物理教学中对学生实验能力的培养结题报告.docx
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物理教学中对学生实验能力的培养结题报告
《物理教学中对学生实验能力的培养》结题报告
长荣中学物理课题组
2011年5月—2012年5月，我校对《物理教学中对学生实验能力的培养》这一课题进行了专门研究和探索，已取得了一定的成绩，现总结一年来研究过程和结果，报告如下：
一、课题的提出：
物理课程是学生在科学学习领域里的一门重要的基础学科，他的根本目标在于提高全体学生的科学素质，在提高全体国民素质教育中起着不可缺少的作用。
由于长期以来受到传统教育观念的影响，我国基础阶段的学校课程过于注重知识传授，而忽略了学生技能和创新意识的培养。
由于内容偏深，方法偏难，使大多数学生望而生畏，难以调动学生的学习兴趣和激情，一般只能在“考试”的压力下努力学习，导致了学生独立思考能力、动手能力较差，思路狭窄，创新意识缺乏。
因此，在教学中如何实施高效率的教学，提高学生自主学习的能力，是摆在我们教师面前的问题，把这个问题解决了，对素质教育的推进有很大的作用。
新课程标准倡导建立“自主学习、合作学习、探究学习”的学习方式。
一位教育学家说过：
“应该引导儿童进行探究，自己推论，给他们讲的尽量少一点，而引导他们发现的应该尽量多一点”。
因此，在物理课堂教学中要利用本身的魅力来诱导学生的思维，使学生乐意探究，发展学生的创新意识，培养学生对科学的兴趣和热爱，促进学生的全面发展。
我校是一所普通的农村初级中学，学生生源较差，如何提高教学质量是急待解决的问题，初中物理教学无论是在理论层面和操作层面都面临许多挑战。
新课程标准提出了全新的教学理念：
使课程适应学生，而不是让学生被动地适应课程。
因此我们必须在基础教学阶段突出学生的动手操作、合作交流、观察分析，给学生提供充分的实验探究的机会，能在实验探究过程中体验科学的曲折、艰辛和乐趣，学习科学方法，发展实验探究需要的能力并增进对实验探究的理解。
二、课题构建的理论依据
1、新课程标准
2、发展心理学理论：
学生最重要的学习是学会学习，最有效的知识
是自我调控的知识。
3、建构主义理论：
学习过程不是学习者被动地接受知识，而是
积极主动地建构知识的过程。
学习不是教师向学生传递知识的过
程，而是学生建构自己的知识和能力的过程。
4、皮亚杰的教育思想。
皮亚杰认为教育应大力发展学生的主动性，学生的学习必须是一个主动的过程，教师应当注重“自我发现法”，只有学生自我发现的东西才能被同化，强调让学生在主动中学习是学习的最高原则，只有学生自主地参与各种活动，给以合理的证实与否定，才能获得真正的知识。
5、人类大脑遗忘率规律：
美国科学家曾对人的大脑遗忘率进行了统计，结果各种学习方式的遗忘率分别是：
阅读90%，听课80%，应用70%，看电影60%，看展览50%，讨论30%，讲话30%，自己动手做10%，研究性学习5%。
由此看出带着问题进行探究性学习是一种终身难忘的教学。
6、初中学生学习的思维的特点和能力层次。
初中阶段学生具体的形象思维还占据一定的地位，逻辑思维仅具有一定的经验性，思维品质处于矛盾交错的发展时期。
尤其是独立性、批判性的发展显著，但看问题只顾部分而忽略本质，容易片面化和表面化。
而实验探究活动从形象思维出发，通过学生独立活动和思考从而发展学生认识问题本质的能力。
三、课题研究的主要过程：
课题研究中，课题组全体成员牢牢围绕课题方案中所确定的研究内部实质意义、研究方针、研究方法开展了一系列的理论学习和实践探索，在课题论证、课题分化、钻研交流、课题实施、经验总结等方面做了大量的事情，也取患了一定的成绩在实验研究的过程当中，我们主要做了以下几方面的事情。
