直观性教学对南宁市初中低年级学生物理成绩影响的研究.docx
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直观性教学对南宁市初中低年级学生物理成绩影响的研究
直观性教学对南宁市初中低年级学生
物理成绩影响的研究
第一部分研究问题的界定
选题原陈述：
直观性教学与物理成绩的探究
选题再陈述：
直观性教学对南宁市初中低年级学生物理成绩影响的研究
选题的问题形式陈述：
直观性教学是否会对南宁市初中低年级学生物理成绩产生影响？
直观性教学对南宁市初中低年级学生物理成绩产生怎样的影响？
选题的理由：
夸美纽斯说过，凡是需要知道的事物，都要通过事物本身来学习，应该尽可能把事物本身或代替它的图像呈现给学生。
在实际教学过程中，教师可以利用事物直观、模象直观和言语直观三大类。
在具体实施过程中，直观是手段而不是目的，这就好比教育技术与学科之间的关系，是教学的工具与手段，是教学的一种途径，不能作为课堂教学的直接目的。
韩愈在《师说》曰：
“师者，所以传道授业解惑也”。
传的是道，授的是业，解的是惑。
这三者当中都跟知识没有那么大的关系，他们都是依托在知识上的，但是又远远高于知识。
我们做老师，眼光不仅仅局限于知识本身，因为知识在哪儿都可以学习到。
在学生初次接触物理时，定要培养学生的兴趣与求知欲，我们不关给学生传授知识，更要激发学生的本性，即对知识的渴望，对于未知的好奇心。
初次接触物理，学生对教学内容比较生疏，在理解时往往会遇到困难，这时就需要老师从学生看得见摸得着的事物出发，运用直观教学，在直观讲解的基础上提高学生对物理现象及物理原理的认识与理解。
初中生思维还存在于对具体的事物认知中，物理是一门对思维能力要求较高的学科，学生只有在获得了感性认识之后才有可能上升到理性认识，为接受高中更为抽象的物理学习奠定基础。
因而直观教学方式可以让学生获得直接经验和感性认识，对学生物理学习的提高有十分重要的促进作用。
所以，将直观教学运用到课堂教学中，可以有效激发学生的求知兴趣与物理成绩。
在学生眼中，物理的学习枯燥且抽象，若老师用事物直观、模象直观和言语直观，从生活中常见的物理现象或物理情境出发，展开教学，进行物理知识的探讨与学习，一下子拉近了物理与学生的距离。
也会使学生明白物理源于生活，又高于生活，生活才是最好的老师，也要将学到的知识运用到生活中去，激发了学生们的学习兴趣。
第二部分根据选题再陈述
（一）拟定研究假设：
假设1：
没有直观性教学的课堂学生学习很枯燥
假设2：
有直观性教学的课堂学生学习很积极
假设3：
有无直观性教学的课堂对学生学习没有太大的影响
假设4：
有无直观性教学的课堂对学生学习的影响是不同的
（二）各种变量操作性定义：
研究的参与者：
南宁市初中所拥有学籍的在校学生
直观性教学原则：
根据教学活动的需要，让学生直接感知学习对象。
这一原则可以对物理科目中的词、概念、原理等理论知识进行直观性的展示，帮助学生更好的理解，通过提供给学生直接经验以及利用学生已有的经验，进一步加深学生对物理抽象概念的理解，以及掌握原本生疏难懂的理论知识。
将直观性教学原则有效运用到教师课堂教学中，并以学生在课堂中的活跃程度及期中期末考试分数为体现形式展现。
操作方法：
此处初中低年级是指义务教育阶段八年级，因为初中阶段开设物理课程是从八年级开始。
以班级为单位，将八年级的所有班级按序号进行排列（1、2、3、……），以奇数班级为研究对象，一般一个班级的学生是50人左右。
选取奇数班级，在课堂教学中有效实施直观教学；偶数班级则不作要求，任按照传统讲授教学。
在课堂中实时观察学生上课的活跃程度，以非常活跃、一般活跃、不活跃为等级进行记录；物理成绩还应考虑，测验成绩和实验课的实际操作成绩，以及学生分组设计的实验，这些都是以等级来进行记录。
10周过后，期中测试，所有班级考同一套物理试题，看奇数班级与偶数班级的学生考试成绩的高低。
