难的。此时运 用实验，就可以提供精心选择的和简化的素材，使学生对物理现象和规律形成明 确、具体的认识。例如平面镜成像的规律。虽然生活中家家户户都在用平面镜， 但是仅靠生活经验的积累，是很难得出像与物等大这一规律的。这是由人的视觉 和感觉造成的问题。另外几块平面镜放在一起的成像规律问题，也不容易通过 日常经验总结出来，而通过简单的实验，结果就一目了然了。 ( 三) 、实验能培养学生的各种能力 、 实验能够培养学生的综合能力。但这一切只是相对于当前我们所倡导的探究 性、设计性实验。对于传统的验证性实验，学生已经熟知结果和操作过程，他们 只需要依样画葫芦的操作就可以了。这对于学生的影响仅限于实验操作技能。 综合能力的培养不能仅靠老师的讲解来传授，还必须在相应的实践活动中才 能得到发展，比如只有通过实验才能培养学生的实验能力。除此之外，通过实验 还可以培养学生的想象能力、思维能力等。例如在进行观察与实验中，需要用 精细敏锐的感知和观察力，去及时捕获一些重要现象，从而培养了观察能力；通过 设计性实验、分析结果等能锻炼和培养想象能力和分析能力；在研究原因、结果和 形成概念的过程中，要进行概括、抽象的逻辑思维和辩证思维，通过分析、比较、 判断、推理等能培养逻辑思维能力( 归纳能力、分析能力等) ；通过想象、假设能锻 炼和发展想象能力、创造能力；在实际操作和汇报实验结果的过程中，还能培养组 织能力、表达能力及与人协作交往的能力等等。 ( 四) 、实验能培养学生良好的科学作风 实验不仅能培养学生实事求是的科学态度、严谨细致的工作作风和坚忍不拔 的意志品质，而且能有助于学生形成正确的观点观念、优秀的道德品质，培养高 第1 3 页共5 0 页 上海师范大学硕士平业论文 尚的思想情操和浓厚的学习兴趣。 实验本身是一个严格的科学过程，实验前前后后每一个环节都不可马虎。实 验中严格的因果链条也决定了实验的各个环节必须安排的井井有条。只要一个环 节出现了问题，就可能影响整个实验的成败。所以实验的过程就是一个踏踏实实， 一步一个脚印的过程。 实验过程并非总是一帆风顺的，偶然性和多种可能性充满了实验的过程，它 需要学生具有一定的应变能力和面对困难、克服困难的意志和毅力。实验中容不 得虚假，因为实验的结果是最有力的证据。一切假大空的幻想都会在实验结果面 前显得苍白无力。实验也是最务实的，因为如果无法做出结果，那么再多的设想 也都是空中楼阁而已。 第二部分；中教法实验课程改革的必要性 之所以要提出对中教法实验课程。进行改革，主要是出于两个方面的原因：( 1 ) 中学物理课程改革的要求。随着中学物理课程改革的不断推进，物理实验在中学 物理教学中受到越来越多的重视。新的课程标准对物理实验教学也提出了很多新 的要求。那么，中学物理教师是否适应这样的要求呢? 高师要培养什么样的敦师 来适应这样的要求呢? ( 2 ) 中教法实验课程自身发展的要求。现在的中教法实验 课程存在着很多的问题，这一点是为很多高师院校所公认的：但另一方面，中教 法实验的重要性也是不可质疑的。所以，我们对于中教法实验课程进行改革就势 在必行了。 一、新课程标准对于中学物理实验教学的要求 中学物理课程是以观察和实验为基础的，以物理现象、物理概念和规律、物 理过程和方法为载体，以科学探究为主线，以提高全体学生的科学素养为基本目 标的基础性自然科学课程，是中学自然科学学习领域的露要组成部分。 新的物理课程标准要求物理课程应贴近学生生活，符合学生认知特点，激发 并保持学生的学习兴趣，通过探索物理现象，揭示隐藏其中的物理规律，并将其 应用于生产生活实际，培养学生终身的探索乐趣、良好的思维习惯和实践能力， 提高学生的科学素养。它改变了过分强调知识传承的倾向，让学生经历科学探究 中教法实验课程是中学物理教学法实验课程的简称 第1 4 页共5 0 页 上海师范大学项士毕业论文 过程，学习科学研究方法，培养学生的探索精神、实践能力以及创新意识。注重 不同学科间知识与研究方法的联系与渗透，使学生关心科学技术的新进展和新思 想了解自然界事物的相互联系，逐步树立科学的世界观。那么从实验这个角度 来看，新的物理课程标准，对物理实验教学又提出了哪些要求呢? 我们的物理教 师又应该怎么做呢? 