1、认真组织，有效实施
（1）组织开题会，对方案论证和评审，带领动员，课题构成员介绍前期研究情况，交流心得，互相切磋。
（2）组建课题学生活动小组，课内活动小组一般以学生的座位就近为原则。
兼顾学生能力水平做适当的调整，课外活动小组一般由学生自由组合，在人员人次上视情况对个别组织适当调配，教师担任小组的指导，保证小组的实验探究活动合理有序的进行
（3）活动的开展，策动学生踊跃地、热忱地、全身心地参与到活动中，指导教师则更要在课题方案的设计与提出，自身的参与，过程的调节控制，小组的分工与合作上精心筹办，踊跃投入。
（4）活动的阶段性小结在活动开展一段时间后以小组为单元进行交流活动，表彰先进，鼓舞勉励后进、推广经验以利于活动的进一步开展。
（5）课题组小结对事情进行回首与查检寻找，调整方案积累数据并撰写论文。
2、加强组织，周密部署
课题申报立项核准后当即科学布局，规范办理：
一是加强组织带领成立了以中学物理骨干教师为组长，全校物理教师为组员，校科研组、教务处为指导的课题构成员；二是确立实验班级为了便于实验对比研究，我们把初三班定为实验班，三是分工落到实处，做到人人有使命，组内教师要将实验情况实时与同组教师彼此交流，交流实验经验。
3、学习理论，提高认识
学习和掌握”物理实验教学”的理论是进行课题研究和实验的基础，缺乏理论的指导，就容易成为形式主义，就是一种没有灵魂的研究为了切实掌握“物理实验教学”的理论实质和精髓，提高实验教师的理论水平和实验能力，我们实验组开展了多种形式的理论学习和钻研活动：
①是定期组织学习课题组进行理论学习，以座谈的形式开展经验交流②是课题组的教师利用本身征订的专业刊物、互联网进行自主学习，学习好的方法。
4、实验探究和调查分析相结合
在实验和实践探究的过程当中，我们要求做到教师要时刻体贴学生实验探究的全过程注意引导他们认真仔细地去观察实验现象，做好数据的收集和实验现象的记载，引导学生不能凭想象就下结论，要有严格的实事求是的科学立场。
当他们碰到困难的时辰，我们要给以热忱的鼓励和帮助，和她们一起研究解决问题的路子和方法造就她们不怕困难，百折不饶的精神。
四、成效分析
1、增强了教师实验教学的意识。
教师的教学意识直接作用于教学行为，教师对科学探究教学方式的认同度是促成探究教学的一个重要因素。
原先在我们学校教师实验教学薄弱，实验教学使用机率不大，大部分教师还是习惯于讲授式，他们认为实验教学对提高课堂教学效果作用不大。
通过本课题活动，我校大部分教师都尝试实验教学，在思想上认同了实验教学，在情感上接受了实验教学，这有利于实验教学的实施。
2、学生的实验探究意识和探究能力明显提高。
在最初的实验学习中，我们的学生一般只习惯于思考老师向他们提出的问题，而不会主动地去发现问题、提出问题，当我们设置问题情境，让学生通过探究实验来解决问题时，学生多半会到课本中找现成的实验方案，很少有学生能创造性地去设计新的实验方案，学生在热热闹闹地完成实验后，对实验现象、结果分析的意识淡薄，而这些恰恰是探究性实验的重要环节，也是促进学生实验探究能力，提高科学素养的基本途径。
通过本课题推动，在实验的课堂上，学生能够独立地进行猜测，设计实验方案，能够独立或小组合作形式进行探究性实验来论证或肯定、否定自己猜测，能交流分析得出问题答案，他们学会了观察现象，学会了记录，学会了聆听别人意见，学会了收集资料，学会了思考，探究精神和探究能力明显提高。
（评价结果见附件二）
3、培养了学生的自主精神和批判意识。
教育不但要为学生的未来发展奠定基础，而且应使学生具备自我发展的能力，我们在课堂上注意培养学生的自主精神、责任感以及批判意识，改变了过去实验课上教师讲学生记，教师说学生做的沉闷，把课堂交给学生，出现了积极探究的氛围，他们能够时而激烈争论，时而专心聆听，时而独立探究，时而合作交流。
