（课程与教学论专业论文）初中物理实验教学的现状调查与对策研究以银川部分中学为例.pdf

摘要 物理是- - i - j 实验性的学科，物理的发展离不开物理实验。对于物理课程的教学同样离不开物 理实验的教学。2 0 0 1 年以来实行的新课程标准也对物理实验的教学加大了要求力度。增加了实验 的个数、加强了学生探究和动手实验的内容。但是现实教学工作中物理实验教学的实施情况并没 有达到新课标中的要求，致使新课标中有些好的改革思路没有得到落实。要使新课标的思想贯彻 到现实工作中去应采取什么样的策略，这是摆在教育工作者面前的一个问题。 本文通过对银川市部分初中的物理实验开出率和实验过程中存在的问题进行问卷调查，发现 银川地区初中物理实验教学的现状很不乐观：存在着实验开出率低，许多探究实验被改成演示实 验，小实验没有被重视等问题。造成这一现状的原因主要有实验条件不足，教师观念落后，教师 自身素质不高，教师工作压力大，教育评价体系有待改进等。通过我国现行的人教版物理课程与 美国教程( ( p h y s i c sb yi n q u i r y ) ) 的对比得出我国物理课程的不足之处在于物理实验教学的分量不 够，物理实验的操作指导语不够详细，实验内容的设计上倾向于将所有的信息和推理过程全部给 出。针对以上这些问题，我国教育管理部门应该加大教育投资，改革教育评价体系，加强高校与 中学的合作交流；各学校应该重视物理实验教学，尽可能为实验教学提供条件，倡导校本课程的 开发；物理教师应该转变教育观念，提高自身素质，加强对物理实验教学的研究。最后本文参考 p h y s i c sb yi n q u i r y ) ) 教程给出了一个初中物理实验教学的案例设计，以期对从事物理教学工作 的同仁有所帮助。 本研究的成果有四方面的意义：一是理清初中物理实验教学的理论基础，有利于教育工作者 认识到物理实验教学的重要性。二是调查研究发现问题，引起教育工作者的注意。三是将中美教 程进行比较，得出了一些启示。最后针对问题提出对策，并提供物理实验教学案例设计可为一线 物理实验教学提供参考。 关键词：初中物理，实验教学，现状，对策 a b s t r a c t t h ep l l y s i c a le x p e r i m e n ti si n d i s p e n s a b l ef o rt h ed e v e l o p m e n to fp 矗y s i c s ，w h i c hi sa ne x p e r i m e n t a l d i s c i p l i n e t h et e a c h i n go fp h y s i c a le x p e r i m e n ti sa l s oi m p o r t a n tf o r 曲y s i c sc u r r i c u l u mt e a c h i n g 。t h e 曲y s i c a le x p e r i m e n t a lt e a c h i n gh a sb e e nr e q u i r e dm o r ei nt h en e wc u r r i c u l u ms t a n d a r ds i n c e2 0 0 1 ， i n c l u d i n gi n c r e a s i n gt h en u m b e ro fe x p e r i m e n t sa n de n h a n c i n gs t u d e n t s e x p l o r i n ga n dp r a c t i c e b u t t h i sn e wc r i t e r i o nh a sn o tb e e nc a r r i e do u ti nf a c t ，a n ds o m ep e r f e c tr e f o r mi d e a si nt h en e wc u r r i c u l u m h a v en o tb e e nr e c e i v e d w h a tk i n d so fs t r a t e g i e ss h o u l db et a k e nt om a k et h en e wc u r r i c u l u mi d e a s i m p l e m e n t e di np r a c t i c e ? t h i si sap r o b l e me d u c a t o r ss h o u l df a c e b a s e do ni n v e s t i g a t i n gp h y s i c se x p e r i m e n to u tr a t ea n dt h ep r o b l e m si np h y s i c se x p e r i m e n t t e a c h i n gi ny i n c h u a nj u n i o rh i g hs c h o o l ，t h es t u d yr e v e a l e dt h a tt h es t a t u sq u oo fh i g hs c h o o lp h y s i c si n y i n c h u a ni sn o tv e r yo p t i m i s t i c 。