可以从以下几个方面加以认识和考虑： ( 一) 、提高科学素养 “科学素养是普通教育的重要组成部分( 包括物理学在内) 的理科教学所应 当培育的公民素质。”2 我们注重提高全体学生的科学素养、全面发展学生，就是 要从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个方面培养学生，为学生的 终身发展、应对现代社会的挑战奠定基础。 l 、知识与技能 对于每一个学生掌握基本的知识和技能，是最起码的要求。我们不能蕈视了 方法、能力等的培养而放松了最起码的要求。如果放松了知识和技能的训练，就 是本末倒置、得不偿失了。但如果过度强调又会走回“应试教育”了。这一点上， 美国的教育改革是值得我们去学习和思考。 我们的传统教育其实是一种强调记忆的教育，重视的是对于客观事实的知道。 这样的教育往往培养的学生缺乏创新精神。在素质教育在美国3 一书中作者讲 述了这样一个案例：一个美国的美术老师到中国来参观交流，它在中国的小学美 术课上看到中国孩子们的画技非常高，就出了一个“快乐的节日”的命题让中国 孩子去画。结果，她发现很多孩子都在画一个同一样的事物圣诞树! 她觉得 很奇怪：怎么大家都在画圣诞树? 开始她想可能是中国孩子很友好，想到她是美 国人，就把”快乐的节日”画成圣诞节。于是，她释然了。接着她又发现不对：怎 么大家画的圣诞树都是一模一样的呢? 再仔细观察，她发现孩子们的视线都朝着 一个方向去，她顺着孩子们的视线看去，发现墙上画着一棵圣诞树。原来当时已 近圣诞节，那是学校为了营造一个友好和谐的气氛而画的。于是，她把墙上的圣 诞树覆盖起来，要求孩子们自己创作一幅画来表现“快乐的节日”这个主题。令 她深感失望、更感吃惊的是，把那墙上的圣诞树覆盖起来以后，那群画技超群的 孩子们竟然抓头挠腮，咬笔头的咬笔头、瞪眼睛的瞪眼睛，你望我、我望你，冥 2 科学素养的定义摘自曹磊等主编的各国物理教学改革剖析 素质教育在美国 作者黄金愈 第1 5 页共5 0 页 上海师范大学硕士平业论文 思苦想、痛苦万状，就是无从下笔。 实验教学中也是这样的。传统的教学一般都只是教学生基本的实验规范，正 确的使用仪器、正确的操作技能等，培养学生的实验技能。但是，实验技能的训 练不仅只有这些，我们还要让学生去通过实验了解社会、了解世界，不能为了使 用而使用。比如：在教学生托盘天平的使用时，很多的教师总是要让学生按照他 们的步骤来操作。确实，老师的步骤方法肯定是对的，但是为什么不可以让学生 多体会一下呢? 为何不为他们多讲解一些呢? 让学生知道这么做的原因，而不是 去死记硬背。让学生将来再碰到其它种类的天平也能够灵活运用。 ( 2 ) 过程与方法 过去我们不重视过程与方法的教学，把它作为知识的教学的一个部分，而且 是不重要的部分。认为过程和方法只能是让学生去“意会”，而不应该“言传”的。 其实，这种说法是没有道理的。过程和方法是人类在对于客观事实认识中总结出 来的规律。它确实不能够作为单一的教学内容来教授给学生，但是它是客观存在 的，并且是很霞要的。我们要把对它的学习放在与概念、规律的学习同等蕈要的 地位。新课程标准中提出了培养学生科学探究能力，让学生经历科学探究过程， 认识科学探究的意义，尝试应用科学探究的方法研究物理问题，验证物理规律， 通过物理概念和规律的学习过程，了解物理学的研究方法，认识物理实验、物理 模型和数学工具在物理学发展过程中的作用。 当今的时代是一个知识和信息爆炸的时代。学校教育不可能教给学生所有的 东西，学校要教的其实就是过程与方法，为学生将来的终生学习打下基础。所以， 以前有人说过学校教育的结束是我们终生学习的开始。让学生学会了基本的过程 与方法，那么学生在今后的生活中遇到新的问题时他们就能够从容的解决了。 物理实验教学同样担负着过程与方法学习的重要任务。这里不单单是指学会 正确使用仪器等操作技能，更重要的是指发现问题和明确地表述问题、提出合理 的假设与猜想、设计实验去证实或否定自己的假设与猜想这样一些解决问题的方 法和能力。 ( 3 ) 情感、态度和价值观 新课标非常强调物理课程在这方面的教育作用，它在每一节内容前都给出了 其详细而具体的要求。但在重视的同时，我们要明确情感、态度和价值观的教育 第1 6 页共5 0 页 上l 奉师范大擘硕士卒业论文 并不是简单的思想教育。