结合两种测评分析直观性教学对南宁市初中低年级学生物理成绩产生怎样的影响。
（三）进行各种关键变量的界定
自变量：
八年级采用直观性教学方式
因变量：
初二学生的物理成绩
中间变量：
学生的思维方式、学生的年龄、学生的性别、学生的学习方法、
学生的学习水平、学生对物理学习的兴趣、学生的课外辅导、
教师的教龄、教师的教学方式、教师的严厉程度；
可能的控制变量：
老师的教学方法，教师每节课的教学内容，物理课时数
第三部分根据研究规划的各种假设及变量的界定
（一）界定研究总体、亚总体
研究总体：
广西南宁市初中学校
亚总体：
南宁十四中初中部两个校区、南宁三十一中、南宁四中
（二）样本容量
南宁十四中初中部两个校区18个班、南宁三十一中8个班、南宁四中5个班，从三所学校中各抽取3个班级，共有9个班级，每个班级人数约为50，样本容量为450人左右。
南宁十四中初中部为重点中学，南宁三十一中、南宁四中是普通学校，是中学中三个有代表行的学校。
（三）抽样方法的说明详细说明
抽样的方法：
简单随机抽样
简单随机抽样是对研究总体不经过任何分组排队，完全按照随机原则从中抽取单位加以调查的一种抽象形式，这种抽样的特点是在每次抽选中都能保证总体中每个单位有相等的中选机会。
本次抽样以班级为样本单位，每个样本单位被抽中的概率相等，样本的每个单位完全独立，彼此间无一定的关联性和排斥性。
以南宁十四中初中部为例，将八年级18个班级设为总体，简单随机样本是从该学校所设总体中随机抽取，随机抽取的样本是一种不放回的抽样的。
依次抽取3个样本即可。
其他两个学校抽样方法与之相同。
（四）抽样的偏斜性估计
因为实验范围涉及南宁市的所有初中学校，因此，仅抽取9个班级，代表性是不够的，条件若允许，可以在全国或更大领域普及调查；在遵循了随机抽样原则的条件下，不包括登记误差和系统性误差在内，用样本指标代表总体指标始终会产生不可避免的抽样误差；总体单位的内部一致性程度，总体单位的内部一致性程度越高，抽样误差就越小，反之则越大。
抽样误差总体班级的标志值的变异程度越差越大；在其他条件相同的情况下，样本班级数愈多，则误差越小。
第四部分文献查找情况及文献综述
1、文献查找情况
以下为本人查阅文献的方法与途径：
1.在宿舍利用自己已有书籍进行查阅：
（1）王道俊、郭文安主编的《教育学》，人民教育出版社2009年出版，通过阅读该书的第八章教学中的第四节教学原则，第五节教学方法，直观性原则，217页、278页
（2）联合国教科文组织主编的《教育——财富蕴藏其中》，教育科学出版社2014年出版，通过阅读该书第七章教师在探索新的前景，教学时一门艺术，一门科学，105页
2.在自习室利用VPN系统我校中文数据库，进入知网中国期刊全文数据库，以“物理教学/中学物理/直观性教学原则”为关键词进行相关文献检索，以查找核心期刊/CSSCI/SCI文献为主，以搜索全部期刊为辅，运用倒查法原则，由近及远，从新到旧，将重点放在近期的文献上。
经筛选后下载文献如图1、图2所示：
图1
图2
3.在宿舍利用中国知网系统，博硕士学位论文数据库，以“物理教学/中学物理/直观性教学原则”为关键词进行相关文献检索，经筛选后下载文献如图3所示：
图3
4.利用广西师范学院图书馆-资源-外文数据库-Springer期刊数据库，以“TeachingPhysics”为关键词进行相关文献检索，经筛选后下载文献如图4所示：
图4
5.利用物理与电子工程学院自建图书馆，在期刊书架的13号、15号等书位，如图5所示，查询期刊有：
教育理论与实践2016年第34期；课程·教材·教法2016年12期；中学物理教育学第2016年第11期等。
经筛选后参考文献如下：
（1）陈佑清.”核心素养”研究：
新意及意义何在？
——基于与”素质教育”比较的分析[J].课程·教材·教法,2016（12）:
3-8.
（2）徐士强.教师空间演变与意蕴创新[J].教育理论与实践,2016（34）:
14-18.
