新课程高中物理演示实验教学的研究.doc

中物理演示实验教学的研究结题报告永顺一中课题组 谢深基执笔课题性质：湘西州教育科学规划领导小组“十一五”课题学科分类： 教学类 课题批准号：JX0855主要成员及工作：姓名性别年龄职称、职务研究专长主要工作王 敏男41中学一级高中物理教学研究课题指导和子课题开发周 羽男36中学一级高中物理教学研究课题指导和子课题开发王超男32中学二级高中物理教学研究子课题开发郑文胜男40中学一级高中物理教学研究子课题开发许余海男28中学二级高中物理教学研究子课题开发罗志刚男38中学一级高中物理教学研究 子课题开发瞿仁湘男40中学一级高中物理教学研究 子课题开发孔 浩男40中学一级高中物理教学研究子课题开发彭 英女35中学二级高中物理教学研究 子课题开发【内容摘要】 新课标下，新教材对学生的动手活动给予了足够的重视，在教材内容的呈现上有很多栏目，给学生的探究学习创造了空间，但我们县很多学校由于受教学仪器的限制，课时安排的冲击、教师观念的影响和高考的影响，各模块中的分组实验、学生探究活动的时间得不到保证，很多分组实验、演示实验无法开设，教学质量难以提高。永顺一中，作为省级示范性学校，如何把新课标落到实处，使学生以适应新形势的需要，教师只有加强演示实验教学的研究，创设更多的适合校情的学生探究实验，使学生较为深入地学习物理实验有关理论、方法和技能，激发学生实验探究的兴趣，增强学生的创新意识，培养学生实事求是、严谨认真的科学态度，养成交流合作的良好习惯，发展学生的实践能力，用以完成教学任务。【关键词】 新课程 高中物理 演示实验 结题报告 一问题的提出 物理是一门以实验为基础的自然科学，物理实验不仅是学生获取直接信息，认识物理世界的窗口，而且是帮助学生认识物理规律、形成物理概念、理解和巩固物理知识、提高各种能力的重要途径。新课程标准把物理实验教学提高到新的位置，新课程物理教材的实验内容在呈现形式上，与旧教材不同的是演示实验增多了，实验内容分散在各模块的【学生实验】、【实验】、【说一说】、【做一做】、【STS】、【科学漫步】等栏目中。 实验内容很丰富，其中大部分的实验要求学生亲自动手完成或作为科学探究的方式呈现的。新课程标准明确提出“物理实验是学生学习物理、进行科学探究的重要方式”，通过以物理实验为主的多种探究活动，使学生体验科学研究的过程，激发学习物理的兴趣，强化科学探究的意识，促进学习方式的转变，培养学生的创新精神和实践能力，提高学生科学素养。同时，这一变革对于永顺县这样一个教育欠发达地区的实验教学有很大的挑战，各学校教学受自身条件限制课时安排的冲击教师观念的影响和学生现有知识水平的制约；加之课标和教材有的没有明确规定哪些实验是学生必做的，模糊了演示实验和分组实验的界限。要顺利地开展物理实验教学会更加困难重重，所以，如何开展物理实验教学是摆在物理教师面前的一个重大课题。本课题的研究就是针对上述问题，通过实践，探索出高效完成实验教学的模式，我们根据本校高中的实际情况合理有效完成各模块教材中的各种实验探究活动，研究出符合本校实际情况实验教学方案，以便能在有限的时间内完成知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观相融合的三维目标；协调好实验教学、高考和学生素质三者之间的关系。新课标下的物理实验教学是以探究为主的教学活动，教师在教学中引导学生通过实验进行自主学习、合作学习和探究学习，帮助学生形成终身学习的意识和能力，使学生体验科学研究的过程，激发学习物理的兴趣，强化科学探究的意识，促进学习方式的转变，培养学生的创新精神和实践能力，以达到提高学生科学素养的目的。二课题研究意义及现状 1.