e x c e p tt h el o wo u tr a t eo ft h ep h y s i c se x p e r i m e n t ，t h e r ew e r eo t h e r p r o b l e m se x i s t e di np r a c t i c e f o re x a m p l e ，m a n ye x p l o r a t i o ne x p e r i m e n t sh a v eb e e nc h a n g ei n t o d e m o n s t r a t i o ne x p e r i m e n t ，a n de x p e r i m e n t sh a v en o tr e c e i v e di t sd e s e r v e ds t a t u s t h ea c t u a l i t ym a yb e m a i n l yc a u s e db yt h ed e f i c i e n c yo fe x p e r i m e n t a lc o n d i t i o n ，t h eb a c k w a r do ft e a c h e r si d e a ，t h el o w q u a l i t yo ft h et e a c h e lt h eh i g hs t r e s so ft e a c h e r sw o r kl o a d ，t h ei n s u f f i c i e n to fe d u c a t i o n a le v a l u a t i o n s y s t e m ，a n ds oo n b yc o m p a r i n gt h ec u r r e n tc h i n e s ev e r s i o no f 曲y s i c a lc o u r s ea n da m e r i c a nc o u r s e p h y s i c sb y 血掣r y ，i tc o u l db ec o n c l u d e dt h a tt h es h o r t a g eo fo u r 曲y s i c a lc o u r s em a yl i ei nt h el o w q u a n t i t yo fp h y s i c a le x p e r i m e n t a lt e a c h i n g , t h en o ts p e c i f i e do p e r a t i n gi n t r o d u c t i o no fp h y s i c a l e x p e r i m e n t ，t h eg i v e ni n f o r m a t i o na n dr e a s o n i n gp r o c e s si ne x p e r i m e n t a ld e s i g n i no r d e rt os o l v et h e s e m e n t i o n e dp r o b l e m s ，t h ed e p a r t m e n ti no u re d u c a t i o n a lm a n a g e m e n ts h o u l di n c r e a s ei n v e s t m e n ti n e d u c a t i o n ，r e f o r mt h ee d u c a t i o ne v a l u a t i o ns y s t e m ，a n ds t r e n g t h e nc o o p e r a t i o na n de x c h a n g eo f u n i v e r s i t i e sa n ds e c o n d a r ys c h o o l s s c h o o l ss h o u l da l s op a ym o r ea t t e n t i o nt ot h ep h y s i c a le x p e r i m e n t t e a c h i n g ，p r o v i d et h ec o n d i t i o n sf o rt h ee x p e r i m e n t a lt e a c h i n g a sp o s s i b l e ，a n da d v o c a t et h e d e v e l o p m e n to fs c h o o l - b a s e dc u r r i c u l u m b e s i d e s , p h y s i c a lt e a c h e r ss h o u l dc h a n g et h e i re d u c a t i o n a l i d e a ，i m p r o v eo n