结题报告实验教学的实施策略.docx

1、结题报告实验教学的实施策略“探究实验教学案例的开发与研究”研究报告濮阳市第三中学主持人：李德军课题组成员：徐养科；张巧珍；张慧巧；晁昭；邢炳贤；田鑫摘要：初中物理是以实验为基础的自然学科，实验教学在初中物理学习中有举足轻重的作用。本课题是在对现行“实验现状”研究的基础上对中学物理实验课进行二次开发，使学生能够从中学到更多的探究技能、创新能力，提升学生的基本科学素养；对教材进行合理的折断重组，探索实验教学的“有效途径”，设计好教学程序，汇编成“案例”，让教学更适应学生特点，为学生量身定做合适的实验，让学生自然顺畅的达成实验目标；把实验密切与教学相结合，探索物理实验教学有效策略，为教师提供了演示性

2、实验、探究性实验、验证性实验、创新性实验教学策略和教学学案，让教师开展实验教学得心应手。关键词：演示性实验；探究性实验；设计性实验；策略；案例探究实验教学案例的开发与研究课题被河南省教育厅列为省级重点课题。从立项开始，我们认真做好开题工作，整个实验过程中边研究、边修改、边发展，通过两年多的探索与实践，摸索了几种行之有效的方法，现总结如下。一.课题提出的背景长期以来的应试教育、讲授式教学养成了教师传统的实验教学方式，缺失了认知过程中的主观能动性。要求学生机械式地依照教科书进行“照方抓药”，不引导或少引导独立思考，更谈不上深入细致的分析与探究。充其量就是强调学生“做”实验，而不强调学生“学会”做实

3、验。“讲实验”代替“做实验”、“讲实验不如背实验”的想法在不少教师的头脑中根深蒂固，他们认为：实验教学采用讲授法，并不影响考试成绩，甚至更节省时间，又便于突出和促进学生把握有关实验知识要点，继而提高所谓的教学效率。建构主义理论认为：在学习过程中帮助学生建构知识就是要帮助学生对当前学习内容所反映的事物的性质、规律以及该事物与其它事物之间的内在联系达到较深刻的理解。而实验是学生建构知识的最好途径二.课题研究的目标通过对探究实验教学案例的开发与研究这一课题的研究，对中学实验课进行二次开发，使学生能够从中学到更多的探究技能，提升学生的基本科学素养。对教材进行合理的折断重组，让教学更适应学生特点和能力，

4、为学生量身定做合适的实验，让学生自然顺畅的达成实验探究的目标，循序提高，改变学生对实验探究是高不可攀的错误理解，将以前讲实验的课堂真正变成做实验的课堂。同时为教师提供实验教学策略和教学学案，让教师开展实验教学得心应手。三.课题研究的内容现行常态下的物理实验教学的现状及教学效果的研究；物理学实验教学中探究性实验和验证实验的案例开展和实施；物理学实验教学中演示实验的案例开展和实施；物理学实验教学中设计实验和创新实验的案例开展和实施。本课题从物理学史上其关键作用的实验出发，把实验密切与教学相结合，探索物理实验教学的有效途、和有效策略，设计好教学程序，体现了操作和创新对思维方式培养的重要性。通过教学案

5、例的开发和应用培养学生动手能力，并提高学生的科学素养。四.研究的过程第一阶段：准备阶段（2015.10至2016.3）自2015年10月份承担课题后，学校建立课题研讨、实施组，并对课题研究的任务进行了分解，确保人人负其责，个个有任务，事事有人干，从而为实验的有效推进提供坚强的组织保障。同时组织课题组全体成员参加市教育局装备中心进行的开题会议和培训。李德军校长在小会议室组织课题组成员学习相关理论，体会教育理论对教学理念、教学模式、教学方法所产生的深刻影响，真正做到从思想上高度重视，从源头上积极抓起，从氛围上积极渲染，从行动上积极引领，做好实验前各项准备工作，设计课题研究方案，做好课题论证工作等。

