“加强初中物理实验教学有效性的研究”课题结题报告

“加强初中物理实验教学有效性的研究”课题

结 题 报 告

课题主持：扬中市外国语中学   戴海峰

课题类别：镇江市“十二五”规划实验课题

    “加强初中物理实验教学有效性的研究”课题从2011年9月开题，经过二年多的实践与探索，已初见成效，现将实践研究过程及结果汇报如下：

一、课题提出的背景

    新课程指出物理课程应促进学生自主学习，让学生积极参与，乐于探究，勇于实验，勤于思考．通过多样的教学方式，帮助学生学习物理知识和技能，培养其科学探究能力，使其逐步形成科学态度和科学精神，因此，物理实验教学方法迫切需要改革．
    目前在应试教育的影响下，物理实验教学难以发挥它应有的作用．许多教师认为“做实验不如看实验（录像），看实验（录像）不如讲实验”,很少动手做实验，不愿花时间从事实验教学，实验只被作为收集数据，验证理论，应付考试的工具．学生实验形成了教师讲，学生做，教师示范，学生模仿的教学，学生成为被动的接受者，以至于学生很少能够提出问题．大多数学生重结果而轻过程，为了得到期望的结果，甚至修改实验数据．没有养成实事求是的科学态度，没有学会解决问题的科学方法，学生的主体地位远没有得到重视，学生缺乏主动探究的欲望和热情，忽视了实验对学生科学思维方法和创新能力的培养．
    现行初中物理教材中编入了大量的实验，有演示实验，有学生分组实验，有课后小实验小制作等，减少了一些验证性实验,增加了更多的探究性实验，提倡将演示实验尽量转化为学生的随堂实验，同时提倡学生在教师的指导下进行探索性实验,强调要突出培养学生的创新精神和实验能力，提倡“引导学生质疑、调查、探究、在实践中学习”.从我们这几年的教学实践中对该教材的使用来看，其中还存在许多问题，例如：有些实验因为自身设计、器材或实际教学条件的局限，效果还不够理想；从物理实验的意义和作用来看，教材上某些章节实验数量还不够，教材里有的图片完全可以改成演示实验，必要时还需加入一些演示实验；从教师的实际教学情况来看，即使是同一套实验器材，但在不同的教学设计理念下、由不同的教师完成实验教学时产生的效果却截然不同．基于以上原因我们提出了本课题的研究．

二、课题研究的目的

1．《基础教育课程改革纲要（试行）》要求教材中要“提出观察、实验、操作、调查、讨论的建议”，现行初中物理教材中为了有序开展实验教学，特别是实验探究教学，也确实出现了很多这类“建议”．这些“建议”对促进实验教学发挥了一定作用，但也在客观上削减了教师教学设计和学生自主学习的空间，造成实验教学效果的低效．通过课题的研究，这就要求教师在使用、处理现有初中物理教材时，从有效教学的需要出发，对教材进行深度开发，把教材“模糊化”、“边缘化”，以强化学生的探究学习意识，实现真正意义上的探究教学．最终寻找出可以“削减”、“弱化”教材对实验教学的负面影响的方案，提高实验教学的高效性，特别是实验探究的高效性．

2．没有教师的理解，就没有真正的教改．物理教学中的“黑板”上实验、“口头”上实验，与教材有关，与中考导向有关，也与教师有关．凭借课题研究，帮助教师反思自身的实验教学行为，让“实验教学的重要性”、“必须重视实验功能的开发”成为广大教师的“共识”，将言语上的重视转化为行动上的落实．通过课题的研究，帮助教师认清实验教学的功能，把握提高实验教学质量的技艺，进行高效、高质的实验教学活动．通过课题研究，引发教师深层次思考，激发教师的创新潜能，更新教师的教育观念，促进物理教师专业发展．我们一线教师必须努力转变实验观念，要对实验教学有一个全面的和科学的认识，真正意识到实验教学本身独特而重要的素质教育功能.改革以书本为主、实验为辅的教学模式，提倡多样化的教学方式，鼓励将信息技术渗透于物理教学之中.实验观念的转变是实验改革的前提和保障，思想是行为的指南，只有我们教育者的思想转变了，才会引起我们实验教学实践的转变和改革.