e so w nq u a l i t y , a n de n h a n c er e s e a r c ho np h y s i c a le x p e r i m e n t a lt e a c h i n g f i n a l l y ，i n o r d e rt op r o v i d es o m eh e l pf o rp h y s i c a lt e a c h e r s ，t h ep r e s e n ts t u d yr a i s e dac a s ed e s i g nf o rp h y s i c s e x p e r i m e n tt e a c h i n gi nj u n i o rh i g hs c h o o la c c o r d i n gp h y s i c sb y 觑嬲泅 t h em e a n i n g so ft h ec u r r e n ts t u d yh a v ef o u r ：( 1 ) t h et h e o r e t i c a lb a s i so fp h y s i c se x p e r i m e n t t e a c h i n gi nj u n i o rm i d d l es c h o o lh a sb e e nc l e a r e d ，a n di tc a nh e l pe d u c a t o r sr e c o g n i z et h ei m p o r t a n to f p h y s i c se x p e r i m e n tt e a c h i n g ；( 2 ) t h ep r o b l e m sw h i c hh a v eb e e nf o u n di nt h ei n v e s t i g a t i o ns h o u l dc a u s e e d u c a t o r sa t t e n t i o n ；( 3 ) s o m ee n l i g h t e n m e n t sc o u l db em a d eb yc o m p a r i n gt h ec o u r s e so fc h i n e s ea n d a m e r i c a n f i n a l l y ，s o m es t r a t e g i e sh a v eb e e np r o p o s e da c c o r d i n gt oa c t u a lp r o b l e m s ，a n dp h y s i c a l e x p e r i m e n t a lt e a c h i n gc a s e sh a v eb e e np r o v i d e da sr e f e r e n c ef o rp r a c t i c e k e yw o r d s ：p h y s i c a lo f j u n i o rh i g hs c h o o l ，e x p e r i m e n tt e a c h i n g ，c u r r e n ts i t u a t i o n ，s t r a t e g i e s i i 宁夏大学硕士学位论文 第一章绪论 1 1 引言 第一章绪论 物理科学实验是物理科学研究中不可缺少的实践活动，通常简称为“物理实验”。物理实验 除了在物理科学研究中不可缺少之外，在物理教学中也同样不可或缺。本文中的物理实验是指“物 理教学实验”；即在物理教学过程中教师或学生为了物理教学目的，根据一定的实验目的，在人 为的实验条件下，运用实验仪器和装置，对实验对象进行操作，从而获得各种物理事实、规律， 达到预期物理教学目的的一种教学实践活动。 物理实验教学是物理概念、物理规律教学中必不可少的基础，是培养学生实验能力的保证， 并且搞好物理实验教学，能够很好地促进物理教学的效果，所以物理实验教学是物理教学的重要 内容，是物理教学的重要手段。同时，实验法是物理教学的重要方法。它通过操作与观察实验， 使学生经历探索发现物理规律的过程，培养和提高学生的观察能力、实验动手能力、逻辑推理和 创新思维能力，同时使学生掌握科学的学习方法。 1 2 问题来源 本论文题目来源于对大量文献的翻阅和教学实践中的感悟。 1 、在阅读相关新课程改革的研究文献时发现一个普遍的问题，这就是新课程标准的要求与 现实的教学实践的情况还有些差距，许多好的改革思路没能体现在实际的教学过程中，也就是出 现了许多人所说的“穿新鞋，走老路”、“换汤不换药”等的问题。 2 、在现实的教学实践中，笔者通过亲自的实践和与一线老教师们的交流发现：现实教学中 实施的物理新课程与新课标的要求还有很大的差距；特别体现在物理实验的教学上，这一问题尤 为严重，许多教师拿着新课程的教材却还是按照自己的老套路讲课，学生并没有从新课程中得到 能力的提升。 主要基于这两方面的感想，笔者认为有必要选择调查一下新课标下中学物理实验教学现状， 并重点对造成这一现状的原因进行分析，最后结合相关理论知识提出合理的策略。以求更好的促 进新课程的实施。 