6、第二阶段：初步实施阶段（2016.3至2016.10）开展课题组教研活动，集思广益。进行课题研究工作的推进。为了提高课题研究效率，定于每周二进行教研活动。集思广益，进行课题的设计安排和实施。（1）课题组成员研讨“探究性实验与验证性实验”案例设计的框架结构，各版块内容以及编排原则，课题组一致认为：“典型例题”编排形式是采用“网状题面式”，就是站在课标的高度将教材内容看成是一个网状的知识体系，将知识问题化、网状化，形成以实际应用为载体的问题面，在最大限度内针对考点有的放矢的分析讲解，这种编排的好处是用最短的时间、最少的精力把握最多的知识点。并且这种编排例题的形式针对性、时效性强；“实验拓展”部分是

7、在本节实验的基础上进行变形、改进、提升，有利于学生更全面、深入理解本节实验，同时也给学生课下开展实验活动提供了方法指导。课题组共同设计同一节课科学探究物质的比热容，然后共同研讨和优化，同时把编制好的“学案”运用于课堂教学中，并再次优化，最终形成探究性实验与验证性实验案例汇编（见附件）（2）课题组成员研讨“创新性实验与演示性实验”案例汇编原则，搜集演示性实验和创新性实验，并讨论了搜集渠道是：要重视日常的搜集和积累，有针对性地搜集和积累；可以从阅览材料中搜集，也可以从教育教学实验中搜集如备课、研究教材、分析学生、设计实验课，编拟的教案、记录等；还应从上课的实践中搜集和积累。还可以从评课中、作业、课

8、外活动及课外调查中搜集和积累资料。利用好网络资源和历年省市级优质课中的资源，进行合理的重组。搜集好后，进行适当的整合和汇编，做到图文并茂（例如气体膨胀做功实验：如图所示找一个空矿泉水瓶，给里面倒入少量水，将瓶塞的螺丝拧大约一半（不漏气），用力拧矿泉水瓶，直到不能拧动位置，此时剩余气体的体积大约占原体积的三分之一。用手快速拨动瓶塞，可以看到瓶塞被气体打出（注意不能对人），瓶内出现“白雾”）便于教师开展日常教学，最终形成创新性实验与演示性实验案例汇编（见附件）第三阶段：深入实施阶段（2016.10至2017.6月）（1）课题组成员开展课题成果进课堂活动。课堂教学是发展性教学体系中最基本的、最有效的

9、教学形式，是实验研究的最实在、最丰富的实践活动，每一位实验教师都应重视和上好每节有后劲儿的实验课。课题组要求：重视实验教学的备课工作，特别应强调在个人备课基础上的集体备课活动，它是研究活动的起点；实验教学要有创新精神，做别人没有做过的试验，体验前人没有体验过的感受，发现前人没有发现过的东西，总结前人没有总结过的经验。组织课题组成员听课、评课活动,并进行录像，（见光盘1），活动照片见“附件”，同时邢炳贤老师在第十七届优质课中所做课题温度与温度计获市一等奖，田鑫老师在实验创新优质课中所做课题科学探究电流热效应获市一等奖，张慧巧老师在市实验优质课中所做课题科学探究液体压强获市一等奖，徐养科老师让电灯

10、发光获市二等奖（2）开展“利用身边的器材做实验”活动让学生在假期生活中进行实验，要求实验器材从日常生活中的用品进行选取，也可以对生活中的用品进行改进，还可以自制实验器材实验内容：课本中实验、习题中的实验、课外小实验、边实验边讲解并同时利用手机进行录制，编辑。教师把学生录制的视频在班级进行播放，并开展评比活动，通过开展此类活动，不仅锻炼了学生的动手动脑能力，而且巩固了所学的知识，汇总了大量的视频和教具、学具。（见光盘2），在这些实验中比较典型的是马德堡半球模拟演示实验。该实验教材中是将两个半球对在一起，然后用抽气机将中间的空气抽出，这就需要较长的时间；由于仪器老化，半球的密封性变差，使得球内的空

11、气也不易抽尽，导致学生在拉球时不用费很大的力就把半球拉开，实验成功率不高，不能反映大气压有很大压力的物理事实；而且成本高，不宜做学生实验。学生在课下对该实验进行了改进：选用的器材是日常生活中常见的两个不锈钢碗，两个带拉钩的吸盘，硬纸板或为厚度为2mm左右的塑料膜，绳子，餐巾纸。将碗中的餐巾纸用火点燃，然后将另一只碗紧扣在贴有塑料膜（或浸透水的纸板的）碗的边沿用力压紧，邀请两个“大力士”同学模拟马德堡半球实验，让同学们直观感受大气压的威力（3）开展课题成果推广活动课题组成员与濮阳市开发区一中的贺凤华老师进行同课异构活动，得到开发区师生的好评，课后进行评课研讨，要把课题成果用好，优化好，提高教学质

