“初中物理探究式教学”专题试验阶段总结报告

宜昌市“初中物理探究式教学”专题试验阶段总结报告 　　

由宜昌市教研中心组织开展的“初中物理探究式教学”专题试验于2001年4月正式开题，起动试验，并于2004年向国家课程教材研究所申报立项。开展此课题研究的目的在于通过学生自主探究性学习，从而培养学生的创新意识、创新精神和实践能力。对于我市推进课程改革，提高初中物理教学质量具有一定的现实意义。下面谈谈我们的做法和体会。　　

　 　

一、试验的基本情况 　　

　 　

根据宜昌市课题组总的计划安排，该课题试验分为以下几个步骤。　　

　 　

（一）第一阶段（2001年4至2003年4月）　　

　 　

研究的主要内容是：探索课堂教学中（包括新授课、实验课、复习课等）进行小型探究活动的内容和方法，并建立起初步的教学模式。　　

　 　

（二）第二阶段（2003年4月至2004年5月）　　

　 　

研究的主要内容是：探索课外进行专题探究活动的内容和方式。如怎样联系本地实际确定专题，探索研究的形式和方法。　　

　 　

（三）第三阶段（2004年4月至2005年4月）　　

　 　

研究的主要内容是：探索初中物理教学进行科学探究活动评价的原则、内容和方式。构建科学合理的评价体系。　　

　 　

（四）第四阶段（2005年4月至2006年4月）　　

　 　

研究的主要内容是：探索初中物理课内外综合优化探究式教学，培养学生探索创新能力的功能和作用。　　

　 　

到目前为止，参加该课题试验的学校共计30所，学生数达15000人。　　

　 　

二、实验的基本做法　　

　 　

（一）明确在初中物理教学中进行探究式教学的目的和意义　　

　 　

所谓探究式教学，就是把促进学生创新精神和实践能力的发展作为重点，以学生的自主探究学习为核心，将教学与学生的生活实际紧密地联系起来，在交流与实践中探索、发现与应用新知，形成积极主动的、轻松活跃的、气氛和谐的学习过程，从而培养学生的创新意识、创新精神和实践能力。我市进行中物理“探究性学习”课题研究，其目的和意义主要体现在以下两个方面。　　

　 　

1．有利于创新性人才的培养　　

　 　

进行教学改革有多种方法和渠道，为什么选择探究式教学课题研究呢？探究式教学的宗旨是培养创造性人才。21世纪是知识经济的世纪。知识经济的本质是创新，而创新的核心是人，是人的创新意识、创新精神、创新能力。然而，传统的“教师是知识的传授者，学生是知识的接授者”的旧观念仍然影响着一部分教师，导致课堂教学学生学习被动，学习方式单一，缺少自主探索，合作学习，独立获取知识的能力。如何培养学生的创新精神和实践能力，就成了摆在我们面前的一个重要课题。　　

　 　

2．有利于推动我市新课程改革　　　

　 　

我市从2001年开始实施新课程改革，新一轮基础教育课程改革把“培养学生探究能力”作为科学课程的核心目标。《物理课程标准》明确指出：“科学探究既是学生的学习目标，又是重要的教学方式之一。将科学探究列入内容标准，旨在将学习重心从过分强调知识的传承积累向知识的探究过程转化，从学生被动接受知识向主动获取知识转化，从而培养学生的科学探究能力、实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神”。所以在初中物理教学广泛开展“探究式教学”，既是基础教育改革的核心目标，又是物理课程标准对中学物理教学的重要内容和要求。对于搞好我市的初中物理教学具有一定的现实意义。　　

　 　

（二）抓住科学探究的基本要素和基本能力要求，将探究式教学落到实处　　

　 　

探究式教学的核心就是要从根本上改革传统的强调接受性学习、死记硬背、机械训练的现状，倡导学生主动参与、乐于探究的学习方式，使学生在学习知识的同时，学到获取知识的方法、增强探究未知世界的兴趣和能力以及增进对于科学本质的理解和树立科学价值观。因此，进行探究式教学既要把科学探究作为重要的教学方式，又要把科学探究作为物理课程的重要内容。抓住科学探究的基本要素和能力培养要求，把探究式教学落到实处。　　

　 　