从课堂观察发现，学生的自主性、创造性、好奇心、批判意识等方面有提高，呈现出自主、探究、合作、交流、肯定、批判的良好氛围。
4、课题组教师教科研能力和教学水平得到有效提高。
课题组教师撰写的案例或论文多篇获奖（见附件四）。
五、问题反思
1、我们农村学校办学条件相对落后，使用实验仪器难以得到保障，教师外出学习机会极少，这不利于我们教师专业成长，影响探究教学的开展。
另外，我们学校办学规模小，物理组教师总共2人，师资紧缺，教师负担重，影响教师的学习与研究，造成理论知识不够，影响指导学生探究的有效开展。
2、教育科研缺乏专业引领。
一年来，我们组虽然围绕课题做了大量工作，但总觉得有些零乱，有时会出现茫然失措、无从下手的感觉，例如《新课标》要求教师在教学中“面向全体学生”，但对于40人左右的班级，面对不同学习能力的学生，怎样才能提高每一个学生的探究热情，确保探究有效进行？
3、农村学校学生基础相对薄弱，虽然在教学设计上尽可能考虑到为不同层次的学生创设探究学习的空间，但从课堂反馈来看，能力强的学生有所提高，而一部分学习基础差的学生则很难提高，如何以最大限度满足不同层次学生探究需求，又避免课时的限制，对我们来说是以后应努力思考与解决的问题。
参考文献：
[1]陈坚，《中学科学教学活动设计》，北京大学出版社，2005
[2]《初中物理新课程标准》，教育部制定，2011年版
[3]皮亚杰教育思想，网络下载
[4]浅析中学物理实验教学方法科学咨询（教育科研）
2008年第S2期
附件一
学生实验探究性活动评价表
评价内容
表现
自我评价
教师评价
A
B
C
1．提出问题
有问题意识，敢于提出问题
心里想但不敢提出问题
不想提问
2．猜想与假设
能根据问题提出猜想假设
有时能根据问题提出猜想假设
不能
3．设计实验或实践方案
能独立设计探究方案
能在教师指导下设计探究方案
不想设计
4．个人合作
善于与人合作，虚心听取别人意见
能与他人合作，能接受别人意见
缺乏与人合作精神，难以听进别人意见
5．处理数据资料，获取证据
能独立对资料数据进行筛选整理，确定有用信息
在教师指导下对资料数据进行筛选整理确定有用信息
不能处理资料，数据筛选、整理
6．交流与合作
能有条理表达自己的意见，解决问题过程清楚
能表达自己意见，能解决问题，但条理不清楚
不能表达自己意见，缺乏条理，不能解决问题
附件二
学生探究性学习评价结果
项目
A
B
C
教师评价
学生评价
教师评价
学生评价
教师评价
学生评价
前测
后测
前测
后测
前测
后测
前测
后测
前测
后测
前测
后测
1
21.1
%
32.9
%
24.3%
33.7%
17.7%
42.2%
19.8%
44.9%
61.3%
27.6%
55.5%
23.8%
2
10.6%
25.2%
12.2%
30.3%
16.3%
39.3%
18.3%
40.1%
72.9%
40.2%
71.5%
31.6%
3
6.2%
12%
5.6%
13.9%
20.8%
36.2%
21.3%
85.7%
72.9%
51.6%
74.7%
61%
4
307%
37.2%
34.4%
41.3%
45.3%
54.3%
44.7%
49.3%
25.6%
11.2%
19.9%
16.7%
5
10.6%
20.7
%
9.2
%
21.7%
14.3%
31.3%
17.2%
31.6%
73.1%
50.1%
73.5%
49.7%
6
13.8
%
20.7%
15.2%
20.2
%
25.9%
38.6%
31.1%
37.2%
60.5%
42.1%
54.3%
44.7%
注：