1 3 研究目的和研究意义 1 3 1 研究目的 本研究的目的在于；通过对银川地区八所初中的物理实验教学情况进行观察，结合对这八所 初中的3 5 名初二物理教师进行问卷调查，了解银川地区新课标下初中物理实验课程的开出率的 陶洪物理实验论南宁：广西教育出版社，1 9 9 6 宁夏大学硕士学位论文 第一章绪论 现状和实验教学过程中存在的问题，分析造成这种现状的原因；力图在借鉴国内外有关物理实验 教学改革领域的研究进展并结合教学实践的基础上，运用理论联系实践的方法，对如何进行初中 物理实验课的教学进行的探讨和研究，从中探索提高实验教学质量的途径与方法；并给出一个可 行的物理实验教学的案例设计，为初中物理实验教学提供借鉴意义。 1 3 2 研究意义 本研究的意义主要突出在两个方面： 1 、基础教育课程改革实施过程的需求 我国新一轮基础教育课程改革实施了已有十年之久。新课程中的物理实验设置具有非常好的 设计思路，可是这些好的思路在现实的物理实验教学中能否真正得到落实? 如果没能很好的落实 是由于什么原因? 我们如何改进才能使这些好的设计思路得以很好的落实? 这些问题都需要我 们来调查、分析和研究。 2 、物理实验教学实践的需求 众所周知物理是- f l 以实验为基础的课程，物理实验的教学也是物理教学中必不可少的一部 分。可是在现实实验教学的过程中，总会出现这样或那样的一些困难，这就需要我们对现实的物 理实验教学进行调查研究，结合相关的理论和最近研究成果对物理实验教学提出合理性的对策或 者提出可行性的实验教学方案设计。以求更好的促进物理实验教学的实施。 1 4 研究方法和研究对象 1 4 1 研究方法 要进行教育科学研究，就要有正确的、科学的、现代化的教育研究方法。研究方法是论文研 究的途径和手段，论文研究的问题制约着研究方法的选择和运用，同时研究方法又会影响论文的 进程、真实可信程度。本论文采用的研究方法有： 1 、文献研究法 通过大量阅读和研究国内外文献，对初中物理实验教学的相关研究进行梳理。了解国外物理 实验教学的情况，新课程标准初中物理实验教学提出的要求以及我国初中物理实验教学的研究现 状；并总结现有研究资料中反映出来的自我国新课程实施以来初中物理实验教学过程中的一些问 题和原因，为本研究奠定理论基础。 2 、观察法 通过参加教学实践，对自己物理实验教学的亲身体验和对所在实习学校其它物理老师物理实 验教学的观察，发现一定的问题，为本研究提供方向上的指导。 3 、访谈法 通过对一些经验丰富的老教师的访谈，找到更多的在物理实验教学实践中的问题。并且通过 。裴娣娜教育研究方法导论合肥：安徽教育出版社，1 9 9 5 2 一 宁夏大学硕士学位论文 第一章绪论 访谈深入的分析造成这种教学现状的原因、试图收集一些好的改进策略，为本研究提供更全面的 参考。 4 、问卷调查法 通过对银川地区部分初中的物理教师作为调查对象，设计问卷对他们的物理实验教学现状 进行调查，并调查他们物理实验教学中存在的问题，为本研究提供客观的现实依据。 1 4 - 2 研究对象 本研究选取银川市八所初中作为研究的样本。选取的八所初中从教学条件上分为较好、一般 和较差三个层次；较好的有f l l j l l 十五中、锈1 j l l 十七中和银i l l _ r e 十中，一般的有银川十四中、永宁 回民中学和贺兰一中，较差的是望远中学和李俊中学。对这八所中学的3 5 名八年级物理教师进 行调查，调查他们现实的教学当中物理实验开出率的情况和物理实验教学过程中存在的问题。 1 5 研究内容 本研究拟研究的具体内容如下： 1 、通过文献的查阅，分析梳理初中物理实验教学的理论基础、国外物理实验教学的概况以 及国内初中物理实验教学研究的现状，为接下来的研究提供参考、借鉴和理论基础。 2 、在银川地区选取八所初中，对这八所初中的物理实验教学进行观察，并且对这些初中的 八年级物理教师进行问卷调查。调查这些初中八年级上册第1 、2 章节中所涉及的各类物理实验 的开出率的情况，并调查其实验进行过程中遇到的困难。借此了解银川地区初中物理实验教学的 现状，为进一步的分析原因、提出策略提供方向。 3 、针对调查的结果，分析造成这一现状的原因，并针对这些原因，结合通过中美教材对比 得出的启示，提出一些改进策略；最后结合初中物理实验教学的内容进行初中物理实验教学案例 的设计。 1 6 国内外研究现状及文献综述 1 , 6 1 国外物理实验教学的情况介绍 由于各国的学制差异很大，所以在分析国外物理实验教学的情况以求对我国初中物理实验教 学提供借鉴意义的时候，就不能只分析国外中学的情况，国外大学的物理实验教学情况同样对我 们有借鉴意义；下面就将对国外的物理实验教学的情况综合的进行简述。 国外特别是西方发达国家物理实验教学的情况与中国有很大差别。笔者通过阅读相关文献对 西方发达国家尤其是美国的物理实验教学情况进行了总结，发现西方发达国家的物理实验教学普 遍具有以下特点： 1 、重视物理实验教学的作用 西方发达国家对物理实验教学都非常重视，不管从学校、教师还是学生都非常重视物理实验 3 一 宁夏大学硕士学位论文 第一章绪论 鼍i n, i i i , ii,i i , , 葛 在物理教学中的作用。这也是为什么西方国家的学生的动手能力和创造性思维明显优于我国学生 的原因之一。