理论意义：本课题的选择有利于丰富、发展建构主义教学理论在物理学科领域中的运用，有利于丰富、构建知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观相融合的高中物理课程目标体系。 2.现实意义：对于教师而言，有利于教师在新课程改革中调整课堂教学结构，提高物理课堂教学效率；有利于教师更快地适应新课程改革，培养高素质的研究型、实用型和学者型的新课程教师。 对于学生而言，有利于提高学生的科学素养，提高学生综合素质和能力。 对于课改而言，有利于在新一轮课程改革的大背景下，推进物理学科课程改革，提高课程改革的实效性。3国内外研究现状评述国内外对于高中物理演示实验教学的研究既有深度又有广度，但很多研究都是建立在发达地区的文化和经济基础上的，在我们少数民族地区很难适应，少数民族地区有自己的文化背景，历史渊源。经济条件特殊，而针对少数民族的这些特点进行研究的那就屈指可数了，这项研究，尽管已有少数人在开展，可它仍具有广阔的前景和无限的潜力，加之少数民族地区既有共性又有个性，针对民族地区的研究无疑是颇具民族特质的，所以继续开展这项课题研究是十分必要的。三.课题研究的理论依据 1.新课标基本理论：新课程标准认为，教学过程是开放的，是生成的。大量的课程资源往往就在“互动教学”、“对话教学”的过程中不断涌现和生成。它具有瞬时性、不可预料性和不可重复性。学生的“错误”、“差异”也是一种课程资源，教师要有较强的课程资源意识，及时捕捉、利用生成性的教学资源，让学生的思维过程外显，适时加以有效引导。2.建构主义教学理论：建构主义的教学理念要求教师由知识的传授者、灌输者转变为学生主动建构的帮助者、促进者，而学生成为信息加工的主体、知识意义的主动建构者。建构主义强调每个学习者应基于自己与外部世界相互作用的独特经验和赋予这些经验的意义，去建构自己的知识，而不是等待知识的传递。在学生合作学习、主动探究的过程中，运用加德纳的多元智力理论，尊重学生的个性差异，发挥学生的特长优势，通过师生沟通、对话、交往，以达到共同探究的目的。此时，教师要注意启发、诱导，把活动的主题引向深入，从而提示问题的本质、规律。3.可持续发展观:社会的可持续发展，基础在于人的可持续发展，教育是人类社会不断向前发展的动力，人类社会要实现科学的发展，首先要实现教育的科学发展。教师是人类文明的传递者，是教育的直接实施者，要实现教育的科学发展，教师应树立科学发展的观点，以学生为主题,关注教育的科学发展，关注学生的可持续发展。四. 实验假设1、通过对永顺县初中中物理教学现状的调查研究，了解到学生在初中学习时对物理理论和实验的学习情况，以及初中教师对新大纲的落实情况特别是实验教学情况,以使高中物理教学以及实验教学找到突破口2、根据学生的这些实际，结合高中各模块教材的特点和演示实验在该模块中的作用进行分析研究，根据教材的需要对一些演示实验进行改进和创新，使演示实验达到更好的课堂效果。3、为了更好地培养学生动手能力我们把一些演示实验改为学生探究实验，让学生学会发现，学会创新。4、面对一些无法开出和效果欠佳的实验，我们用多媒体演示，通过制作、下载一定量的课件以弥补某些不足，同时多媒体教学也是新教材的需要，用它来开发学生智力，是一种很好的教学手段。五. 课题研究主要内容 1、对永顺县初中物理实验教学情况进行调查和分析，以及对本校高中物理教学的调查和分析。 2、研究新教材各模块的实验内容特点及功能并进行详细分析和研究，让实验更具体化，便于一线教师实验教学。 3、结合本地区的教学资源，对教材中的一些实验进行改进，并开发 出与此相应的实验代替课本实验。4、充分利用现代教学手段制作和整合挂图、FLASH、优质课件为教学服务。 5、通过本课题研究培养学生的科学素养和提高教师的科研能力。 