初中物理实验教学中探究性学习的研究

《高台镇中物理实验教学中

探究性学习的研究》报告

一、提出问题

(一)课题研究的背景

1．现状的要求

学习的过程是学生个体的感悟和知识建构的过程，是极具个性化的行为。可是，教学过程中严重的划一性和同步性的缺陷，久而久之，会泯灭学生的个性发展，扼杀学生的创造天赋。统一的模式，统一的教学目标，得出同样的结论，已经不适合当今多元化个性、创新的社会现实。因此在物理实验教学中提高学生的探究能力已迫在眉睫。

2．新时代的要求

新的时代对教育提出了新的要求。21世纪是知识经济时代，知识经济的本质是创新，创新的基础是人才。“所谓培养一个人，就是培养一个人的性格。”而教育的本质就是培养更多适应时代需要的创新性个性的人才。而在实验中提高学生的探究能力正是为了培养学生的个性发展，培养学生个性创新能力，促进学生全面发展，可持续发展和终身发展而进行的课题研究。

3．课程改革的要求

尊重学生的独特感受，个性的体验感悟是新课程的基本理念。发展学生的实验动手能力，才能充分发挥学生在学习中的主动性、积极性、创造性，这也正是我们课题研究的重要目的。

在这里我们要充分注意到学生的差别，认识学生在智力、社会背景、情感和生理等方面存在的差异，了解其兴趣、爱好和特长，并根据社会要求适应其能力水平进行教育，使其个人的独特的思想性格、品质意志、情感态度等得到全面发展，反对强求划一。在教学时重视学生在教育中的主体地位，注重培养学生的独立意识、自信心、主动性、创造性、向权威挑战的精神及各种能力。

基于上述背景，高台镇中理化组提出：要进行有效的实验教学，要积极引导学生走出课本，拓展学生的问题空间，增强实验内容的开放性；鼓励学生用科学探究的方式进行实验，提高实验过程的探究性；要放手让学生自主设计实验方案、自主研究，培养学生在实验过程中的自主性。

（二）课题研究的现状

1．现代心理学研究表明：任何学习都是学习者自主建构知识的过程。在初中阶段，切实让每一个学生成为学习的主体，养成良好的主动实验探究的习惯，使每一个学生不但在课堂内学得主动，而且在离开教师，离开教材，离开课堂的情况下，也能自主探究学习，从而打下扎实的基础，这对于学生的成长和发展将会产生深远的积极影响。

2．在构建新的实验课堂教学模式时，要充分关注学生的动手能力，合理有效地利用各种教学资源，因势利导，循序渐进。就是要通过研究“教”的方式来达到“不需要教”的目的，使学生在学习过程中，养成具有社会责任感、健全人

格、创新精神和实践能力、终身学习的愿望和动手操作能力、良好的信息素养和环境意识等方面的素质。

（三）课题研究的意义和价值

1．课题研究的意义：

建构科学学科思想和训练学科方法是学科教学的需要，是把物理学科最精髓的、最本质的思想通过教师的理解和设计让学生通过探究活动来感悟。学生物理学科思想的形成，对完善物理识结构，解决实际问题有重要的指导意义，将有利于学生对物理的理解，从而形成符合物理学科特点的思维方法，大大提高他们的实验探究能力。

学科知识、学科能力、学科思想是学科体系的三个要素，而学科思想是一个学科的灵魂。通过实验教学探究性学习来培养学生的探究能力，提高学生发现问题、解决问题的能力，我校尚未有组织地进行过系统的研究，因此，本课题具有开创意义。

2．课题研究的现实价值：

从我们高台镇中物理学科教学实践来看，课堂上师生更多关注学科知识（尤其是陈述性知识）的传授和识记，通过强化训练获得学科的一些零散的解题方法等，有些物理成绩好的学生是有效训练的产物，学科思想和学科方法基本是一片空白，更谈不上对学科的感情、兴趣。有些学生的物理学习很吃力，对新情境的问题毫无头绪，缺乏分析问题、解决问题的策略和方法，学习负担重，但收获不大。部分教师对学科本身的特点和需要掌握的内容不太清楚，对学科思想和方法的研究不足，对通过什么教学方式来实现教学目标更缺少分析和研究；过分注重知识和技能的传授，很少精心设计探究活动来达成过程与方法、情感态度和价值观的培养目标。因此，本课题致力于“实验教学”来培养学生的探究能力，对研究如何培养学生学科思想和动手能力具有一定的实践意义。