我们不应该也不需要进行枯燥的说教，因为物理学有它 本身的特点，结合这些特点加以灵活运用就会让你取得意想不到的效果。 首先，物理学是一门基础科学，是对于客观世界的反映。让学生领悟世界是 由物质组成的，物质是有结构的，物质是运动的，物质的运动是有规律的；并且 物质结构和运动形式的多样性，从而让学生顺其自然的树立辨证唯物观点。 另外，物理学和其他所有自然科学一样，是- - f 实事求是的科学。我们要让 学生在学习物理学的同时初步形成对科学的亲和感，能区别科学与愚昧，能识别 科学与伪科学。我们一直说物理学的发展是伴随着人类的进步而发展的，在物理 学的发展中充满了许多这方面的素材。比如，物理实验中伽利略的自由落体实验 就是科学与愚昧争斗并最终取得胜利的好例子。 最后，物理实验对于激发学生对自然现象的好奇心和物理学习的兴趣也是很 重要的。对未知世界的好奇心是人生来就有的一种可贵品质，可惜过去的科学教育 在一定程度上在不断磨灭这种好奇心。因此，注意加强学生对科学的求知欲，使学 生乐于探索自然现象和日常生活中的科学道理，勇于探究日常用品或新器件中的 科学原理。 ( 二) 、强调科学探究 一直以来，老师都是把学生当作是一个接收工具，学生主要足以被动的形式 学习科学知识。但是，随着新课标的推进，物理课程现在越来越强调科学探究在 学习中的作用。让学生经历科学探究的过程，不但可以学到科学知识，练习操作 技能，而且能够进一步激发学生对于科学的兴趣，懂得认识未知事物的方法，发 展学生的实践能力和创新意识。不仅如此，探究活动在学生对科学本质的理解和 科学价值观的树立，都能起到不可替代的作用。这就要求我们改变以书本为主、 实验为辅的传统教学模式。当前，有必要更多地强调科学探究在物理课程中的作用 科学探究不可能是凭空进行的，科学探究的形式虽然多种多样，但主要的方 式和方法还是利用科学实验进行科学探究，其核心步骤为设计实验和实验操作， 即实验教学。在普通高中物理课程标准中，我们可以看到它对于科学探究与 物理实验提出了明确的要求。如下表 i 科学探究要素对科学探究及物理实验能力的基本要求 l 提出问题 能发现与物理学有关的问题 第1 7 页共5 0 页 上海师范大学硕士平业论文 从物理学的角度较明确的表述这些问题 认识发现问题和提出问题的意义 猜想与假设对解决问题的方式和问题的答案提出假设 对物理实验结果进行预测 认识猜想与假设的晕要性 制定计划与设计实知道实验的i ；t 的和已有条件，制定实验方案 验尝试选择实验方法及所需要的装置与器材 考虑实验的变量及其控制方法 认识制定计划的作用 进行实验与收集证用多种方式收集数据 据按说明书进行实验操作，会使用基本的实验仪器 如实记录实验数据，知道重复收集实验数据的意义 具有安全操作的意识 认识科学收集实验数据的蕈要性 分析与论证 对实验数据进行分析处理 尝试根据实验现象和数据得出结论 对实验结果进行解释和描述 认识在实验中进行分析论证是很重要的 评估尝试分析假设与实验结果间的差异 注意探究活动中未解决的矛盾，发现新的问题 吸取经验教训，改进探究方案 。 认识评估的意义 交流与合作能写出实验探究报告 在合作中注意既坚持原则又尊重他人 有合作精神 认识交流与合作的重要性 通过这个表可以看到现在对于科学探究和实验的重视程度。它旨在让学生 将学习的重心从过分强调知识的传承和积累向知识的探究过程转化，从学生被动 接受知识向主动获取知识转化。从而让学生体会科学探究的乐趣，学会科学探究 第1 8 页共j o 页 上海师范大学项士平业论文 的方法，领悟科学的思想和精神。这就提醒我们物理实验教学也要适应当前基础 教育课程改革的要求，不能固步自封。我们要根据上表中提出的提出问题、猜想 与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据等科学探究的要素所包含的 实验教学的理念出发，来进行实验教学。 ( 三) 、重视物理学与技术、社会的融合 s t s 是科学( s c i e n c e ) 、技术( t e c h n o l o g y ) 和社会( s o c i e t y ) 的英文缩写，大多数学 者认为s t s 教育起源于2 0 世纪6 0 年代的英国。