六.研究方法本课题的研究采用以行动研究法为主的方法，结合问卷调查法、文献法和教育经验总结法。七.研究步骤 1.准备阶段：2009年3月-2009年6月 成立课题组、制定研究方案、课题组人员分工，申报研究课题，进行开题论证。 2.实施阶段：2009年7月-2010年6月 2.1 开展调研和统计，分工协作，形成阶段性的研究； 2.2 加强对新教材模块实验的研究，对各模块的实验活动进行细化和具体化，并对实验加以改进和创新，对过程加以总结与评价，形成初步改进方案。2.3 验证实验改进方案，总结经验得出结论性的成果。 3 总结阶段：2010年7月-2010月9月 3.1全面总结和展示研究成果，形成论文、课件、电子材料文集。3.2撰写结题报告。 八.研究主要过程1.研究主要流程组建课题组确定研究方向课题申报课题开题课题立项准备阶段成员初步分工问卷调查实施阶段报告分析进一步确研究内容和可行性对教材演示实验分析研究 实验改进与开发研究成员必备资料收集和整理教学实践与反馈成员再分工总结阶段各种资料汇集和整理提炼形成成果撰写结题报告成果推荐与分享2.具体措施2.1准备阶段新课标下，一线教师对教材的使用处于摸索之中，对于物理课堂演示实验教学而言尤其如此，为了更好更快落实新课标，提高物理演示实验教学的效率，我们组建永顺一中课题组，主要研究怎样落实物理课堂实验教学，怎样充分落实新课标理念。我们提出了申报，并得到立项，并召开了课题组研究动员会，成员初步分工。2.2实施阶段2.2.1问卷调查。为了确定课题研究方向和可行性，课题组对永顺一中高一高二年级分别进行了问卷调查（见调查表），发现我校学生在初中学习物理时实验方面十分薄弱 ，而对学物理兴趣也非常缺乏，高中学习常因仪器缺乏，许多演示实验无法开出。这给我们研究指明了方向找到了突破口。2.2.2教材演示实验的分析与研究。通过调查报告分析，课题组一线教师结合自己的教学情况，按分工对教材各模块的演示实验的开出情况及效果进行分析和研究，从而决定是改进实验还是创设或开发其他实验来代替，以达到最佳效果。特别是在今天，多媒体进入课堂的今天，如何运用多媒体，做一些图片、Flash、以及引用一些优质课件，达到优化课堂教学，也是我们课题组研究的目的。2.2.3教材演示实验改进与开发。在对教材演示实验深入细致研究的基础上，课题组结合自己的教学实践和总结，结合各校地实际情况，查阅全国一线教师有关这方面研究成果，对教材中实验进行了改进和开发，尤其是对重点难点章节的演示实验。在这过程中应注意以实物演示为主，多媒体演示为辅。2.2.4课题研究资料整理和收集。课题组经过两年来的努力工作改进了一系列的演示实验。以及收集了大量的多媒体课件通过整理、分类，并将它用于课堂实践，从中获得课堂研究的乐趣，也从而达到更好理解新课标理念的目的。2.3总结阶段。此过程把课题组成员的成果汇聚，提炼成成果，达到课题成员成果共享，并把成果给每个学校物理备课组提供一份，并建立电子文档库，最后撰写结题报告。九、课题研究的经验及成果总结在探讨高中物理教与学的策略时，应遵循以下原则：理论联系实际原则；科学性原性；实践性原则；主体性原则；灵活性原则；递进性原则；操作性原则；独创性原则。为强化物理演示实验教学的功能，提高教学效果，应遵循的基本方法是实验室实验法或自然实验法。在此过程中应加强以下几个方面的工作：1.问卷调查找到学生学习的薄弱环节 我们通过对我校高一两个班110位学生进行问卷调查，调查他们在初中学习物理的情况发现绝大多数同学不喜欢学习物理，而对物理实验感兴趣有一半人，喜欢演示实验的竟有百分之八十多，这使我们高中物理教师看到了问题物理难教，明确了方向多做实验培养兴趣。