例如牟其善在中美中学物理实验教学比较中提到的：美国的中学物理教师就普 遍很重视实验；他们一般都有自己的专用教室，里面摆满了各种教具与实验器材；同时教师们也 都非常尽职尽责的从事实验教学工作，他们也是想方设法设计各种教具及实验器材以改进教学； 这点从一个有趣的“射击猴子问题”的实验中也可以看出。这一实验在中国的物理课本上也有过： “有一只猴子吊在树上，有一个猎人拿枪直接对准猴子，猎枪开火的一瞬间，猴子恰巧从树上掉 下，问子弹能否击中猴子”。我国的有关报刊曾经专门的对这一问题进行过讨论，结果收到的稿 件几乎全是从理论和计算方面来证明或是讨论的。而在美国，不同的教师用不同的实验回答这个 问题；其中最精密的是霍夫曼博士( 加州洛杉矶大学) 设计的演示实验：用激光远距离瞄准射击， 证明了在猴子快要落地时命中。最简单的是罗伯特先生( v a nn u y s 中学) 设计的实验：他用 削尖木头做子弹，用一根3 米长的塑料管做猎枪，用电磁铁将猴子吊在空中，电磁铁的开关用一 根导线连接到塑料管口；从管子的另一端瞄准猴子，用嘴一吹，子弹飞出管口，此时电源断开， 猴子落下，结果飞出去的子弹恰好将下落的猴子击中。如此简单的实验，就能得到良好效果。这 一例子生动地说明了美国的中学物理教师对实验教学的重视程度。 2 、物理实验教学的内容具有广博性、趣味性、时代性 一般的西方发达国家的物理实验都涉及到很广泛的内容。并且从实验的选题、命名到教学设 计都具有很强的趣味性，能够充分调动学生的积极性。同时他们还非常重视实验内容的更新，注 重与时俱进，使实验内容更接近学生的现实生活。正如牟其善在美国中学物理教育考察研究 中提到的：在美国的物理教学中数学要求不算很深，但知识广博，强调物理概念的透彻。美国的 中小学的光学，从幼儿园开始讲，一直讲到十二年级，如激光等现代光学内容都讲到了；大学的 普通物理课程，从相当于我们初中物理教学内容的液体的压强、浮力，一直讲到爱因斯坦的广义 相对论。他还提到了洛杉矶1 9 9 2 的青少年发明竞赛，参赛作品竞赛涉及的知识面非常广，仅仅 就物理学而言，从力学基本定律的演示，到由人造卫星上接收信号来研究相对论原理，从无线电 电子学知识，到计算机的各种实际应用等，涉及了多个物理知识的领域。而物理学方面的展品在 整个评选作品中也只是很小一部分，整个活动所涉及到的学科达二、三十种之多。这也有力地说 明了美国自然科学教学内容的广博性和趣味性。另外前面提到的“射猴子”的实验，本身就带有 趣味性，罗伯特先生和孩子们又把这个实验命名为“救救猴子”，其寓意是：猴子得了重病，挂 在树上，急需救治，医生射出针药，是否能打在猴子身上，将猴子救活? 这样在物理实验中，还 融入了动物保护意识，确实是我们所不能不及的。其它的美国教师自行设计、制作的实验器材、 实验教具也几乎都带有趣味性。同时，有些教师还在计算机上做各种各样的模拟实验，有点类似 于游戏机，也很新颖，的确是寓教于乐 。另外钱颖在中英初中物理教材的比较研究中也提 到：与我国的物理教材相比较英国教材的覆盖面更宽，更贴近学生的日常生活，包含更多的物理 前沿内容9 。 牟其善中美中学物理实验教学比较山东教育科研，1 9 9 7 ( 1 ) ：7 8 7 9 牟其善美国中学物理教育考察研究比较教育研究，1 9 9 5 ( 6 ) ：2 5 2 7 钱颖中英初中物理教材的比较研究：【硕士学位论文】苏州：苏州大学，2 0 0 9 4 一 宁夏大学硕士学位论文 第一章绪论 3 、实验教学形式丰富多彩 国外的物理实验教学形式不像国内这样刻板，他们有多种多样的形式，不仅有传统的演示实 验、学生动手实验，同时还有计算机模拟实验和回家做的小制作、小实验等。黄刚在国外的物 理实验教学综述中提到：哈佛大学有一种实验形式叫做“h o m el a b ”：学校发给学生一个实验 箱，里面有各种小工具，作为家庭作业学生可以带回家去完成，还配有专门的教材供学生参考； 学校还专门设有一个“h e l pl a b 每天开放，并配有有专人在那里帮助学生解决“h o m el a b ”中 遇到的问题。美国、日本、加拿大的一些大学非常鼓励学生发表自己的见解，物理实验课的双向 交流非常活跃，计算机在物理实验中也得到广泛运用，学生可以通过网络进行交流，这使实验课 的预习、复习、提问和讨论的时间和时空都得以延伸，在实验过程中用计算机控制实验过程、采 集数据，有时实验报告也需要在计算机上完成叫。 4 、学生动手实验多，突出物理实验“设计性、研究性、探索性”的教育功能 在国外学生自己动手实验的机会要远远多于我国，他们更重视让学生自己动手去设计、操作 和得出结论，而教师在实验过程中仅是一个帮助者。更注意突出物理实验“设计性、研究性、探 索性”的教育功能。像黄刚在国外的物理实验教学综述中提及的麻省理工学院、哥伦比亚大 学的 u p p e rd i v i s i o n ”实验课，哈佛大学、斯坦福大学的“p r o j e c t ”实验课，都注重为学生提供 足够的实验条件，由学生自主进行实验题目的选择、实验方案的制定、实验设备的配置、数据的 测量、结果的分析等过程。对实验的时间和最终的结果也不作硬性的规定，学生可以根据自己的 情况来安排。在老师的指导下，学生充分发挥自己的创造性从事实验工作。