①随机抽取初二、初三89名学生作为实验调查对象。
②教师评价指任课教师对每位学生打的等级，得出比例，
学生评价指学生自己对自己打等级，得出比例。
分析：
不管从教师评价还是学生评价结果来看，能提出问题，猜测与假设，设计实验方案，进行能够独立或小组合作形式进行探究性实验来论证或肯定、否定自己猜测，收集资料，能交流分析得出问题答案比例上升较大，
课题组成员科研成果一览表
姓名
名称
形式
时间
颁奖部门
获奖等级
董殿才
噪音的危害和控制
优质课
2011年6月
市环保委员会
市教育学院
市级一等
董殿才
浅谈物理实验教学中误差理论的运用
论文
2011年12月
中国教育学会
国家级二等
董殿才
谈探究物理教学中学生观察能力的培养
论文
2006年9月
2012年3月
中央教育科研研究所
互联网
国家二等
被下载
郭宏尚
“伏安法”测电阻
优质课
2011年6月
县进修学校
一等
郭宏尚
教师教学技能展评
公开课
2011年6月
齐齐哈尔市教育研究院
一等
典 型 教 学 设 计
《测量小灯泡电功率》探究教学设计
【教学设计理念】
“测量小灯泡的电功率”是人教版初中物理八年级第八章第三节的内容，是电学部分的一个重要的学生实验，它是在上一章学生“测量小灯泡的电阻”实验的基础上进行的延伸。
对于本节教学的设计，力求达到：
1．体现“同主题，不同型”的新课程理念，在教学中渗透类比和比较的科学研究方法，通过创设情境，设置困难，学生参与，合作交流，不断深入探究的方式，力求达到让“学生实验”真正成为培养学生自主动手操作的平台。
2．注重“科学探究，提倡创造性的思维”，即以物理知识和技能为载体，让学生多经历科学探究的过程，学习科学探究的方法，培养学生的探究精神，实践能力（包括设计能力、动手能力和创新意识），改革以书本为主，老师规范实验步骤的传统教学模式，倡导学生提出多样化的实验方案，鼓励学生的创造性思维。
【教学目标】
一、知识与技能
1．知道用伏安法测定小灯泡功率的原理。
2．知道如何测定小灯泡的额定电功率和实际电功率。
3．会自己设计实验电路、选用实验器材、设计实验记录表格、有序地进行实验、读取数据、计算小灯泡的功率。
二、过程与方法
1．经历测量小灯泡的功率的过程，对科学探究的七个要素有更全面的体验与理解。
2．通过实验，培养学生设计实验的能力、实验操作能力、分析处理数据的能力。
3．通过学习撰写实验报告，培养学生撰写实验报告的能力
4．通过本实验探究的评估交流环节，培养学生发现问题的能力的尝试，用已知知识去解释某些问题的能力。
三、情感、态度和价值观
1．通过讨论和交流，培养合作学习的意识和态度。
2．通过评估与交流，培养学生的创新精神。
3．通过实验过程，培养学生精益求精的实验态度和尊重事实、探求真理的科学态度。
【教学过程】
一、引入新课
教师：
同学们在上一章的第二节已经测量过小灯泡的电阻。
还记得是怎么测的吗？
学生：
利用电流表测出通过小灯泡的电流，再利用电压表测出了小灯泡两端的电压，然后用欧姆定律I=U/R的变形公式R=U/I算出了小灯泡的电阻。
学生：
为了测量更准确，还利用变阻器进行了多次测量，然后求平均值。
教师：
同学们对学过的知识掌握得很好。
（教师出示一个实验用的小灯泡）同学们知道“3．8V，0．3A”说明了什么？
是不是只能在3．8V的电压下工作，通过它的电流只是0．3A？
学生：
3．8V是小灯光的额定电压，0．3A是小灯泡正常工作时的电流。
学生：
小灯泡可以在不同的电压下工作，通过的电流也可以大于或小于0．3A。
教师：
怎样测量灯泡的电功率呢？
学生：
根据P=W/t可知，可以利用电能表和钟表测量。
学生：
也可以利用公式P=IU测出电压和电流，计算出电功率。
教师：