但是，最让我们熟悉和了解s t s 的是1 9 8 5 年，美国科学促进协会提出了普及科学美国2 0 6 1 计划。并于1 9 8 9 年发表了一份面向全体美国人的科学( s c i e n c ef o ra l la m e r i c a n ) ，该报告确立 了一种科学素质观，着眼点集中在自然( 科学】科学与社会科学，以及数学与技术的 相互联系上。 重视s t s 教育是这次课程改革当中涉及到的又一个非常重要的内容。s t s 教 育的目标是，使学生在创设的实际技术情景和社会情景中去学习和理解科学技术 知识使学生在对实际问题的研究中去认识和掌握科学理论和科学方法。在s t s 教育中，应重视科学知识在生产技术和生活中的应用；强调基本科学利用的实用 价值和社会价值：重视教学内容与高新技术、现代社会的联系了；注重学生从实 际问题出发进行学习和研究，认识科学技术的“两面性”。 科学技术是人类社会所创造的，它是为人类社会服务的；科技的发展促进了社 会的发展，同时它又受到社会发展的制约；科学技术给我们的生活带来了福利 同时也带来了环境、资源等许多问题。过去的物理课程基本上是就科学论科学， 对于科学的意义很少涉及。在义务教育的物理课程中，学生不应该只是学习单纯 的物理学，而应该是以物理学的内容为素材，通过这些素材受到科学的、技术的和 人文的教育。 在这样的思想指导下，教师在规定教学内容和活动建议时就要注意把那些便 于进行科学技术社会( s t s ) 教育的实验内容包括进来。例如，可以要求学生 尝试对温室效应、城镇热岛效应进行调查并发表白己的见解；研究电冰箱内外的 温度差与所耗电能的关系并提出节能措施；从炊事、取暖、交通等方面对当地燃 料结构近年来的变化作调查研究并从经济、环保和社会发展等方面进行综合评价。 第1 9 页共5 0 页 上海师范大学硕士平业论文 二、中学物理实验教学的现状调查及分析 新课程标准对物理实验提出了很多新的要求。那么，在上海市第二轮课程改 革正全面推行的今天，中学的物理实验教学现状是怎样的呢? 它是不是和课程标 准的期颦相符呢? 中学物理实验教学还有些什么问题呢? 带着这些问题作者 对上海市的高中进行了以下的调查和研究。 本次调查选取了上海市1 9 所中学4 的高中学生和物理教师为样本。这些样本 涵盖了原上海市的重点、区重点和普通中学，而且也注意了同类学校在中心城区、 浦东新区和郊区的分布，具有一定的代表性。其间共发放学生问卷9 2 0 份，回收 8 7 3 份，回收率达到9 5 ，其中有效问卷共8 1 8 份，有效率是9 4 ；教师问卷共 发放1 3 9 份，回收1 2 4 份，有效问卷1 1 6 份。采用s p s s1 0 0 对采集到的数据进行 统计分析。在此基础上我又结合对教师个别访谈，对物理课堂实地观察等方法， 对所关心的问题进行了相关的了解。 ( 一) 对实验重要性的认识 当被问到“你对实验感兴趣吗? ”这个问题时，大约有7 5 的学生回答很感 兴趣或比较感兴趣，只有4 2 的学生回答不感兴趣。这说明高中学生是很喜欢实 验的，对实验是有兴趣的。那到底实验对学习有没有帮助呢? 对于这个问题8 0 5 的学生都认为实验对自己学习物理的帮助比较大，其中更是有1 5 3 的学生认为 实验对自己学y j 物理有很大的帮助，只有很少的学生会认为实验没有帮助。从中 可以看到，大多数学生们对于实验还是很重视的，认为实验对自己的学 - 3 是有帮 助的。这种见解和新课程的理念是完全吻合的。实验在学生看来还是很好的一种 教学方式或者说是教学手段。 我们对教师也提了这方面的问题。最后发现教师中认为实验对学生帮助比较 大的比例为9 1 3 ，认为物理实验会使课堂更有效率的有5 8 5 。教师们普遍认识 到了实验对于学生学习物理的帮助以及对于理解物理知识的作用。 从调查的数据中发现，学生们反映只有不到五分之一( 1 8 6 ) 的教师能经常 做演示实验，而2 4 - 3 的学生说他们的老师很少做演示实验。物理作为一门与生 活、现代社会和科技联系很紧密的学科，实验应该是它的一种特色和手段，在实 验中我们可以让学生体验过程和方法，体验到探究的乐趣，教师们也普遍认识到 1 9 所学校有：育才、七宝、位育，新中，南洋模范、风华、五爱、澄褒、市八、i - ) w 、杨思、金山、顾村， 朱家角、囊定三中、番愚、鲁_ 迅、西南模范、金陵 第2 0 页共5 0 页 上海师范大学项士平业论支 实验的作用。