1．循序渐进，引导学生逐步熟悉科学探究的全过程，掌握科学探究的方法　　

　 　

新的物理课程标准根据科学探究的一般要求，结合初中物理课程的特点和学生的认知水平，将科学探究分为七个要素，并对每一个要素提出了探究能力的要求。这七个探究要素是提出问题、猜想和假设、制定计划和设计实验、进行实验与搜集证据、分析与论证、评估、交流与合作。　　

　 　

在科学探究的各个要素中，其难度是不一样的，所以对于科学探究的学习应该像对于科学知识的学习那样，由简单到复杂，循序渐进。特别是在学习物理的初始阶段，应该从简单的探究活动入手，根据不同的内容分别安排突出不同环节的探究活动，使学生能各个击破，最终达到灵活运用科学探究的方法来进行探究式学习。例如对于第一章声现象，由于学生才开始接触到物理，其探究活动应该从最简单的环节开始，如第一节探究声音的产生和传播的条件，其探究重点主要是引导学生通过做各种活动使物体发声，观察、思考、总结出物体发声时的共同特征。让学生经历简单的设计实验和进行实验这个环节，在第四节探究噪声的污染和防治的途径进，其探究的重点是通过引导学生调查搜集和处理有关信息，创新性地提出自己的见解。主要让学生经历搜集证据和评估这两个环节。　　

　 　

2．注重培养学生自主地发现问题和提出问题的能力　　

　 　

如何激发学生的探究兴趣，使学生乐于提出有价值的探究问题是引入探究式学习，鼓励学生探究的前提，也是探究式教学中需要解决的难点问题。在教学中要通过多种形式，引导学生发现、提出问题。激发他们提出问题的兴趣和热情。例如在讲第二章光的反射时，教师应该创设情景鼓励学生根据光的反射现象提出自己想知道的问题，学生可以提出：（1）反射光线沿什么方向射出？（2）反射光、入射光的大小粗细是否一样？（3）反射光、入射光的夹角关系？（4）两支光在速度方面有什么差别？（5）反射光和入射光有什么规律等等。教师根据学生的兴趣在课堂上可以引导学生探究其中的几个问题，而不必完全按照课本来学习。　　

　 　

学生开始提问随意性较大，有的能提出有价值的问题，有的则抓不住关键问题，教师要注意培养学生的提问能力和抓住关键问题的能力。　　

　 　

3．鼓励学生大胆猜想和假设　　

　 　

科学探究的核心是猜想和假设，猜想是应用现有的知识和经验，对问题的结论作出预测和判断，寻求可能的解释。它是制订和设计实验的依据。猜想需要有一定的经验事实作依据。在教学中教师首先要鼓励学生敢想，即使胡思乱想也没有关系。然后逐步引导学生根据一定的事实经验来猜想和假设，从而提高学生的预测和判断能力。例如：在探究串联电路中通过各电路元件的电流有什么关系时，同学们根据自己平时观察和实验的情况提出了如下猜想：（1）串联的灯泡之间电流是相等的，因为我们在做实验时发现将两个相同的灯泡串联时每个灯泡的亮度一样。（2）电流不相等，因为我们在做实验时发现两个不同的灯泡串联时亮度不同。（3）串联的两个灯泡间电流应该是逐渐减小的。因为电流跟水流相似，当水流过一排水龙头时，第一个水龙头里的水流大些，后面的水管里水龙头水流逐渐变小，等等。同学们都能根据事实经验作出一定的猜想。到底谁的猜想正确呢？同学们自然懂得了用实验来分析论证的重要性。　　

　 　

4．注重引导学生自主选择器材设计实验　　

　 　

教学中应打破传统的实验教学中照单抓药的现象，引导学生根据猜想与假设自主设计实验来分析和论证。同时培养学生的实验设计能力。例如在探究光的反射规律时，教材上都是用平面镜来作反射面的，能不能用其它的物体来作反射面呢？可以引导学生用盘子、水、桌面、墙等物体来作反射面。同学们通过实验发现平面镜、盘子、书、水、桌面等都能反射光，但不同的物体反射光的效果是不同的，这样既使学生知道了任何物体都能反射光，同时又使学生对镜面反射和漫反射有了比较清析的感性认识。　　