图5
文献综述
（一）课题提出的背景
近些年“优质课堂”与“如何提升课堂效率”为教育工作者的热点讨论的问题，但是在现实的教学过程中由于各种原因和条件限制，迫使教师在课堂教学中无法达到预定的理想教学目标。
与此同时，枯燥无法的知识加上学习的压力，学生在紧张的学习中也容易出现消极情绪与厌学的体现。
因此如何打造一节“优质课堂”与“如何提升课堂效率”呢？
以及如何激发学生的学习兴趣，提高学生的学习成绩，是每个教师在教学过程中必须面对的问题。
夸美纽斯在《大教学论》中指出：
“我们由此可以为教师找出一条金科玉律。
在可能的范围以内，一切事物都应该放在感官跟前；一切看得见的东西都应该放在视官跟前；一切听得见的东西应该放到听官跟前；气味应当放到嗅官跟前；尝到和触得着的东西应放到味官和触官跟前。
假如有一件东西能够同时在几个感官上面留下印象、它便应当和几种感官去接触。
[2]通过夸美纽斯的论述可以得知，感觉和知觉对于我们认识事物的重要性。
随后，他也提出了直观性教学原则。
自夸美纽斯提出直观性教学原则以来，该原则作为作为教学的经典性原则，一直被广大教师使用。
当教育对象是刚开始接触物理学科的学生，直观性教学在整个教学过程中有着至关重要的作用。
直观性教学有助于让学生近距离直接感知我们所要学习的事物，通过实验探究，模型演示或生动形象的语言文字描绘，首先使学生获得对于物理现象或者物理问题的直面接触与感性认识，可以真切感受到物理现象，其次可以激发学生对于所学知识的渴望与对于未知事物的求知欲，培养学生的学习兴趣。
物理教育学家朱子元先生也谈到了直观性教学的重要性，他说：
“对于物理概念，物理规律等一些理论的东西，往往是千言万语说不清，一看实验便分明”。
方恺（2010）主要通过对美国物理研究进展的调查揭示出为了设计有效的教学方法，从而有助于教学目标的实现，对学生的思维模式和认知规律进行研究是非常必要的。
教学的主要任务是传授知识并提高学生的认识与学习能力。
直观性教学原则遵循了识规律，注重直观的感性认识，再此基础上再去追寻对于知识的理性认识，它依照人类的认知过程，重视知识的学习方法，从学生角度理解学生的学习认知过程，这就对改善学生学习过程有非常重大的意义。
（二）与本课题相关的国外和国内的现状
直观性教学原则的产生距今已有很悠久的历史，同时该教学原则也为历代教育家们所提倡。
西方教育史中第一个明确提出直观性原则并在理论上予以分析论证的是夸美纽斯。
夸美纽斯在他的著作《大教学论》中研究总结了前人以及自己从事教学工作的经验，提出并论证了许多教学原则，直观性原则便是其中之。
夸美纽斯认为一切知识都是从感官开始的。
他提出：
“只有通过学生亲身感觉来获得，这才是正确的知识，从书上和教师的讲授中得来的知识是不确切的，不是真实的知识，因为这是他人的观察与见解，不能够启发人的智力，也不能应用于实际，靠书本是不能使人聪明的。
”瑞士教育家裴斯泰洛齐则认为，该原则是一个最高的基本的教学原则。
在阅读教育专著时发现，几乎所有的教育学著作成教学论专著，对此皆有论述，认为直观性原则符合教学过程中的规律，有助于提高学生的兴趣和积极性，减少学生学习抽象知识的困难，发展学生的观察力和形象思维能力等认识能力。
俄国教育家乌申斯基对直观性原则做了近一步深刻的论证，他指出逻辑不是别的东西，而是自然界的事物和现象的联系在我们头脑中的反应。
在美国，教育者更注重利用直观的教学方式进行教学，重视让学生通过感觉、视觉、听觉、触觉、嗅觉和味觉获得对所学事物的感性认识，在有了直观感受的基础上，再启发学生的思维，从而使学生获得知识，完成教学目标。
直观性教学不仅有利于激发学生对未知的新鲜事物的好奇心，又能在很大程度上提高学生的学习热情，这种热情不是三分热度，在长期的直观性教学环境下，在眼看为实的过程中，学生可以自主地进行探索与发现。
再者，我们看美国学校的理科类课程，例如麻省理工公开课《电和磁》，WalterLewin教授每节课老师对会在课堂上做实验，他们有一间专门的教室来上物理课，教室里各种实验器材，有买的器材，也有老师同学们自己做的实验器材，小到物体的自由落体，大到物体的碰撞，以直观的物理实验出发，学生们亲眼所见，留下深刻的印象也就理所当然了。