但通过调查和走访我们发现，许多教师由于课时的限制，高考的压 力，在实验上所花时间并不多，学生并不能在物理的学习中充分体验到物理的过 程性，还只是停留在系统知识的传授和思维的严格训练上。学生对实验价值的认 识也更多的停留在原来的认知水平上，认为实验是知识的附件，是为了巩固知识， 理解难点，并且在重点中学中这种观念更加根深蒂固。这与我们的教育中传统的 价值观是不无关系的，传统教育经常忽视了教育对个体身心发展的需要( 教育的 内在价值) 的满足，越过教育是为了培养完整的人这一根本目标。新课程中提出 “通过实验教学，更重要的是要让学生体验科学探究过程，学习科学研究方法， 培养科学精神，增强创新意识和实践能力，提高科学素养。”但在现阶段由于教育 评价仍然比较单一，对实验的评价方式也只是在高考中通过笔试部分来体现，这 就使得实验让学生体验物理过程、培养创新意识的价值得不到充分体现。 在这一点上面，高师院校其实也是有责任的。长期以来，高师院校中存在着 实验和教学相分离的情况。实验课和理论课是两个完全分离的部分。理论课的老 师在课堂上很少或者几乎不做演示实验。而实验课的老师也不会对学生讲解过多 的理论上面的知识。这就导致高师学生在认识上把实验和理论分开了。对实验的 重视程度也相应的会减弱许多。 ( 二) 关于d i s 实验5 的情况 在对是否接触过d i s 实验的调查项中有6 3 6 的学生表示他们接触过d i s 实验。但是，当分析比较普通中学和重点中学时，我们会发现普通中学中只有2 2 4 的人接触过d i s 实验，区重点和市重点中学的比例是7 4 2 e o 和7 9 6 。从中我们 不难发现，虽然d i s 实验不断得到越来越多的重视，但是硬件条件还没有得到完 全的普及。特别是在一些普通的中学当中，d i s 实验还没有配备起来。 接触过d i s 的学生中对d i s 实验和传统实验都喜欢的占3 0 2 ，这个数字不 到所有了解d i s 实验的学生比例的一半。这是一个值得深思的问题，国家花了这 么多的教学经费来添置d i s 实验设备，但却并没有取得令人满意的效果。确实学 生出于好奇之心，对于新鲜事务一开始肯定会很感兴趣，但这种动力只是暂时的， 一旦他们看得多了这种新奇也就没有了。所以，如果d i s 实验体现不出其它的 特点，那么它的作用也是体现不出来的。 d i s 实验是i ) i g i m ji n f o r m a t i o ns y s t e m 数字化信息系统实验的简称 第2 1 页共5 0 页 上海师范大学项士牛业论文 另外一方面的问题是教师方面的。通过调查我们发现，只有2 8 4 的教师熟 练掌握了d i s 实验技术。工作十年以下的年轻教师似乎更有优势，但也只有3 9 的人熟练掌握。很少用d i s 教学的占3 l ，只有6 o 的教师选择经常用d i s 实验 进行教学。这样的情况显然与当前提倡的教改要求是不相符和的。对于这个问题。 高师院校也是有责任的。因为很多高师院校根本就没有d i s 实验设备，学生在学 习期间根本就没有接触过。所以，当他们工作之后，他们根本就没有这方面的基 础。高师院校对于课程改革本来应该是起到推动的作用的，但是，现在他所培养 出来的学生根本就不能满足这个要求，是不合格的。 一个人的观念会制约他的行为。一个教师的教学观念也会制约他的教学行为， 如果物理教师没有注意及时地更新自己陈旧的教学观念，与社会的要求和学生的 发展相适应，就不可能积极主动地采用先进的教学方式和教学手段，也就不可能 主动地使用d i s 实验，更谈不上充分发挥它的教学优势。 ( 三) 对课堂实验教学方式的选择 对于“课堂上喜欢用何种方式进行实验教学”的问题，我们发现7 2 4 的教 师选择让学生参与完成的方式。而学生被问到同样的问题的时候，差不多有7 1 i 的学生也选择“师生一起完成”。从中我们可以看出学生希望能够更多的参与到 教学实验当中，而教师也意识到了这一点在教学中正在不断的创造这样的机会。 另外，在调查中发现，有3 5 8 的教师选择经常使用多媒体课件来进行实验 教学。显然对于学生来说，他们并不喜欢用多