3．进行实验教学的有效性研究，关键在于提升学生的实验水平，运用实验的方法进行科学探究的能力．通过课题的研究活动，提高初中物理实验教学的质量，让学生在“玩”的过程中，不知不觉地构建知识体系，发展实验能力，形成实验探究意识，感悟到物理的魅力，提升物理学习质量，将学生从形体疲劳的题海中解放出来，将减负增效落到实处．

4．针对现行物理实验教学中有效性缺失的问题，通过课题研究，调查分析影响物理实验教学中有效性教学效益的主要因素，反思并更新提高课堂教学效益的理念，进一步树立起物理实验教学中的生本意识、目标意识、反馈矫正意识、情感意识，努力探索出提高物理实验有效性教学的有效方法，积累丰富的物理实验有效性教学的实践经验，建立提高的评估标准，提高教师工作效益，达到全面提升学校教育教学质量的目的.

三、课题的理论基础     

1．建构主义理论．建构主义学习理论认为，学习是一个积极主动的建构过程，学习者不应被动地接收外在信息，而应根据先前认知结构主动地、有选择地建构当前事物的意义．学习的质量是学习者建构意义能力的函数，而不是重现教师思维过程能力的函数．学生学习知识的过程，是一个以积极的心态调动原有的知识经验、发现新问题、同化新知识的主动构建过程．

建构主义理论强调教师提供“真实的学习环境”，即知识的生成环境与运用知识的环境尽可能相近，这样学习的知识才是适用的、有效的．有效的实验教学就是创造含有丰富的信息，使学习能在其中积极思考、探究和进行知识建构的真实的学习环境．

2．认知精制理论．认知心理学的研究已证明，如果要使信息保持在记忆中，并与记忆中的已有信息相联系，学习者必须对材料进行某种形式的认知重组或精制．实验教学活动，让学生经历发现知识的过程，学生必须通过自身的思考建构知识，将其纳入已有的知识体系．这种顺应认知心理的学习活动，是理所当然的高效学习活动．

3．有效教学理论．有效性是指通过课堂教学，使学生获得发展．发展就其内涵而言，指的是知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三维目标的整合．相对于人的发展这一目标，任一维度的目标都不能脱离整体而单独存在，缺少任一维度都无法实现真正意义上的发展．物理是以培养学生科学素养为宗旨的科学课程，亲身经历以探究为主的学习活动是学习物理的主要方式．教材中安排了许许多多的活动，其中就有许多的物理探究实验，物理课的学习就是要让学生通过参加这一系列的实验活动来提高学生的观察能力、思维能力、实践能力和创新精神．这就是实验教学有效的基本要求．有效的实验教学，要能通过实验培养学生学习、运用物理知识的本领，提高学生的动手操作等能力．

四、课题研究的过程

（一）课题准备阶段（2011年9月～2011年10月）

1．宣传发动．以扬中市外国语中学物理组为主体，邀请市教研室的陈教研员，以及联合中学、兴隆中学、西来中学的教研共同体中的物理教研组长或物理骨干教师组成课题研究的中心组．对课题组成员，实行自愿原则，进退自由，原来课题组的成员如果缺乏研究的动力、恒心可以退出，原来没有列入课题组的教师最终也可以成为课题组的核心成员．如西来桥学校孙宏老师，张华萍老师，联合中学吉文忠老师由于交流结对到我校任教，我校丁俊老师交流到西来桥学校，他们也都参与了课题的研究，所以就将他们接纳为我校课题组成员．

    2．学习提升．让参与教师了解课题研究的意义、研究的目的、研究的方法和研究的过程中可能出现的问题．通过网络寻求研究的方法．查阅相关的资料、进行理论学习，特别是对调查法，案例研究法等研究方法的学习，了解本课题研究的相关成果和动态．研讨课题实施的策略．明确各阶段任务，并撰写开题报告．开设研究课，参加多层次赛课，并要求课题组成员积极撰写论文，形成学习、研究、讨论的氛围．