许多学生平均个周要 在实验室里中度过3 0 多个小时，往往一个实验项目就要花费1 0 周时间，总计可达3 0 0 多个小时。 这种教学模式极大地激发了学生的兴趣和积极性，同时也培养了学生的自主科研能力和创新能 力。这类实验教学强调的是研究、探索未知世界的精神，这也是物理实验教学的根本任务和最终 价值，是其所追求的崇高目标之一。 5 、实验难度和精度要求相对较低，实验仪器简单易得，贴近学生生活，适合学生操作 国外的物理实验内容似乎并不瞄准太高的难度和精度，他们注重的是通过进本的简单的试验 培养学生的动手能力和思维能力，较低的难度和精确度更适合学生进行操作。同时国外的实验教 师善于动脑，开发出许多利用生活中的物品进行的实验，使物理实验的教学更贴近学生的生活， 更容易引起学生的兴趣。沈俊妮和周延怀在美国高中物理教材的学生实验分析与借鉴中对一 本美国高中教材的 p h y s i c s ：p r i n c i p l e sa n dp r o b l e m s ) ) 的学生实验部分进行分析之后谈到：我 国学生实验中出现的示波器、气垫导轨、打点计时器等这些较为精密的仪器在美国的学生实验中 并没有用到，他们往往用一些较为简单、易操作的仪器，比如他们会用米尺测长度、用秒表( 停 表) 进行计时等。实验器材中还常用到像地砖、硬币、咖啡罐、平底锅、玩具弹簧等生活中常见、 易得的物品。又如在美国教程( ( p h y s i c sb yi n q u i r y ) ) 中设计的实验也大都利用了生活用品来做实 黄刚国外的物理实验教学综述中国科技信息，2 0 0 6 ( 2 0 ) ：2 6 7 - 2 6 8 黄刚国外的物理实验教学综述坤国科技信息，2 0 0 6 ( 2 0 ) ：2 6 7 - 2 6 8 沈俊妮，周廷怀美国高中物理教材的学生实验分析与借鉴学科誓育，2 0 0 4 ( 1 2 ) ：4 6 4 9 5 一 宁夏大学硕士学位论文 第一章绪论 验。例如：衣夹、螺母、鸡蛋、鞋盒子、泡腾片、植物、甚至小老鼠等。他们才是真正体现了 “瓶瓶罐罐做实验”的教学理念。 6 、物理教师的自主性比较强 国外教师对于教学内容的自主性一般比较强，他们根据相关的大纲性质文件的要求自己选择 符合学生情况，贴近当地条件的内容和形式进行教学。就像牟其善在美国中学物理教育考察研 究中提到的美国的中学会有他们的教学大纲，这比我们的大纲要详细得多，是一种教学的指导 性材料，这些材料便是物理教材编写者的依据之一，也是物理教师选用教材的依据之一固。王小 力在美国大学物理实验教学特色的分析中也提到：美国大学物理实验教学中不管是实验教学 的内容还是实验教学技术，每年都要做一定比例的调整，主要是教师根据科技的发展和企业界对 人才培养的需求进行的及时调整。在图书馆或者学院里很少能看到多年不变的实验教学计划和定 型的物理实验教材。教师在上实验课前，提出符合人才素质培养要求的实验内容和设计方案，由 实验室负责配置设备。上课时，教师给学生发粗浅的实验讲义。学院对教师的教学内容调整和质 量有绝对的监督权和考核权 。 ， 7 、课程编排上重视内容的呈现形式，插图生动形象，贴近生活 国外的物理教材的编写上非常重视利用图像来展现知识内容，并且给出的图像会配以相应的 文字说明；这对于抽象思维还不是很成熟的初中生来说非常重要，非常有利于学生对于课本知识 的理解。并且这些选材贴近于现实生活图片，会提高学生的兴趣，也有助于学生将课堂上所学的 知识与现实生活相联系。 1 6 2 国内初中物理实验教学的研究现状 自从2 0 0 1 年新课程实施以来，出现了不少针对新课程背景下的中学物理实验教学的研究。 大部分是一线的中学教师结合自已的教学实践和一些教学理论对在教学过程中发现的问题进行 反思。通过自己的反思和感悟对中学物理实验教学提出相应的改革建议或者提出一些比较好的教 学案例设计。这些研究大多数是有感而发，没有进行系统的研究和总结，也没有比较完整的理论 体系。另外也有一部分研究对新课程背景下的中学物理实验教学的现状进行了调查。通过对一定 区域范围内的调查发现了一些普遍的问题，针对这些问题进行分析，相应地提出一些改革建议。 根据有关文献的调查结果显示，我国中学物理实验教学过程中主要存在的问题有如下几个方面。 1 、教学观念上的偏差 徐凤先在初中物理实验教学现状的调查与对策中对江苏省铜山县初中物理教学现状进 行了调查分析后提到：不少教师存在着重理论轻实验的思想，实验教学多采用讲授法，有的老 师甚至认为学生不会动手做实验没问题，只要会动笔考实验就行；从而出现了“做实验不如讲 m c d e r m o t t ，l cp h y s i c sb yi n q u i r y n e wy o r k ：j o h nw i l e y & s o n s ，i n c ，1 9 9 6 牟其善美国中学物理教育考察研究比较教育研究，1 9 9 5 ( 6 ) 2 5 - 2 7 王小力美国大学物理实验教学特色的分析大学物理实验，2 0 0 0 ，1 3 ( 2 ) ：7 1 - 7 3 j i mb r e i t h a u p t ，l a w r i er y a n g c s ep h y s i c s c h e l t e n h a r n ：b l e l s o nt h o r n e sl t d ，2 0 0 6 m c d e r m o t t 。