　 　

5．重视科学探究中的合作、评估与交流　　

　 　

学会对所做的工作进行评估，并善于与他人合作和交流，这是现代公民最重要的素质之一，也是科学探究活动中必不可少的环节。同时，由于学生的探究不可能都能像科学家一样严谨、科学，因此让学生经常在分析论证、评估和交流中，发现自己的探究活动存在的问题，可以帮助他们发现不足，及时弥补或做出改进，增加学生在探究中的体验。例如在“设计制作温度计”的探究活动中，让学生对自制的温度计进行交流和评估，讨论自制的温度计在结构和功能上与厂家生产的标准温度计相比有哪些不足。同学们通过比较评估，发现有下列不足：一是发现厂家生产的标准温度计的顶端有一个系绳子的地方，这样可以把温度计挂起来测量。二是发现标准温度计中在刻度的后有一层白色的东西，这样可以使我们读数看得更清楚。三是发现标准温度计在玻璃细管的顶端有一个较大的空间，这样是为了防止液体冲上去把温度计顶破了等等。　　

　 　

（三）注重拓展教学空间，切实培养学生的探究能力　　

　 　

在初中课程中很多探究由于器材和课时的限制，很难保证其深度、广度，必须拓展教学空间，开发和利用其它教学资源，注重学校、家庭和社会的紧密联系，将课内探究和课外探究有机结合起来，课内探究为学生提供范例，课外探究使学生有一个模仿的机会，把课堂上学到的方法用来探究一切他们感兴趣的问题，这对于培养他们探究的兴趣和能力都将取到一个很好的推动作用。　　

　 　

1．引导学生采用多种途经，广泛获取现代科学技术信息，培养学生收集和处理信息的能力　　

　 　

由于物理学生与生活、社会有着极为紧密和广泛的联系，教师不可能将这些信息有限的时间内塞给学生，所以我们在教学中一是充分利用教材资源。让学生进行阅读；二是在选取教学内容时，结合本地实际和学生生活实际，选取学生常见的事例和社会热点问题以及现代科技新成就、新成果，尽可能采用图片、摄影、多媒体等形式呈现给学生。三是鼓励学生自己以多种途经获取广泛的信息，例如可以将课外阅读、资料查询、观察记录、调查访问等作为课后作业的一个重要部分，让学生自己去搜集和处理信息。 同时通过多种方式展示和评价学生的收集信息和处理信息的成果。培养学生收集和处理信息的能力。　　

　 　

2．引导学生充分利用社区资源，广泛开展社会调查活动，培养学生的实践能力和解决实际问题的能力　　

　 　

我们在教学中结合本校和本地的实际，因地制宜，充分利用社区资源，发挥社区优势，使学生有更多的机会去接触大自然，去领会物理科学技术在社会生产、生活中的实际应用，去发现、解决社会生活中的实际问题。例如在学习了电能以后，由于我们地处三峡坝区，可以组织学生围绕三峡水电站开展一系列的社会实践。如参观三峡大坝，调查大坝的选址、大坝的设计特点、大坝建设中先进的施工设备、大坝建成后的功能作用、移民问题和生态环境的综合影响问题、建大坝的有利因素和不利因素等；参观电厂，了解水力发电的原理、电能的输送原理等。有的学校还围绕着“电”开展了一系列的调查活动，如电能浪费的调查、节能措施的调查与改进、农村电网电能损失的原因及电网改造的调查、用电的安全隐患及预防措施等。培养学生关注社会，善于应用所学知识解决社会实际问题的意识和能力。　　

　 　

3．引导学生充分利用身边器材，开展小发明、小创造活动，培养学生的创新意识和能力　　

　 　

引导学生利用身边的器材进行，既可以拉近物理与生活的距离，让学生深切感受到科学的真实性，消除科学的神秘感；又为培养学生的创新意识和创新能力提供了很好的场地和条件。我们在教学中注重引导学生根据教学内容和学生的兴趣积极开展小发明和小创造活动，激发学生发明创造的积极性和主动性。使学生能积极从生活中挖掘素材、激发灵感，大胆创新。从而培养学生的发明、创新的意识和能力。几年来，我市小发明、小创造科技成果达几千件。　　

　 　