二、课题研究的理论依据

（一）辩证唯物主义哲学方法论

辩证唯物主义哲学作为系统化、理论化的世界观，具有方法论的职能。方法论是世界观的根本观点，转化为人们观察问题和处理问题的根本方法的理论，是世界观转化为一般的方法原则的理论。

（二）科学方法论

科学方法论是以科学的研究方法为对象的一门学问，是指科学研究中所采用的方法论原理的总和。是研究科学的一般方法，包括自然科学的方法、社会科学的方法和思维科学的方法，它不是某一学科所独有的，而是许多学科或所有学科都普遍适用的方法。科学方法对教育科研有着比哲学方法更为直接的指导作用。科学方法论对教育科研的最显著的影响，就在于为后者提供了一种“理性程序”或逻辑上的指导。

（三）教育科学理论

建构主义的教学理念要求教师由知识的传授者、灌输者转变为学生主动建构的帮助者、促进者，而学生成为信息加工的主体、知识意义的主动建构者。建构主义强调每个学习者应基于自己与外部世界相互作用的独特经验和赋予这些经验的意义，去建构自己的知识，而不是等待知识的传递。

在学生合作学习、主动探究的过程中，运用加德纳的多元智力理论，尊重学生的个性差异，发挥学生的特长优势，通过师生沟通、对话、交往，以达到共同探究的目的。

三、课题的界定

（一）探究性学习：就是要把以往以结论为中心的教学模式转变到重视结论的形成过程，结论是学生在自主合作的探究过程中自己得到的。探究性学习的环节是：提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析论证、评估交流与合作等。

（二）物理实验：是以掌握物理要素及其相互间规律为目的，人为复制和调控物质运动的状态与过程的一种科学实践活动。物理实验主要依赖仪器进行。物理实验的基本特征：是通过人工复制和调控。减少次要因素的干扰，突出研究对象和研究的过程，且便于重复操作。本课题研究的物理实验是教学实验，它与物理学家进行科学研究而做的物理实验——科学实验既有联系又有区别。教学实验是有选择地把一部分研究或探索物理现象和规律的实验和事实，在集中的时间内显现给学生、教给学生，若时间、空间或条件许可，可让学生自身或小组探究获得。

（三）物理实验教学：是物理课程和物理教学的一个重要的组成部分，它既是物理教学的重要基础，又是物理教学的重要内容、方法和手段，不能看作是物理教学的辅助手段。

基于以上认识，将本课题研究的内涵定位在：以现有苏科版初中物理教材中的演示实验、学生实验、小实验为依据，运用教学论原理，将系统论、控制论、信息论与教育科研理论有机结合应用到物理实验教学中，启发引导学生掌握实验思想、知识、方法，树立科学的实验态度，培养学生动手实践能力和自主探究能力，增强学生的创新意识、创新精神。

四、课题研究的目标与主要内容

（一）课题研究的目标：

1.培养学生乐于研究，努力求知的主动精神，形成一种勇于创新的优秀品质； 2．培养学生乐于收集信息与处理信息的能力，让学生懂得如何从各个方面收集信息，如何更好地处理信息；

3．培养学生综合应用知识解决问题的能力；

4．培养学生的科学素养和与他人合作的精神，会设计并进行物理实验操作，懂得应用分析与综合、归纳与演绎等科学的思想方法；

5．改革物理学科教学模式和方法，培养教师的教书育人能力和理论水平，使教师认识到实验教学的重要性。

（二）课题研究的主要内容：

1. 物理实验教学中“探究性学习”的内涵研究，课题组将通过建构“创设情景、提出问题、分组讨论、大胆猜想、设计实验、探究新知、分析现象、体验感悟、归纳总结、交流评价、课外实践、发展个性”的课堂教学模式，力求体现物理学科实验教学探究性学习的基本要求。

2．通过加强理论研究，探索制约物理学科“探究性学习”的主要因素。克服传统物理实验课给学生自我分析时间较少，学生缺乏必要的探究过程的弊端。 3．改革教学模式和方法，深入探索物理学科实验课“探究性学习”的教学

策略。

4．物理实验课探究性学习要着重培养学生科学思维方法，观察和记录实验的方法，以提高学生的科学素质。

五、课题研究的范围与对象

初中物理学科高台镇中学八年级和九年级学生。

六、课题研究的措施和方法

（一）本课题研究的主要措施

1．建立高台镇中课题组,制定课题研究方案,加强硬件建设,夯实深化研究的基础。课题组以陈荣副校长为组长，研究成员由教研组长吴春林、一线教师组成，制定实验工作计划、措施和研究内容。在课题研究中，我们坚持用科学理论指导研究，用科学方法进行研究，用科学的态度对待研究。我们把制定研究方案的过程作为进一步学习科学理论、掌握科学方法、确立科学态度的过程。