这种主要通过实验课来推进教学的方法，不仅培养了学生的动手动脑能力，更加使学生的观察猜测分析归纳的能力得到提升，对培养学生的理性思维和创新能力是非常有益的。
我国的教育家在论述观点时也时常提到在教学过程中要注重使用直观性教学的思想。
我国古代教育家荀子说过：
不闻不若闻之，闻之不若见之，闻之而不见,虽博必谬。
他主张在学习中没有听到不如听到,听到了不如见到，你听的多了博学了，但必定还是片面的。
明确地提出并把直观性作为基本教学原则之一，主要是由于近代朴素唯物论和自然科学的发展，由资产阶级教育家在改革中世纪学校教育的基础上提出束的。
[3]《学记》是中国古代也是世界上最早的教育专著，其中有很多地方体现了直观性教学原则。
该原则在民国时商务国语教科书老课本系列会也有体现，查阅时可发现，整本书，图文并茂，话语十分简明，百分在理，通顺，含蓄而恰当，每页一例，例虽少，却目的清晰，意义明了。
直观的图画与简明的文字，配合得当，语意传神。
在国内，直观教学法被广泛用于课堂教学中，但直观的手段还是局限于传统的方法与手段，还止步在简单基础的操作实验、演示一些常规的实验；展示实物模型、挂图等；言语直观上大做文章。
这在当今的教学过程中式远远不够的，可能是因为学校的教学设备太落后，跟不上时代发展；也可能是老师不习惯使用新方法，不会使用新型的教育科技产品。
直观性教学的发展已经遇到了瓶颈，有待研究者进一步的研究与探讨。
尽管我国邢红军教授己经进行了大量实验探索,但是还是有大部分教育工作者没有充分认识到直观性教学对于八年级学生学习物理的重要性。
关于直观性教学对八年级学生学习物理的学习效率到底有多大的影响还缺乏理论和实验上的研究。
本论文的创新之处在于：
将教学的手段不局限于传统的实物展示、操作实验方面，引入新型综合的教育技术手段方法，注重直观性教学与教育技术学的融合，将重点放在具体实物展示环境环节，给同学们提供更逼真，不做优化处理的，更接近现实的实物展示，突破传统直观教学的瓶颈。
令我们的直观教学课堂在有限的资源下能够更上一层楼，更好的为学生服务，帮助学生理解抽象的概念或规律，激发学生学习物理的兴趣，培养学生对物理现象的观察能力，读图画图的能力，建立物理模型的能力，进而促进学生对所学知识的理解和巩固。
同时也 帮助学生突破重点，难点，进而达到更好的学学习效果。
（三）课题研究的依据
纵观有关直观教学法的国内外文献，了解到直观性教学原则已经具备了坚实的理论依据和现实依据。
1.理论依据
（1）.夸美妞斯的教育思想
历史上最早给直观性原则赋予理论的性质的人便是夸美妞斯，在他的教学理论中，直观性原则始终位于首要地位——他认为直观性的教学可以保证教学来得
容易，迅速而彻底。
直观性教学原则作为教学的经典性原则一直在夸美纽斯阐释的意义上加以使用，它建立在感知直观的基础上。
[3]夸美绍斯的理由包括以下几点：
第一，知识的开端永远是从感官得来的。
第二，科学的真实性与准确性，
其所依赖于感官的证明较之其他一切事项都要多。
第三，感官是记忆的最可信托
的仆役。
假如这种感官的知觉方法能被广泛采用，就可以使知识一经获得之后，
水远保持住。
但是我们也应认识到，由于时代的局限性，使他对直观性原则在教
学中的作用难免估计过高，对抽象思维和语言文字在教学中的作用和意义缺乏正
确的认识。
[5]
（2）.霍尔顿提出的物理三维结构模型
一般认为，物理学科的基本结构包括物理学的基本概念、基本原理（包括基本定律和基本理论）、基本方法以及它们之间的相互联系。
美国哈佛物理教材改革计划（HPP）的主要执笔人霍尔顿曾提出物理学的三维结构模型。
他认为，物理学任何一部分基本内容的结构及其发展都可以分解为3个因素实验（事实），物理思想（逻辑、方法论等），数学（表述形式或计量公式）。
在这一观点的影响下，一种以知识为中心的物理教学理论逐渐形成并写人物理教学法教科书。
其表述形式为物理学知能结构图，如图6所示。
[4]
图6
图上反映了物理学界所要求的能力结构，这一理论也是作为制定我国中学物理课标的一个理论基础，对学生的能力要求提出了明确的要求。
（3）.认识论
瑞士心理学家皮亚杰提出，在教育影响中，认识的缘由是教育者与受教育者之间的相互作用。