12、量，同时指导的贺凤华老师在河南省农村教师优质课大赛中获省一等奖，所做课题为光的折射。第四阶段：课题总结阶段（2017.6至2017.11月）课题组成员对课题材料汇总，再优化，编排成册，成为教师在教学活动中的“助手”五.研究的成果实验教学“实施策略”研究报告一、认识实验【实验】是有目的、有计划地运用仪器、设备，在人为控制条件下，使物理现象反复再现，从而进行认真观测，获取大量资料的一种科学研究方法。物理实验的主要特点有二：一是可控性，二是可重复性。在物理教学中做的物理实验是物理教学实验，新课程注重科学探究，实质上是注重真正体现物理学研究过程和方法的物理实验。探究实验教学在新课程实施中占有重要地位。

13、【演示性实验】是为配合教学内容以教师为主要操作者表演示范的实验，通过表演示范把要研究的物理现象展现在学生面前，引导学生对实验进行观察、思考和分析的一种物理实验教学方式。演示实验要现象明显、直观，教师在进行演示实验教学中应当注意实验操作的规范性、实验结果的准确性和实验的全局性，力争做到实验准确无误，授以学生科学的知识和实验技能。【探究实验】是在学生不知道某现象原因的前提下，让他们先对该现象的产生做出合理的假设，然后设计一系列实验来验证假设的过程。探究实验旨在培养学生的探究意识，提高学生的探究能力。探究实验旨在培养学生的探究意识，提高学生的探究能力。探究实验的过程通常为：学生或教师提出某种现象或问

14、题（学生还不是很清楚），然后由学生进行原因的假设，接着根据假设设计实验，完成实验，最终根据实验结果来验证假设，得出结论的学习活动。 探究实验教学的一般步骤如下： 基于观察到的现象提出问题猜想与假设设计实验进行实验分析与论证评估与交流。【验证性实验】实验者针对已知的实验结果而进行的以验证实验结果、巩固和加强有关知识内容, 培养实验操作能力、掌握实验原理为目的实验活动。实验的过程分为实验目的实验器材实验原理实验步骤数据分析实验结论。通过实验可以使学生加深对物理概念和规律的理解，养成对知识的科学态度。在验证过程中要求实验的思路清楚、原理正确，选用的器材不宜过多，要测量的物理量尽可能地少，力求操作简便

15、，数据处理简单。【设计性实验】是根据提出的要求，让学生自己设计实验方案、完成实验过程、分析实验结果的实验方式，由于实验从方案的设计、实验的过程、结果的分析都是由学生独立思考、独立完成，而且这种设计性实验有很大的灵活性，实验的完成需要学生一定的创造能力和创新能力。二、实验教学现状与存在的问题在现实教学中，学生去实验室的机会是少的。一般在实际教学中不是学生做实验而是教师演示实验，甚至老师为了图省事看FLASH动画或者视频，往往忽略了学生操作。到了中招实验考试时才进行针对性、集中性实验训练。在这个过程中仅培养了学生的“熟练”性技能，而学生科学探究能力、团队协作能力、科学探究精神都没有得到发展，纯粹为

16、了应付“考试”而训练。在日常教学中为什么教师不乐意让学生去实验室呢？课题组一致认为有以下原因教师思想认识有偏差，教师在实际教学过程中注重知识的传授，而不注重学生能力的培养。实验器材老化，有的实验器材中看不中用，班级学生人数多实验台少实验课堂秩序不易控制，有学生进行实验操作、有学生进行记录、有学生观察实验现象，这样显得课堂有点混乱课堂效率低下，不能在规定的时间内完成教学内容实验操作只重结果不重过程，缺少必要的过程操作。课题组认为出现这种现象的原因除了时间紧迫，更重要的原因是教师对“实验课”的认识问题，实验课更需要教师精心“预设”，例如如何设置问题情境引导学生探究，如何评价学生，如何渗透情感态度价