l c p h y s i c sb yi n q u i r y n e wy o r k ：j o h nw i l e y & s o n s ，i n c , 1 9 9 6 6 一 宁夏大学硕士学位论文 第一章绪论 实验，讲实验不如背实验”的错误观念，出现了“学生实验变成演示实验，演示实验变成不做 实验”的现象。除了教师观念上有偏差之外，黄国泽在初中物理实验教学改革之我见结 合自己在教学一线上的经验谈到：部分学生追求新鲜，厌烦重复性的操作，特别是那些已知结 论的验证性实验；从而放松了对基础知识的理解和基本技能的训练。也有部分学生认为实验不 需要动手操作，试卷上的实验题只需考前背背就行，做实验只是浪费时间，因而对实验课程不 够重视 。 2 、实验教学模式不当、教学形式单一 徐凤先在初中物理实验教学现状的调查与对策中还提到：我国现行的新课程教材中改变 了传统实验的编写方法，不把实验目的、原理、仪器、操作步骤和注意事项等明确列出，以留给 学生足够的发展创造空间。但是教师在进行实验教学时，还是要花相当长的时间给学生一一列出， 然后再让学生依据现成的实验步骤动手操作。这种做法，违背了新课程教材编写的意图和初衷， 学生的能力得不到提高 。而且黄国泽在初中物理实验教学改革之我见中也提到：在实验教 学过程中，不少教师会不自觉地将实验按照验证性实验来进行，这种教学模式中学生进入实验室 后不需要思考、分析，只需单纯的模仿、重复，照方抓药、按图索骥。 3 、学生实验数量少且趣味性不强 郭桂叶在中学物理实验教学现状及对策研究中在对河南省部分省重点、市重点、一般中 学及农村中学的物理实验中学的教学现状进行问卷调查之后提到：现在的物理实验教学中测定性 与验证性实验的数目太多，研究性和探索性实验的数目太少，设计性实验近似空白；经统计，测 定性和验证性实验占8 3 ，研究性或探索性实验占1 2 ，其他实验占5 。由此可见，设计性、 研究性、探索性的实验比例太小，这对学生实验能力的培养非常不利 。 4 、实验教学条件跟不上 这个问题在大部分中学都存在，尤其是农村中学这是一个普遍存在的问题。杨国海在初中 物理实验教学现状的调查研究一文中对襄樊市区1 0 所初中的物理实验仪器配备状况进行了调 查后谈到：现在各学校的演示实验器材基本能够满足教学要求，但是关于物理探究实验的仪器配 备严重不足，这制约了探究实验教学的开展；至于课后的物理小实验同样不能满足教学要求；另 外，在这一调查中还发现：所调查学校的实验室的个数、面积以及专职实验教师的配置也有较大 的欠缺。并且孙成祥和王京开在新课标下农村初中物理实验教学现状与策略研究中也提到： 有些农村学校甚至连电压表、电流表、弹簧测力计等基本仪器都没有，也没有专门的实验员和物 理实验室 。 徐凤先初中物理实验教学现状的调查与对策科学大众( 科学教育) ，2 0 1 0 ( 1 0 ) ：3 6 黄国泽初中物理实验教学改革之我见南方论刊，2 0 0 9 ( 2 ) ：9 7 9 8 徐风先初中物理实验教学现状的调查与对策科学大众( 科学教育) 2 0 1 0 ( 1 0 ) ：3 6 黄国泽初中物理实验教学改革之我见南方论刊，2 0 0 9 ( 2 ) ：9 7 9 8 郭桂叶冲学物理实验教学现状及对策研究河南教育学院学报( 自然科学版) ，2 0 0 5 ，1 4 ( 4 ) ：8 7 - 8 9 杨国海初中物理实验教学现状的调查研究襄樊学院学报，2 0 0 9 , 3 0 ( 5 ) ：7 1 7 4 孙成祥，王京开新课标下农村初中物理实验教学现状与策略研究内江科技，2 0 1 0 ( 1 2 ) ：1 9 5 7 一 宁夏大学硕士学位论文 第一章绪论 5 、教师在实验教学设计能力方面有欠缺 周利平在初中物理实验教学改革探讨当中结合自身的教学实践对中学物理实验教学现状 进行了分析提出：目前的中学物理教师在进行物理实验教学当中，在实验设计和操作方面缺乏深 入的研究，对实验的创新、考核及命题等方面的能力都很欠缺。教师的这种实验教学设计能力方 面的欠缺在很大程度上影响着学生实验能力的培养。 基于对以上文献的综述，可以发现我国的物理实验教学与国外相比还有很大差距。单单针对 新课程标准对物理实验教学的要求与现实的教学实践的情况来说，还有些差距，许多好的改革思 路没能体现在实际的教学过程中，也就是说出现了许多人所说的“穿新鞋，走老路”“换汤不换 药”等的问题。另外，在现实的教学实践中，笔者通过亲自的实践和与一线老教师们的交流发现： 在银川地区的现实教学中实施的物理新课程与新课标的要求也存在着很大的差距；特别体现在物 理实验的教学上，这一问题尤为严重。许多教师拿着新课程的教材却还是按照自己的老套路讲课， 学生并没有从新课程中得到能力的提升。这就需要对银川地区现行的初中物理实验教学现状进行 调查研究，分析其原因，提出合理的对策，以求更好的促进银川地区物理新课程的实施。 