（四）积极开展教学评价改革，促进探究式教学的全面实施　　

　 　

教学评价是教学的重要组织部分，对于教学实施具有很强的导向和质量监控作用。评价的目的功能、评价的内容标准、评价的方式方法等各方面都直接影响着研究目标的实现，因此，我们在进行探究式教学的同时，加大了教学评价改革的力度，力争用评价改革来促进和推动探究式教学的全面实施。　　

　 　

1．树立正确的评价观念　　

　 　

我们在对学生的探究活动的表现和能力进行评价时，首先树立了以下评价观念：一是注重强调评价在促进学生探究能力发展方面的作用，不强调评价的甄别与选拔功能；二是重视学生在活动、实验、制作、讨论等方面的评价，不赞成以书面考试作为惟一的评价方式；三是倡导客观记录学生探究过程中的具体事实，不过分强调对结果的评价。　　

　 　

2．确定科学的评价原则和内容　　

　 　

我们在对学生探究性学习活动的评价时遵循了下列原则：一是重视学生的学习过程而不是探究的结果；二是重视学生在知识技能的应用而不是知识的数量；三是重视学生亲身参与探究性实践活动，获得感悟和体验而不是一般地接受别人传授的经验；四是重视全员参与而不是只关注少数尖子学生。其中最注重学生在学习过程中的自我评价和自我改进，使评价成为学生学会实践一一反思、发现自我、欣赏别人的过程。　　

　 　

由于对学生探究活动的评价应关注学生探究的全过程，所以让学生参与和体验科学探究的一般过程(包括提出问题、作出假设、制定计划、实施计划、得出结论和表达、交流)等等都是评价的主要内容。　　

　 　

3．运用多样化的评价方法　　

　 　

评价方法的选择应根据评价内容的需要，由于学生的探究活动内容是多元和综合的，那么对应的评价工具和方法也应注重多样化，尤其强调过程性评价。实践证明只有将学生的过程性评价、表现性评价、纸笔测试、观察法和学生的自我评价等有机结合起来，才可以全面、有效地描述学生的学习状况，促进学生探究能力的发展。我们在教学实践中主要综合应用以下几种评价方式。　　

　 　

（1）过程性评价　　

　 　

建立学生记录卡是过程性评价的重要方法。这种评价方法可以将课程与教学同评价整合起来，贯彻到日常的教学活动中去。它通过收集表现学生探究性活动的资料来反映学生成长的轨迹。主要包括以下几个方面。　　

　 　

课堂记录卡。采用课堂记录卡的形式可以将学生在课堂中发生的表现如实记录下来，客观地描述学生在课堂内的表现。课堂记录卡一般由学生自己填写，其主要内容是在探究活动中的表现与进步（包括发现问题、假设、设计、创新、与同学的合作与交流等）。　　

　 　

课外探究活动记录卡及作品。采用收集学生课外探究活动记录卡及作品的形式可以将学生在课外进行的探究活动、小实验、小制作、小发明、访问及调查活动等如实记录下来，以利于师生即时了解学生课外活动的收获与成果。　　

　 　

探究课题　　

  　　

 　　

探究的目的意义　　

  　　

 　　

合作者　　

  　　

 　　

探究方案　　

  　　

 　　

探究过程　　

  　　

 　　

收获与体会　　

  　　

 　　

小组评价　　

  　　

 　　

家长评价　　

  　　

 　　

教师评价　　

  　　

 　　

　 　

　 　

（2）表现性评价　　

　 　

所谓表现性评价，它不是以评价学生掌握物理知识为目的，而是以评价学生解决实际问题的能力为目的。包括现场调查、撰写研究论文、现场探究设计等等，其形式、内容和时间可以灵活多样，用表现性评价不但能够评价学生知道了什么，还能评价学生能够做什么，还可以在学生的实际活动中评价学生的创新精神和实践能力，与他人的合作与交流能力以及学习态度和习惯等。例如，在学习电动机时，可以让学生现场设计制作一个电动机模型等。　　

　 　

（3）测验法　　

　 　