   （二）实施研究阶段（2011年11月～2012年6月）

1．设计并进行问卷调查，整理分析问卷调查的信息．组织课题组的教师寻找机会，参加各个层次的听课、评课活动，收集积累相关实验教学有效性的成功经验，诊断实验教学存在的问题，收集案例，撰写自己针对实验教学常态课时的教学反思，形成分析材料，并上传到校园网．长期以来，我们课题组成员撰写的实验教学反思多达几十篇，并在学校内汇编成册．

2．聆听教研部门的领导、专家对课题研究的指导，积极参加各级各类培训．比如，2011年底，课题组负责人戴海峰参加了镇江市“十二五”规划课题开题和课题研究培训大会．积极和市教研室陈教研员取得联系，多次邀请参加我校教学研讨课的评课活动，并给予指导．积极参加省新课程培训活动，2012年5月和11月，课题组负责人曾到镇江和南京参加了新课程培训活动，2013年4月参加了在淮安市清江中学召开的初中物理课程标准培训会，和编写新教材的专家面对面的交流．2013年12月，课题组骨干成员朱阿根老师参加了江苏省第二届初中物理课程改革专题研讨会，并带去了自己研发的自制教具与会交流．课题组还积极参加省教育主管部门组织的网络培训活动，2012年11月，何建军和戴海峰老师参加江苏省物理教师“国培计划”培训，获得优秀学员称号；2013年8月，我校物理课题组有五位老师参加了暑期省级物理网络培训，并以优异的成绩获得了合格证书．

3．梳理初中物理教材，对需要 “强化”的实验探究教学的内容进行分类．为切实加强物理实验教学，根据新课程标准以及教材的要求，确定有如下实验为学生分组探究实验．在教学中着重让学生经历这些实验的探究过程，训练实验的基本技能，从而掌握相关的物理知识．如：一、观察水的沸腾；二、探究平面镜成像的特点；三、探究光的反射规律；四、探究光的折射特点；五、探究凸透镜成像的规律；六、研究充水玻璃管中气泡的运动；七、用天平测物体的质量；八、探究物体的质量与体积的关系；九、探究影响滑动摩擦力大小的因素；十、探究影响液体内部压强的因素；十一、探究影响物体浮力大小的因素；十二、探究二力平衡条件；十三、探究杠杆平衡条件；十四、探究使用定滑轮和动滑轮的特点；十五、比较不同物质吸热升温的特点；十六、探究串联和并联电路中的电流特点；十七、探究串联和并联电路中的电压特点；十八、学习使用滑动变阻器；十九、探究通过导体中的电流与电压、电阻的关系；二十、测量定值电阻的阻值；二十一、测量小电灯的功率；二十二、安装直流电动机模型．

然后选择一些典型的实验探究课，设计出“强化”教材探究教学的方案，在实验教师自我尝试的基础，借助于市、校多层次的物理教研活动，开展研究课、观摩课，力求从评课中有所启示，完善方案．2011年，何建军副校长在第二期名师工程活动中上了《力和运动》的市级教研课；同年，何建军又为名师工程、青蓝工程学员作了如何说课、议课的讲座；2011年10月，吉文忠老师在扬中市综合实践活动优秀课选拔赛评比活动中荣获一等奖；2011年11月，戴海峰老师上了题为电阻的市级研讨课；2011年12月，左明魁老师和戴海峰老师的实验课在镇江市第二届初中物理优秀实验教学科评比中，荣获城市组二等奖；2012年12月，在我校开展的扬中市教研活动中，朱冠中、左名魁老师分别作了上课和评课；何建军就如何做好初三一轮复习教学作了专题讲座；2012年12月，杨贵胜老师在镇江市教研活动中上了《速度》一节课堂教学展示课，获得好评；2013年1月，杨贵胜老师在镇江市第二届初中物理实验技能大赛中荣获二等奖；何建军副校长在镇江市“科研引领，区域联动，构建高效复习课堂”活动中多次作精彩点评，获得好评．