如果我们要测“小灯泡”的电功率，用哪种方法呢？
为什么呢？
学生：
小灯泡不能接在家庭电路上，应该用第二种办法测。
二、进行新课
［想想议议］
教师：
同学们能设计一个方案来测出小灯泡的功率吗？
（同学们已经有了一定的动手经验，并且急着参与，会非常肯定地回答：
能）
教师：
大家一定还记得用电器在额定电压下工作时的功率叫（同学们一起说）额定功率。
如果不是在额定电压下的功率叫什么功率？
［投影］测量要求：
分别测量以下三种情况下的实际功率。
（1）使小灯泡在额定电压下发光。
（2）使小灯泡两端电压是额定电压的1．2倍，并观察小灯泡亮度。
（3）使小灯泡两端电压低于额定电压，并观察小灯泡亮度。
教师：
同学们现在可以设计实验，并做好记录。
（学生经过以前的探究活动，已能了解实验活动的基本程序，所以，不必过多讨论，用投影提醒学生即可）
［投影］
［设计实验］
●设计思想（实验原理）：
●实验电路：
●实验器材：
（注明使用器材规格）
●实验数据（记录）表格：
（教师巡视，及时指导．设计完成后，可以进行实验）
［进行实验］
●实验操作步骤：
_____________________________________________。
●实验现象观察：
_____________________________________________。
●实验数据记录：
_____________________________________________。
●实验中存在什么问题：
_____________________________________________。
（教师提醒学生做第
（2）个实验时，需小心调节滑动变阻器，以免实际电压超过额定电压，因电压过大而烧坏灯泡。
在同学实验的过程中教师要认真巡视，及时指导）
［分析和论证］
［评估与交流］（实验报告）
实验结束，选择2～3组同学利用投影和大家交流。
（要求同学配合投影上台讲解）
［投影］
第一组实验报告
［题目］测量小灯泡的电功率。
［实验目的］测量小灯泡在不同电压下工作时的电功率。
［实验原理］根据公式P=UI，测出灯两端电压和通过灯泡电流，计算出小灯泡的电功率。
［实验电路］根据实验的目的和原理设计如下电路。
［说明］用电流表和电压表分别测出通过小灯泡的电流和其两端电压，因为要测量不同电压下的功率，所以电路中要接入滑动变阻器，用来改变小灯泡两端电压。
［实验器材］小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、电源、开关、导线。
［说明］电源的选择应考虑小灯泡的额定电压，选择大于小灯泡额定电压的1．2倍，但不能过大。
实验数据（记录）表格：
实验要求
发光情况
电流（A）
电压（V）
电功率（W）
1
小灯泡在额定电压下工作
2
小灯泡两端电压是额定电压的1．2倍
3
小灯泡两端电压低于额定电压
［实验步骤］
1．按电路图连接实物电路。
2．合上开关，调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压为额定电压，观察小灯泡发光情况，记录电流表、电压表示数。
3．调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压为额定电压值的1．2倍，观察灯泡发光情况，记录电流表、电压表示数。
4．调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压低于额定电压，观察并做记录。
5．断开开关，整理实验器材。
［说明］
1．按电路图连接实物电路时注意：
（1）连接过程中开关应始终处于断开状态。