17、值观等。同时教师要注重课堂“生成”，不仅要捕捉学生在实验中出现的好的想法、好的做法，更要捕捉学生在实验中出现的“问题”及由此引发的现象。在日常实验教学中，教师很少注重实验“创新”，很少让学生“设计”实验教师没有意识到设计实验在发展学生思维中的作用。设计性实验不仅可以提高思维的广度而且可以培养学生的创新意识。设计实验从方案的设计、实验的过程、结果的分析都是由学生独立思考、独立完成，而且这种设计性实验有很大的灵活性，从而培养学生创新思维的广阔性和流畅性。三、演示性实验教学策略1、演示实验可视性要“强”教材中每个演示实验都有一个明确的实验任务和目标，教师要根据教材要求及设备条件精心选择。选择时要遵循

18、以下原则一般是实验现象明显，可视性强的实验，如果实验现象不明显，可视性不强，学生看不清甚至看不见，起不到演示的作用实验现象不明显的，可以对实验器材进行改进，一般采用放大法、转换法。例1：进行“奥斯特实验”时，电流小，小磁针偏转角度小，小磁针小大部分学生看不清楚，为此可以对该实验进行改进，如图所示，用多跟导线并联增强了电流的磁场；对小磁针进行放大，同时下方吊一些纸叠的星星，增大了指针的可见.2、演示性实验要“巧做”“演示实验使用的材料越简单,学生越熟悉,就越想彻底地获得所验证的结果，实验的教育价值往往与仪器复杂程度成反比。” 麦克斯韦 例如：内能变化与做功的关系课本实验如图所示：学生实验：双手将

19、一根橡皮筋迅速拉伸，同时将它紧贴在自己的额头上，感觉有点热；再让橡皮筋迅速缩短，并让它与自己的额头接触，感觉有点凉。学生课下实验：如图所示观察烧水时，水蒸气把壶盖顶开3、演示性实验要“真做”演示性实验要真做从而提高其真实性，但是在日常教学中老师为了图省事看FLASH动画或者视频。当然多媒体技术能够以假乱真，但是不应该以假代真；过去黑板上做实验不对，现在屏幕上做实验同样不对。例如在讲光的折射定律这节课时，教师通过多媒体演示光的折射规律，既省时又省力，很快的完成了教学目标，但是学生没有动手实验而是观看。我在实际授课过程中则让学生进行实验，并对实验进行了改进。如图分别探究了光从空气进入玻璃、光从玻璃

20、进入空气中的折射现象，由于在白纸上画了两个圆且有度数，学生很容易读出入射角和折射角的度数，从而得出规律。4、演示实验要突出学生的“主体地位”，让学生积极主动参与传统的课堂教学，演示实验通常教师演示，学生观察实验过程和实验现象，实验结束后教师进行解释现象。没有突出学生的“主体地位”。在课堂中教师做好“引导”，首先向学生展示实验仪器，让学生讨论如何进行试验并预测实验结果，接着教师应当设计一些富有启发性的问题，在关键时刻提问学生，学生代表进行实验，其他学生观察实验过程和实验现象，实验结束后让学生解释现象，并分析、归纳总结实验结论。以求达到培养学生思维的目的。这样通过一系列的边演示边启发，教师和学生共

21、同讨论，既活跃了课堂气氛，学生又能较好地理解和掌握相关知识点，理解科学本质，并且能充分暴露错误概念，引发认知冲突。当然有些实验现象只能瞬间呈现，如果学生没有注意，不一定能看到，所以应该让学生反复多次进行实验，直到学生看清实验现象。例如：如图所示在探究电磁感应现象中，导体在磁场中做切割磁感线运动时产生感应电流，导体运动方向改变时，感应电流方向也发生改变，该实验具有瞬间性，所以教师应该让学生多次重复实验，学生才能看清楚，才能发现规律。5、对课本中的演示性实验进行“改进”课本中的部分实验可视性不强，操作中不方便，有时还不安全，为此课题组成员对该实验进行了改进，这样更加有利于实验教学。例如在讲到家庭电