4. 根据实验计划的安排，任课教师按时组织学生到实验室以实物为例为学生讲授各种仪器的用途使用方法和使用注意事项等，在实验过程中放手让学生根据预习和实验报告册提供的信息自己确定所要操作实验的顺序，自己选择实验仪器自己设计实验方案并按实验要求独立操作实验和记录观察到的实验现象（或数据）．最后再由教师引导学生对实验数据和实验误差进行分析处理，并由学生自己通过讨论初步设计完成每个实验的实验报告．在学生初步完成实验报告的基础上，教师再根据指导学生实验和检查实验报告获得的反馈信息，以学生通过实验获得的事实性实验依据（实验报告）为线索，引导学生学习新知识．在讲授完一章（或单元）的内容后，再引导和发动学生利用课外活动、科技活动或自习课等课外时间在规定期限内随时向实验员申请到实验室，在实验员的指导和监督下，严格按实验要求，重新规范操作一遍由演示实验变成的学生实验，并把授课时完成的每一个实验报告加以修正和补充．这样不仅能使学生在实验过程中通过积极动手、动脑、获得直接经验，更有助于学生对已掌握的物理知识的巩固、深化和应用．

（三）对比提升阶段（2012年7月～2013年6月）

1．召开中期研讨会，针对各方面的专家对中期研究的反馈情况，对课题研究中不足进行补充，对偏离方向的思路进行矫正．

2．整理、分析相关研究资料，总结课题的研究成果，形成操作性较强的实验教学的基本模式．在总结成果的基础上，分析课题研究中存在的问题，提出需要进一步研究的问题．

3. 督促课题组成员积极撰写论文，反思课题实践中的得失，总结和提升课题理论层次和水平．

（四）结题阶段（2013年6月～2013年12月）

1. 整理过程资料，借助于各种平台以讲座、公开课、论文发表等形式，展示推广研究成果．

2．完成结题报告，邀请专家现场结题．

五、课题研究取得的主要成果

通过加强初中物理实验教学有效性的课题研究，结合我校教师在全市上示范课、竞赛课等活动，使我校初中物理教学发生了可喜的变化，有力地推动了我校新课程改革，主要表现在：

1. 改变了课堂教学方式

结合我校推行的“一案三环六步”教学模式，通过实验教学有效性的研究的实践，改变了课堂教学的面貌，使课堂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.

2. 学生的实验探究意识和探究能力明显增强

通过实验探究式教学，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，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，近几年来，我校每年都有数十人获得省级科技竞赛一二等奖，何建军、韩松等课题组的辅导老师也多次获得省优秀科技辅导员称号.（详见附后材料）

3. 教师的实验教学水平和能力明显提高

通过实验教学有效性的研究，一是提高了教师处理教材和合理利用实验教学资源的能力，教师能根据学生探究性学习的需要，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，在实验探究学习的研究中，最重要的是要激发学生实验探究的兴趣和热情，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实验探究精神和探究能力，不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，所以在实验探究教学中，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.两年来，课题组成员共撰写论文17篇，有14篇论文在省、市、区获奖，另有5篇论文在国家级刊物发表．计有20人次在各级层次上公开课获得好评或者赛课获奖．

    4．学生学习的效果明显提高

近年来，通过课题的研究，有效地促进了教学质量的提高，多次期末调研检测和中考分析显示，我校中学物理成绩在原来基础上有明显提高，处于我市各类学校领先地位,在镇江大市也占据一定的地位．学生的综合素质得到了很大提高，个性特长得到了充分发挥．   

在课堂学习中，学生经历了物理的探究过程，在自主探究中获取知识和技能，体现学习主体性．学生的思维活跃，在探究性学习中受到情感熏陶，培养了学生主动参与、善于探索、勤于动手的能力，收集和处理信息的能力，获取新知、分析和解决问题以及交流合作的物理综合素养．