周利平初中物理实验教学改革探讨科教文汇( f c j 刊) ，2 0 l o ( 1 0 ) ：1 2 3 - 1 2 4 8 一 宁夏大学硕士学位论文 第二章初中物理实验教学的理论基础 第二章初中物理实验教学的理论基础 2 1 新旧教材中初中物理实验的分布情况对比 在本部分内容中，笔者对人民教育出版社1 9 9 3 年出版的初中物理教材( 以下简称旧教材) 和2 0 0 6 年出版的初中物理教材( 以下简称新教材) 中的实验分布情况进行了比较分析。其中旧 教材中初中物理实验分为演示实验、学生实验和“小实验”三类。新课程中的初中物理实验分 为演示实验、探究实验和想想做做及课后习题中的“小实验”三类。其中“小实验 是指那些 穿插在物理课文中或课后习题中的内容简单、材料易得、操作方便的物理实验。初中物理新旧 教材中的实验分布情况如表2 1 所示。 表2 1 初中物理新旧教材中实验分布情况对比表 通过表格2 , 1 可以看出，新教材中实验的总数目增加了不少，演示实验的个数相比之下减少 了许多，不足原来的一半；而学生动手实验增加了不少，几乎是原来的两倍；来源于生活、内容 生动、便于操作的小实验的数目是原来的两倍还多。并且新课程中的学生动手实验将学生实验改 成为探究实验，更加突出了对学生科学探究能力的培养以及学习的自主性体现。 2 2 新课标对初中物理实验教学的要求 在新的课程标准中，不管是课程性质、课程基本理念还是课程目标，都在强调学生科学素养 的培养，提倡要使学生经历一些科学探究过程、学习科学方法、提高学生的科学探究能力。例如： 在新课程标准中强调“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。因此物理课程的构建应注重让学生经历从自 然到物理、从生活到物理的认识过程，经历基本的科学探究实践，注重物理学科与其他学科的融 合，使学生得到全面发展。”并且在课程价值的主要表现中也有一条专门提及“通过科学探究， 使学生经历基本的科学探究过程，学习科学探究方法，发展初步的科学探究能力，形成尊重事实、 探索真理的科学态度。”在课程基本理念中也提到义务教育阶段应贯彻“从生活走向物理，从物 理走向社会”的理念“物理课程应该注重科学探究，提倡学习方式多样化；应改变过分强调知识+ 传承的倾向，7 让学生经历科学探究过程，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。 可见在新课程标准中将培养学生的科学素养特别地进行了强调。 廖伯琴，张大昌。物理课程标准解读武汉：湖北教育出版社，2 0 0 2 9 宁夏大学硕士学位论文第二章初中物理实验教学的理论基础 在新课程标准中对科学探究也有明确的说明：科学探究既是学生的学习目标，又是重要的教 学方式之一。将科学探究列入内容标准，旨在让学生经历与科学工作者相似的探究过程，主动获 取物理知识，领悟科学探究方法，发展科学探究能力，体验科学探究的乐趣，养成实事求是的科 学态度和勇于创新的科学精神。科学探究的形式是多种多样的，其要素有：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、分析与论证、评估、交流与合作。在学生的科 学探究中，其探究过程可以涉及所有的要素，也可以只涉及部分要素。科学探究渗透在教材和教 学过程的不同部分u 。 实验是科学探究的重要过程，物理实验的教学也是培养科学探究能力的重要途径。新课程标 准加大了对科学探究能力的要求，既是加强了对物理实验教学的要求。并且新课标中也明确提到 过物理课程应“改革以书本为主、实验为辅的教学模式，提倡多样化的教学方式。”其实科学探 究的思想并不仅仅在探究实验中体现，在一些内容简单、操作方便的小实验中也可以很好地体现 出来。新课程中设置的许多实验都是非常贴近学生生活，并且难易适度，非常适合学生进行操作 的。利用好这些小实验同样可以培养学生的探究能力。这就需要我们教师在教学过程中充分利用 这些课程资源，不能忽略这些物理小实验的作用，更不能仅仅将视线盯在学生的考试成绩上。 2 3 初中物理实验教学的教育学心理学基础 2 3 1 学习理论及其对初中物理实验教学的指导意义 1 、学习理论简介 ( 1 ) 行为主义学习理论简介 行为主义学习理论的代表人物有：桑代克、斯金纳和华生；他的代表理论是：桑代克的联结 主义学习理论和纳金斯的操作条件作用学习理论。将学习解释为是在既有的行为之上学习新行为 的过程，是关于由一种行为而学到其它习惯性行为的看法。这种理论解释学习时强调的是可观察 到的行为；认为多次行为的痛苦或愉快的后果导致了学习个体的行为改变。 在联结主义学习理论里桑代克认为：学习韵实质是形成刺激一反映的联结；学习的过程是一 个盲目的尝试与改进错误的渐进过程；学习应遵循准备律、练习律和效果律三大原则；个体在某 一种刺激情境中学习的刺激一反映的联结在其他的类似情况中会有迁移作用。并且人和动物的学 习规律是相同的。 斯金纳的操作条件作用学习理论是在桑代克的联结主义学习理论及其效果律等法则的基础 上的发展，对教育心理学的影响也非常大。它的其主要观点是：条件作用的学习分为两类反应 型条件作用和操作型条件作用，都遵循强化性原则；即个体的任何自发性的反映如果能够带来有 效的后果，则该反应就会因强化而保留；一切刺激如果能强化个体的反应就可视为强化物，强化 物有正强化物和负强化物之分：正负强化物的出现和消失都是个体的有效反应所导致的。在操