22、路时，由于家庭电路电压为220V，考虑到安全性，往往是讲实验。为此，我们课题组制作了家庭电路实验板，如图所示：该“演示性实验电路板”的特点：（1）直观性：该组教具可以清晰的将家庭电路中墙体内隐蔽的、不易观察的、非安全的部分完全裸露展示出来，直观的显示家庭电路的线路布局及其各电路元件的连接情况（2）安全性：该组教具将家庭电路中220V降低为12v的安全工作电压，同时又保留了家庭电路中用电器的原型特点，这样既呈现了家庭电路的真实性和可观性，同时也保证了学生可以安全操作。（3）易操作性：该组教具采用模块化设计，每个家用电器与实验板的连接是插拔式连接，容易拆卸，便于学生家庭电路的连接练习该“演示实验电

23、路板”的用途：（1）可以直观的展示家庭电路线路布局和电路元件连接情况（2）可以让学生动手操作进行家庭电路的连接，从而掌握家庭电路的规范安装 （3）可以演示风扇、白炽灯等家用电器同时工作时电流过大，线路冒烟情况；还可以演示家庭电路短路时（俗话说：联电）电路过大，线路冒烟情况；（4）体会保险丝的作用该“演示实验电路板”的使用方法：（1）整体感受家庭电路：进户线的线夹连在12V蓄电池上，并把风扇开关、白炽灯开关闭合，会发现风扇转动起来、白炽灯亮了起来（2）展示家庭电路线路布局和电路元件连接情况：拧掉螺丝，把家庭电路实验板的外壳去掉，家庭电路的线路布局（闸刀、保险丝、火线、零线、地线）展示出来，同时家

24、庭电路的电路元件（白炽灯、风扇、两孔插座、三孔插座）连接方式也展示出来（3）动手操作进行家庭电路的连接：首先把各个电路元件的导线夹从火线、零线、地线上去掉，并把各个元件从实验板上取下来，其次按照家庭电路的连接规范把各个元件连上。（4）演示电路中电流过大，线路冒烟情况风扇开关、白炽灯开关闭合，同时插上其它用电器，发现线路中有一部分电流过大导线过热绝缘皮冒烟把导线直接搭接到火线和零线之间也发现上述情况，把保险丝处的铜线换成真正的保险丝，发现保险丝熔断，保护了其它用电器，让学生体会保险丝的作用6、进行演示性实验汇编对课本中演示性实验进行汇编，整理成册，让教师在日常教学中做到有的放矢。为此我们把初中物

25、理进行了整理，发现一共有42个演示实验，我们以图文并茂的形式展现出来（见附件）四、探究性实验教学策略1、教师思想意识的改变是提高实验有效性的前提有些教师有这样的观点“做实验不如讲实验”，引导学生进行实验的积极性不高，教师教育教学的重点是物理知识的传授和应试能力的培养，而忽略了对学生科学探究能力、创新能力、科学探究精神的培养。我们初中教师应该为学生的终身发展做好“奠基”。实际上通过“实验”进行教学不仅能激发学生学习物理的兴趣而且能够培养了学生的科学探究能力和科学探究精神，从而有利于学生可持续的终身发展。至于缺少实验器材、实验器材老化以及不能完成教学任务，我校的的做法是每年进行中招实验考试集训时，

26、实验教师就会把平常用到的实验器材集中性进行补充，同时我校每个实验室都配备了多媒体，这样大大提高了教学效率。2、上好“三节”实验课是提高有效性的基础俗话说良好的开端是成功的一半，所以上好第一节实验课显得尤为重要，第一节实验课不在于内容的多少，而在于让学生明白如何在实验室上课。为了上好第一节实验课，我认为教师要做到如下几点：（1）师生共同制定“中学生在实验室的行为准则”，该准则制定好后适用于整个初中物理实验。附：中学生在实验室的行为准则：实验课前应认真预习“学案”有关内容，明确实验目的和要求，了解基本原理，思考实验步骤；上实验课时，不得迟到和早退，也不得提前进入实验室自行摆弄仪器装置；进入实验室后

27、要安静，认真听老师的讲解。实验时要按照仪器的使用规则进行认真操作，仔细观察，详细观察有关数据，积极思考分析实验结果；实验完毕后，实验组长应组织同学整理实验器材，检查实验器材的数目，未经教师允许不得把实验器材带出实验室。若学生损坏了实验仪器，应主动向老师报告。（2）师生共同制定学生在实验室的分组情况、座位以及小组长人员的确定和组长的培训。根据我校实验室中实验台分布情况，我们制定了两人一小组，四人一大组，选出大组长一人，大组长负责组员间的分工与协作，每节课评出优秀小组4组，进行适当奖励（3）课中教师做好引导，让学生学会合作。第二节是探究性实验课，在该课中学生要学会使用“探究性实验学案”。在探究性实