（2）根据小灯泡的额定电压值，估计电路中电流、电压的最大值，选择合适的量程，并注意正负接线柱的连接及滑动变阻器正确接法。
（3）连接好以后，每个同样检查一遍，保证电路连接正确。
2．合上开关前，应检查滑动变阻器滑片是否在最大值的位置上，若不是，要弄清楚什么位置是最大位置并调整。
3．调节滑动变阻器的过程中，要首先明白向什么方向可以使变阻器阻值变大或变小，怎么调能使小灯泡两端电压变大或变小。
［实验结论］
由公式P=IU计算小灯泡的功率。
（将计算结果填入表中，通过分析和比较得出）
［结论］
（1）不同电压下，小灯泡的功率不同。
实际电压越大，小灯泡功率越大。
（2）小灯泡的亮度由小灯泡的实际功率决定，实际功率越大，小灯泡越亮。
三、小结
通过本节课的实验，同学们进一步加深了对电功率的理解，巩固了电流表、电压表的操作技能，锻炼了设计实验的能力，希望同学们在课后能更充分交流，在相互交流中发现自己的不足甚至是错误，在不断改正错误的过程中学到更多知识。
四、练习（课堂作业）
设计意图
本节课教学设计的思想是从实际问题出发，创设问题情境，让学生自主探究，尝试解决问题，在解决问题的过程中发现新问题，提出修正意见和一些创造性的想法，力求能充分调动学生的积极性，激发学生的学习兴趣，培养学生的创新精神和与人合作的能力。
通过这样的探究式学习不仅巩固了原来知识，还较全面地培养学生的科学探究能力。
本节课的一个重点就是培养学生的评估与交流能力。
评估是对实验过程的反思，可以培养学生评估探究过程和探究结果的意识、从评估中汲取经验教训，有利于学生养成严谨的科学态度，有利于发展学生的批判性思维。
通过评估，培养学生发现新问题的意识和能力，并尝试改进探究方案。
整个学习过程密切联系实际，自始至终在教师的组织、引导下，学生自主探究，学生对知识的理解及各种能力的提高都是在学生的观察、理解、反思、创新等活动中获得。
初中物理案例
“声音的特性”的教学过程
一、背景
“声音的特性”是在学生学习了声音的产生与传播的基础上，进一步来认识声音，了解声音的丰富多彩，是声现象中非常重要的一部分内容。
音调、响度、音色等概念贴近生活，学生对此并不陌生，并且较感兴趣，但缺乏较理性的认识，在实践中往往不易区分它们。
学生在生活中、小学阶段、音乐课上或多或少了解到声音有不同特性，也听说过超声波、次声波，见过不同乐器，但大都停留在感性认识基础上，缺乏更深一层的较为理性的认识。
他们有进一步探究声音特性的欲望，渴望了解乐器发出不同声音的原理，但由于基础概念的不足和探究方法不熟悉，迫切需要老师的帮助和指点。
二、教学过程
（一）导 入
（实验演示观察，设置情境引入。
）
教师演示：
我们周围充满着许多有趣的声音，大家能辨别以下分别是什么声音吗？
（多媒体播放几种动物声音和火车等声音。
）
（学生一一辨别）
追问：
你是根据什么来辨别这些声音的？
生:
（声音的高低、音色甚至长短等。
）
师：
这说明声音有各种不同的特性。
今天我们就一起来学习这个课题。
（投影课题）
（二）音 调
（播放一段含有女高音和男低音的音像。
）
师：
女高音和男低音歌唱家演唱的声音各有什么特点？
生：
女高音声音高，男低音声音低。
师板书：
声音的高低叫音调
在上述基础上归纳，女高音音调高，男低音音调低。
师用口琴吹出不同音调的声音，让学生辨析音调高低。
（既巩固概念，也为下面探究音调与什么有关打下基础）
（师生实验探究，启发深入理解。
）
由于刚接触物理的初二学生探究基础较低，不易猜想音调与振动频率的关系，这里采用问题启发式探究。
通过设置一系列具体问题，让学生在解决系列小问题的同时不知不觉完成探究过程，体验和学习探究方法。
师：
你
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