通过对高二四个班学生进行问卷调查发现学生对物理实验这课热情不高缺乏积极性，学生收获与我们设置的实验课的目标之间偏差大，通过问卷调查使我们找到了教学的突破口。2.多创设演示实验，优化实验过程要保持学生持久的学习物理兴趣，光靠课本上的演示实验是不够的，应充分挖掘身边现有器材甚至是很不起眼的器材，结合特定的物理情境（如新课引入、巩固概念规律、评讲习题等），增加实验的趣味性、直观性、新颖性、科学性，激发学生的好奇心和求知欲，引发学生思维，引导学生发现问题，解决问题如在讲摩擦起电时我们设计了“七姑娘踢脚”实验，通过演示使学生弄清摩擦起电的条件和结果，在讲电荷在电场中受力时我们设计了“会跳舞的乒乓球”实验，增强了课堂的趣味性，为后继课学习奠定了坚实的基础。通过我们课程组的努力，共研究和开发了32个的演示实验，而我们的论文“全面动员做实验”更是我们辛勤研究的结晶，我们创设的“电容充放电实验”在全州物理实验课大赛中获一等奖。3变演示实验为学生实验如我们在讲电动势一节时，先发给每个组学生（一般两人一组）电池盒一个，导线两节，灯座一个，2.5V,0.3A小电珠一个，二节干电池，一个叠层电池6V的，电压表一个。首先要学生用电压表测出干电池和叠层电池的电压，叫学生记住，然后要学生猜，当小电珠分别接干电池和叠层电池时会有什么结果。同学们都会猜测，接叠层电池会烧坏，实验结果让同学们很意外，接干电池正常发光，接节叠层电池的不亮。让学生带着这个疑问我们顺利完成了本节的教学。通过我们组的努力创设，由演示实验改成了学生实验20余个，这样即活跃了课堂气氛，扩展了学生的知识面，也开发了学生创造性思维。3214变演示实验为师生互动设计实验，提高学会的实验能力。如在讲电学中的黑箱问题时，我们事先按图所示的装置将二极管和电阻连成示教板，然后将仪器用纸盒罩住，用胶带封好，留下抽头1，2，3。然后告诉学生，这里面是一个黑箱，里面的原件可能接有干电池，电阻，二极管。现给你一个万用电表，你如何判断楚里面有什么元件以及它们如何连线。我首先要学生讨论研究出解决的方法，然后得出有代表性的意见，经多方论证达成共识研究方案，然后由一个同学上讲台进行操作，操作完成后画出黑箱内部元件连线结构，最后打开黑箱进行对比。当同学们看到所画的结构图居然与示教板上的一模一样，心里无比的快乐。5正确处理好现代技术与实验教学的关系。（1）用现代技术制作和收集挂图，挂图在我们教学中起着重要作用，如何在教学中制作挂图，收集挂图是我们课题组一项重要研究。我们的做法是： 从网络媒体上下载收集；从日常生活中收集，如在讲远距离输电流程时，可到附近变电站用数码相机把变电站全景拍下以及单个变压器拍下形成挂图供教学使用； 从电影电视中获得挂图， 看电影电视时，可留心那些有利于教学的镜头，把它拍下来为教学服务。通过我们的努力共制作出的挂图很得心应手。（2） 用现代技术制作FLASH课件。FLASH课件在我们的演示实验教学中起着至关重要的作用，如用FLASH动画讲解螺旋测微器和游标卡尺原理时，通过FLASH动画操作放大，学生如看好懂，收效极好，本课题组共制作和收集了一系列重点课程的FLASH动画以备课堂使用。（3）用现代技术完成重点，难点课程的教学。 物理教学中有许多章节由于理论深奥，过程复杂，演示难度大，也就是通常说的不好教的课程。我们可借助现代媒体把一些研讨会、大奖赛中的优质课找来，为我们教学服务。这样将会使学生视野开阔，精神振奋，感到新奇。收到良好的效果。本课题组通过全体努力共下载和收集大量的优质课，为我们突破高中教学的重点，难点铺平了道路，这些课例对青年教师的成长特别有利。由于我们对高中物理演示实验进行了全面的研究，使我们物理教学抓住了重点突破了难点，学生提高了学物理兴趣，开发了智力，增强了能力。在2010年全州统考和省联考中，