5. 促进了课题组成员的个人专业发展

本课题组成员有学校副校长1名，学校中层以上领导3人，参加市后备干部培训人员1人，高级教师7人，本科以上成员15人，镇江市骨干教师1人，扬中市骨干教师2人，学校骨干教师5人，市物理学科中心组成员2人．何建军担任学校分管教学的副校长，并从原来的扬中市骨干教师晋评为镇江市骨干教师，担任了扬中市物理学科中心组成员；戴海峰担任学校的德育处主任，被评为扬中市骨干教师，担任了扬中市物理学科中心组成员；孙宏担任学校的德育处副主任；左名魁老师担任了学校理化生组教研组长，安排和指导好教研组和备课组活动，使得本组多次获得学校优秀备课组称号，并多次带头写好论文和教学设计，获得各类表彰；杨贵胜老师被评为扬中市骨干教师，担任学校八年级备课组长，多次代表学校参加各类赛课，获得优异成绩；韩松老师担任学校科技辅导员，负责学校科技工作，并辅导学校学生参加各类科技竞赛，获得省市多项表彰，个人也获得省科技先进称号；吉文忠老师，一直以来担任联合中学的物理教研组长，有着丰富的教学经验，近年来交流到我校任教，积极参与我校课题研究，承担教学研讨课，积极撰写论文，多篇发表在国家和省级刊物上；其余获得各类表扬表彰的老师还很多，在此不再一一列举．

六、几点体会和感想

    经过近两年多的探索, “加强初中物理实验教学有效性的研究”课题快要结题，两年多来的研究历程给我们的深深体会是:

 1．教育要改革、模式要更新、教育科研必须先行．

   2．要通过加强初中物理实验教学有效性的探究这种新型的学习方式，运用发散思维、求异思维，在民主和谐的探究环境下，才能培养学生的创新精神和实践能力．

   3．引导学生，涉身社会，关注社会物理、经济、科技和社会生活中的热点问题，并运用所学知识探究讨论，寻求解决办法才能培养实践能力．

七、存在的问题与思考

1．我们感到由于受考试制度的限制，实验活动目前还未能大面积的在课堂上全面推开，特别是九年级下学期因学业水平测试的压力，课后的探究性实验活动也因学生没有时间而无法正常进行．所以迫切希望推行新的评价制度．
　　2．要在课堂上大量的开展探究性实验活动，实验仪器要做到尽可能基本配套，取用方便．如靠课后、课前的老师或同学自备自制，一学期准备几次还可，多了老师和同学在准备时费时太多，实际操作上有一定的困难，需要在今后的实践中逐步设法解决．
　　3．由于我们物理教师上课的班级数较多，所教的学生数常常有一百多人，活动大面积开展起来，由于受时间和精力的限制，对某些小组和学生来说，教师的引导和参与往往不能做到真正到位，教学的效果会受到一定的影响．对于这个问题我们还没有真正解决好，需要大家共同探讨．
　　4．随着活动的不断开展，有的同学越干越有劲，而有的同学有兴趣下降的趋势，这就需要我们全体教师不断的努力，不断的研究，把活动开展的更精彩，更丰富，不断地提升学生学习的兴趣．在这方面我们感到还有很长的路要走．   

八、课题研究的努力方向

当然，我们的研究与当今时代的发展还有差距．在本课题研究取得阶段性成果后，我们将进一步针对本课题实施中的一些问题开展深入研究，使课堂教学焕发出新的活力，使学生成为 “具有自主学习能力、终身学习能力的人 ”．我们今后的努力方向是：

 1．进一步总结深化课题成果，进一步开展课题实验的研讨和交流活动，组织各种有意义的专题讨论，深化初中物理实验教学有效性的研究 ．

   2．推广“加强初中物理实验教学有效性的研究”的课题的研究成果，并与我市教育局最新推行的生本教学模式相结合，促进学生素质发展，并让这道亮丽的风景线延伸到整个理化组，争做我校课改的排头兵．

 3．通过“加强初中物理实验教学有效性的研究”有效促进学生学习方法和学习方式的改革，与新课程、新课标的目标融为一体．

“没有最好，只有更好”．“加强初中物理实验教学有效性的研究”课题是一个永恒的话题，需要在理论与实践的结合上不断完善和发展，我们将以新课程改革为契机，在现有研究成果的基础上不懈努力，不断创新，为培养具有创新精神和实践能力的创新人才而努力奋斗． 

    课题组工作报告完毕，请专家予以审查．

执笔：戴海峰

时间：2013/12/8