测验是教学中最常用的评价方法。利用测验法考查学生的科学探究，应以课程标准规定的科学探究的基本要求为重点，避免将科学探究分解为生搬硬套的知识和按部就班的程序进行考查的偏向。考查的重点是学生的科学探究能力及对科学探究方法和意义的理解。命题做到有适当的开放性，注重关注学生的思维过程。注重结合与物理学相关的自然、生活和生产中的事实、现象等考查学生的科学探究能力；特别注重在新的物理问题情境中考查学生的科学探究能力。　　

　 　

（4）观察法　　

　 　

观察是指通过有目的、有计划地观察学生在日常学习中的表现并加以记录，对学生的学习情况做出较为全面的评价的方法。　　

　 　

我们在实践中通常采用自然观察、选择观察和实验观察等几种形式。观察记录也有各种方法，如设计观察表格法等。常用的观察表格包括学生个体使用的自我检查表和整个班级使用的记录表。观察的项目 可以预先设计在表格里，也可以随时择取。表格可以与学生的记录卡放在一起，让学生随时了解自己的进步和需要考评的内容。　　

　 　

（5）学生自我评价法　　

　 　

由于对探究能力的评价强调的是发展与引发学生的反思，所以，学生个体应该是评价的中心对象，是主要的评价者。而集体评价、教师、家长、社会等其它的评价主要是为了评价“自我评价”正确与否。学生在探究学习中通过经常性自评，就能不断校准自己与目标之间的差距，从而更快、更好的实现目标。学生自评还能调动学生的积极性，提高学生参与评价的热情，增强学生的主体意识。另外学生接受各方面的评价，特别是更容易接受同学或协作者的评价，引起其反思，起到促进作用，起到学生能够更公正地看待自己的作用。　　

　 　

总之，就本质上说，对学生探究能力的评价形成性而非终结性评价，所以评价的内容重点应放那些具有广泛迁移价值的在学生生活中和走向社会后也能有所启示和适用的共同方面。如学生在探究过程中表现出来的对探究过程和探究方法的理解，对探究本质的把握等等，不能把是否探究出结论或结论是否正确作为唯一或最主要的评价指标，应将各种评价综合、整理，形成一个相对的总结评价。　　

　 　

三、实验取得的主要成果　　

　 　

（一）改变了课堂教学方式　　

　 　

探究教学的实践，改变了课堂教学的面貌，教学方式产生了变革：一是变被动接受为积极探究；二是变以教师为中心的封闭、静态的讲授过程为学生主动参与的开放式动态教学；三是变学生呆板消极的学习行为为主动的动手、动口、动脑的灵活的学习过程，从而使课堂教学方式发生了根本性的变革。　　

　 　

（二）学生的探究意识和探究能力明显增强　　

　 　

通过探究式教学，激发了学生的探究热情，培养了学生的探究意识和能力，学生进行创造发明和技术革新的意识增强，如有的同学能探究设计家庭合适的提水设备；有的同学能自行设计、改进自家的炉灶，以提高热效率节约燃料等。特别是通过开展丰富多采的课外实践活动，如小实验、小发明、小制作、小论文、课外实践等，学生的动手能力和发明创造能力明显增强。两年来，仅宜昌市五中一所试验学校学生的小制作就达20余种，共1300余件，做小实验70余个，写小论文800余篇，其科技论文多次在报刊上发表。有位原来最不爱动手的女同学，通过参加课外实践活动，动手能力显著提高，她制作的“音乐门铃”和“蜂鸣器”参加了市电教展览。 　　

　 　

（三）教师的教学水平和能力明显提高　　

　 　

通过探究式教学，一是提高了教师处理教材和合理利用教学资源的能力，教师能根据学生探究式学习的需要，合理地组织教学内容。二是提高了教师研究学法的热情和能力，在探究式教学中，最重要的是要激发学生探究的兴趣和热情，使他们能积极主动地去探究和体验，这就要求教师不但要研究每节课教什么，怎么教，还要研究学生怎么学。三是提高了教师自身的探究精神和探究能力，没有具有探究精神的教师，是很难培养出具有探究精神的学生的，所以在探究式教学中，教师要和学生一起，积极主动地探究。四是提高了教师的科研水平。近年来，我市的实验教师在各级各类杂志上发表论文和案例近百篇。　　

　 　

湖北宜昌市教研中心    　　

 　　

 　　

　2006-04-13　   　　

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