【科研课题】高中物理新课程低成本实验资源研究

江西省教育厅物理教研员。从1994年-2006年，作为江西省的领队，具体指导省中学物理青年教师参加了全国五届物理课堂教学大赛，共有13名教师获全国一等奖。在全省11个地市为中学物理教师讲学、讲座上百次。撰写培训材料达10万余字，公开发表的教研论文有二十余篇。1989年至 1993年，参加“中学物理教学目标与评价”的课题研究。出版了《中学物理教学目标与评价》丛书，此书获全省社科优秀论著系列一等奖。1993年9月，执笔撰写的《目标、实施、评价》一文发表于《江西教育》期刊上，中国人民大学复印资料《中学物理教学》1993年第6期转载了这篇论文。1994年至1997年，作为课题组副组长，承担了“高中物理课程改革试验”的研究任务。这一课题被列为江西省教育科学“九五”规划重点研究课题，该课题着重教材研究，强调教师教学方法的转变，注重优化教学过程，培养学生能力。该课题如期完成。1997年至2000年，在江西省普通高中新课程方案试验中，主持了“中学物理教学中进行素质教育的目标、实施、评估体系的架构”的课题研究，该课题现已结题。

一、选题：本课题国内外研究现状述评，选题的意义

高中物理课程总目标提出让学生：“学习终身发展必备的物理基础知识和技能，了解这些知识与技能在生活、生产中的应用，关注科学技术的现状及发展趋势。

学习科学探究方法，发展自主学习能力，养成良好的思维习惯，能运用物理知识和科学探究方法解决一些问题。

发展好奇心与求知欲，发展科学探索兴趣，有坚持真理、勇于创新、实事求是的科学态度与科学精神，有振兴中华，将科学服务于人类的社会责任感。

了解科学与技术、经济和社会的互动作用，认识人与自然、社会的关系，有可持续发展意识和全球观念。”

这四条总目标中，第一条主要是对知识与技能的要求；第二条是对科学探究能力和思维方式的要求；第三条对情感态度与价值观提出了总体要求；第四条则对科学•技术•社会的观念渗透提出了要求。这四条总目标都离不开物理实验。

物理实验是高中学生进行科学实验基本训练的必修途径，是学生进入高中后接受系统实验方法和实验技能训练的开端。物理实验覆盖广泛的学科领域，具有多样化的实验方法和手段以及综合性很强的基本实验技能训练，它是培养学生创新意识和创新能力、引导学生确立正确科学思想和科学方法、提高学生科学素质的重要基础。

实验教学比起直接讲述来，确实要花费更多的时间和精力，而且在得到结论方面常常反不如直接讲述来的简洁而明确。但物理科学是一门实验科学，学生从物理实验中所获得的感性认识，探索能力和动手技巧等，不是直接讲述所能给予的，而且物理实验在增加物理教学的趣味性方面，也有它不可替代的作用。

美国中学物理教师普遍很重视实验。他们一般都有自己的专用教室，各班学生轮流来上课。教室里四周靠墙的桌子上，常常摆了一圈演示实验仪器。教室旁边还有一间准备室，准备室里也放满了教师的各种教具与实验器材。这些演示教具和实验器材大多是教师自己设计制作的。许多自制的实验器材构思巧妙，结构简单，效果良好。

我国也很重视自制教具在物理教学中的独特地位及作用。自制教具的目的并不只是为了省钱,而是通过自制教具培养老师和学生的动手动脑能力,培养他们的创造精神。

    本课题致力于高中物理新课程低成本实验资源研究。低成本实验资源包括：仪器、教具、自制教具、课件、录象等。教具是在物理教学过程中具有教学特点,体现教育思想、教育目标、教学内容和教学方法的实物、模型、挂图、课件等直观教学用的器具以及实验、训练器材。自制教具是教师和学生为了改进教学方法,就地取材,自己制作的教具。因此,自制教具是教具的重要组成部分,它具有教具的基本属性:教育性和直观性。它的特点是:制作简单,取材方便,成本低廉,贴近教学,易于推广。自制教具一般都是针对教学的重点、难点,或针对现有教具的品种、数量的不足而进行研究制作的,因此,它有很强的针对性。另外,自制教具还有明显的灵活性,体现在自制教具的选题、设计、取材、制作和使用等诸方面。因此,自制教具在教学过程中发挥的作用是一般教具无法比拟的。开展自制教具活动,在高中新课程教育教学改革,实施素质教育和培养跨世纪人材等方面起着重要作用。

二、内容：本课题研究的基本思路和方法，主要观点

研究的基本思路：思路阐述要做到既符合课题研究客观实际又十分明晰。

一是做好开发高中物理新课程低成本实验资源的理论研究、文献研究。吸收国内外开展低成本实验研究的有益经验和成果。

二是做好现行高中物理实验教学的研究。完成现行高中物理演示实验、学生实验、探究实验进行分析归类。

三是进行高中新课程物理实验教学的研究。积极探索现阶段物理教学中的实验问题，开展低成本实验研究，汇集各地有益的低成本实验研究成果。

四是探索低成本实验研究基本策略。为逐步实现教育的均衡发展，为高中物理新课程能在我国地域广阔、条件差异大的学校顺利进行，为高中物理教师的专业成长和学生的发展，提供实际可行高中物理新课程低成本实验资源。

研究的方法：主要有文献研究法、调查研究法、实验研究法、比较研究法、行动研究法、经验总结法等。

研究进度安排：

2006年1月～3月，课题立项申请；  

2006年3月～6月，高中物理新课程低成本实验资源的理论研究、文献研究；

2006年7月～9月，现行高中物理演示实验、学生实验、探究实验进行分析归类；

2006年10月～12月，开展低成本实验研究，汇集各地有益的低成本实验研究成果，完成中期研究报告；

2007年1月～3月，按高中新课程物理课标所规定的模块，分模块实验教学的研究，尽可能多地研制低成本实验；

2007年4月～6月，探索低成本实验研究基本策略，完成总研究报告。

三、预期价值：本课题理论创新程度或实际应用价值

课题的实际意义在于：

一是丰富高中物理新课程资源；二是提高物理教师的专业化水平，能自己动手做教具；三是培养中学生的动手能力和创新能实践能力；四是我国地域广阔，学校条件差异大，高中物理新课程低成本实验资源研究可以适当弥补一些差异，逐步达到教育的均衡发展。

应该指出，本课题的特点是，在简易条件下运用创造原理和创新方法自制物理教具，进行实验研究。《教具制作与实验研究》课程遵循的原则是：因陋就简，因地制宜，因材施教，因教而发，即利用生产、生活中的常见物品，包括很多废弃品，低成本无成本做实验。教师根据教学需要，利用简单的工具和易得的材料，随时动手制作教具，由不同的材料，施以不同的加工方法和技巧。它不但适合教师制作教具，还适用于中学生自制学具，对培养中学生的动手能力和创新能实践能力很有帮助，为实施探索性、研究性学习方式，适应新课程教学，提供了一条切实可行的有效途径，对基础教育改革具有一定的推动作用。

四、课题组成员