28、验课中教师是实验教学过程中的引导者、促进者、协调者，学生才是课堂的主体，教师要给学生营造一个平等、和谐的环境。第三节是验证性实验课，让学生了解教师以“学案”的形式给出了：实验原理、实验步骤等，在实验学案的指导下，学生依照方案进行实验，在该课中学生要学会使用“验证性实验学案”，教师发现问题及时提醒。 3、根据学情编制实验“校本教材”“学案”是保障我校教师课前精心备课主要体现在“学案”的编制上。一套“实用、有效”的学案是学生进行实验的依据。学生在学案的引导下进行实验，减少盲目性，使实验有理有序。目前学校配备的是“探究实验报告册”该报告册有以下栏目：实验目的、实验器材、知识准备、探究过程、探究点拨、

29、探究练习、探究评定组成。该报告册有以下问题：栏目设置不合理，因为物理实验有验证性实验和探究性实验，它们的实验过程是有差别的，如下表格所示：方 式探究性实验 验证性实验实验过程（1） 提出问题（2） 猜想与假设（3） 制定计划与设计实验（4） 进行实验与收集证据（5） 分析与论证（6） 评估（7） 交流与讨论（1） 实验目的（2） 实验器材（3） 实验原理（4） 实验步骤（5） 实验分析（6） 实验结论而该书的栏目设置是相同的，没有考虑到验证性实验和探究性实验的不同在实际实验教学中有些栏目利用率不高，例如：实验目的、知识准备、探究点拨、探究练习等栏目。为此我校教师根据教学需要重新编制实验学案，该

30、学案有两类：一类是探究性实验学案，另一类是验证性实验学案。我们编制学案的“亮点”是（1）学案的编排顺序及栏目设置兼顾到了探究性实验与验证性实验的不同（2）实验结束后有一道“典例分析”，例题不是找现成的题而是自已编排的，编排形式是采用“网状题面式”，就是站在课标的高度将教材内容看成是一个网状的知识体系，将知识问题化、网状化，形成以实际应用为载体的问题面，在最大限度内针对考点有的放矢的分析讲解，这种编排的好处是用最短的时间、最少的精力把握最多的知识点、并且这种编排例题的形式针对性、时效性强。（3）实验拓展部分是在本节实验的基础上进行变形、改进、提升，有利于学生更全面、深入理解本节实验，同时也给学生

31、课下开展实验活动提供了方法指导。例如在研究压力作用效果影响因素实验中我进行了如下拓展：某同学在做“探究压力的作用效果与哪些因素有关”的实验时，把同一砝码放在不同海绵上，发现陷进去的深度不一样他根据这一现象提出猜想：压力的作用效果与形变物体的材料有关自备器材，验证猜想是否正确。我们课题组编制的探究性实验学案“探究固体熔化时温度的变化规律”如下：探究固体熔化时温度的变化规律【提出问题】如图所示，给冰加热，会出现冰水混合的现象，所有的固体加热熔化时都会这样吗？固体熔化时，温度有会怎样变化呢？ 【猜想或假设】结合经验猜想固体熔化的情形。A、有才材料加热后会变软，好像没有固液混合的现象。B、固体熔化时，

32、温度会升高。C、固体熔化时，温度不变。【设计实验】（1）如何知道温度的情况？ 实验时固体是整块的还是碎的好？（2）加热固体，直接加热好吗？（3）现在我们有一些器材，请同学们选择本实验可以用哪些？器材的组装顺序是什么？（4）怎样记录数据，处理数据？【实验器材】铁架台（带铁圈）、石棉网、酒精灯、火柴、烧杯、试管、水、温度计、表、海波、石蜡等【进行实验】（1）参照图组装好器材，注意：组装顺序由下而上；固体弄碎；采用水浴法加热。（2）点燃酒精灯开始加热，待温度升高到40左右开始计时，每隔1分钟记录一次温度，待海波完全熔化后，再记录45次温度。（3）把海波换成碎的蜡块，再做一次上述实验。【收集数据】把读取的实验数据计入表格，并在坐标轴上画出图像。【分析和