是以认知结构为基础，依托原有经验的不断地建构，形成对客体的进一步认识。
他在其中指出了个体的主观能动性的重要作用，在课堂教学中通过主观认识建立知识体系。
对于物理学科来说，学生在八年级刚开始接触物理，学习的是前人己总结出的物理概念和规律，这就需要教师在遵循认识规律的基础上，合理运用直观性原则，在认识的第一阶段给学生生动直观的感知，而不是抽象的概念和词语，这样从生动直观入手再上升到抽象思维层面，可以使学生的认识过程更加顺利，有利于课堂的教学。
2.实践依据
主要依据是：
学生的认识，对书本知识的掌握是以感性认识为基础的；学生的思维发展正处在从具体形象思维向抽象逻辑思维过渡的阶段，特别是低年级，仍以具体形象思维为主；从教育效果看，运用直观手段，使学生感到形象、鲜明、生动有趣，容易巩固所学知识。
直观性是指在教学中要通过学生观察所学事物或教师语言的形象描述，引导学生形成所学事物、过程的清晰表象，丰富硬性知识，从而使他们正确理解书本知识和发展认识能力。
直观性教学原则是指教学中利用学生的多种感官和已有经验，通过各种形式的感知，丰富他们的感性认识，形成所学事物的清晰表象，从而使他们比较深刻地理解知识和发展认识的能力，其运用要求是：
（1）正确选择直观教具和现代教学手段；
（2）直观要与讲解相结合；（3）重视运用语言直观。
直观性教学原则主要强调：
（1）要给学生展示实物的直观形象，提供感性而具体的经验；
（2）要充分利用学生的有经验；（3）直观是手段而不是目的。
[1]
物理学习中需要学生具备较强的逻辑思维能力与分析问题的能力，但是作为一个初中八年级学生而言，很难有严密的逻辑思维去推理复杂的物理变化与现象。
这时就需要老师在教学过程中，合理有效的贯彻落实直观性教学原则,将复杂的现象与情景通过通过实验探究，模型演示或生动形象的语言文字描绘，使学生在脑海中要对学习的事物形成清晰的表象认识，丰富学生的感性经验，为学生形成新概念，掌握规律奠定基础。
遇到无法感知的事物，这就是通过物理思维对事物进行间接认识。
特别是学生进入八年级接触物理后，物理内容较其他学科相比发生了较大变化，不再是简单地计算推演，更要善于观察发生的物理现象，得出“是什么”、“为什么”、“怎么办”的结论，更多的是要上升到抽象的理性思维，明白物理规律。
（四）课题研究的意义
我们都知道事物的本质规律往往沉浮在事物的表象之后，可能感受器官无法直接获得体验，不能直接感知到，只有借助其他的途径，从已知推未知，依据我们已经已知的、己掌握的知识或原有经验，去分析解释该现象或情境的原因。
物理学作为一门以探究实验为基础的学科，在具体学习中直观性教学是理论联系实际的一条主要途径，特别是如何把抽象的，高要求，高难度物理实验在课堂上展示（包括理想化实验状态）。
物理实验是一种理论联系实际的实践活动，物理源于生活，物理实验也也要高于生活，学生在实验过程中的操作，也就是学以致用的过程，把所学理论的具体在操作中展现出来，结合起来，验证物理概念和规律，认识物理运动的本质和主要特征，以达到巩固和掌握课堂上所学知识的目的。
物理实验，它以生动的形象作用于学生，在实验时学生亲自动手，能够激发学生的学习兴趣，形成良好的学习动机，并通过非智力因素促进智力因素的发展。
因此，作为直观教学的物理实验，既反映了物理学的发展规律，同时也体现了学生的认识规律。
现今随着新课程理念的发展、科技水平的进步及互联网+教育的提出，为直观教学原则又注入了新血液。
尤其是不断进步的教育技术与直观教学的结合，使得我们的课堂又有了新的闪光点。
例如在课堂中融入了音频、视频、实物展示台、幻灯投影、计算机辅助教学、虚拟与现实、动作捕捉等一系列多媒体技术。
尤其是互联网+教育的提出，令我们的课堂教学不如到了一个前所未有的高度，我们的课堂教学生动有趣，学生在课堂学习中更容易理解与接收，老师在教学过程中教学设计更精良与合理。
[4」
（五）参考文献
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人民教育出版社,2009.217-218
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