2．加强学习，提高课题分析研究水平。课题研究是科学研究，它讲究正确性、科学性、实践性、可行性与应用性。要求课题组所有研究成员必须认真学习课题研究方案，学习课题研究的理论知识。

3．抓好常规管理。从研究方案的制定到实施，我校课题组将对实验方案进行了反复的推敲、研究，并进行修改。每个学期定期召开课题组工作会议，制定课题工作计划，对每一项工作做出具体安排；期中召开课题研讨会，讨论交流，解决研究工作中的问题；期末进行总结，表彰先进，总结一学期以来的研究工作。同时，我们充分利用学校现有教学资源，加快学校校园网和教师个人博客的建设，及时发布通知和研究经验，为全校师生提供学习交流的服务平台。每学期撰写各种研究经验、体会、论文，并且根据课题组的要求，以书面形式向课题组汇报研究进展情况。

4．实施开放性研究。我们在研究中，加强与上级教育教研部门的联系，与他们讨论交流，共同提高。同时，不断派实验教师出去学习，获取新的理念和信息，回来后与课题组成员交流，促进研究水平的提高。

（二）本课题研究运用的主要方法

1．教育实验法：对在物理实验教学中探究性学习的具体操作步骤、方法进行必要的实验。

2．问卷调查法：对薄庄中学学生进行调查，了解学生探究能力的状况和水平，研究其中存在的问题及其对策。

3．个案研究法：跟踪某一具体课题组的探究性学习的学习活动，通过个案分析来学生探究能力的一般规律，探索在实验教学中培养学生探究能力的基本策略。

4．经验总结法：运用该方法总结在实验教学中培养学生探究能力的策略及评估体系。

七、课题研究步骤

1．准备阶段：2011年4月～2011年5月

筹建课题组，确定课题组成员，课题开题动员，撰写开题报告。制定课题实施方案，确定实验教师和班级，做好人员分工，并组织实验教师进行理论专题学习，了解国内外中小学生“探究性学习”的现状及最近的成果，同时对学生问卷

调查及测评。理论学习：系统学习相关教科研理论，搜集相关资料，展开理论研讨，对各研究人员着手设计研究计划，完成前期准备工作。主要工作：学习材料，培训骨干，形成方案。

2．实施阶段：2011年6月～2012年5月

在新课程改革实施中进行可行性研究和论证，根据实验方案，调整物理学科教学，开展实验研究。在实验课中进行小型探究活动，并建立起初步的教学模式。撰写出教与学的案例，整理案例集。撰写出相关的实验论文，及时对学生进行调查。按照探究性学习的一般要素进一步研究物理实验课的探究式教学模式，形成一批有特色的教学案例或者课件；加强对探究性学习各个环节的研究，如怎样创设情景，引导学生发现和提出问题，怎样培养学生的猜想假设能力，怎样引导学生进行探索性实验的设计，怎样培养学生收集处理信息的能力等，形成一批有特色的探究性教学的做法和经验。理论与实践相结合，对研究结果进行总结分析，撰写实验研究报告。进行各类数据、资料的搜集、整理。按要求进行研究，完善研究方案和调整研究人员，进行中期评估和阶段性成果展示等。

3．总结阶段：2012年6月～2012年8月

对学生进行实验末测评，与实验前进行对比性调查分析；完成主体论文和结题报告；推广实验成果，并在一定范围内进行交流；通过本阶段实验，总结研究经验，评估研究成果，形成充满活力的教育教学评价模式，形成优秀的物理教师群体，采用先进的教学方法，使全体学生主动和谐地得到发展；进行新课程改革下的实验教学观摩活动，请专家鉴定成果，进行成果汇总、论文汇编，进行结题鉴定。

八、课题组成员分工

本课题由课题组以陈荣副校长任主持人负责课题全面工作，建立由本校理化教研组全体成员组成的课题组，并根据物理学科特点与装备特点分解落实，确定课题研究工作。吴春林负责教师培训和管理，吴军负责实验实施工作，数据分析总结等工作。李富国负责课题资料的收集整理等工作。

九、完成研究课题的保障条件

1．研究能力和实践基础

本课题主持人陈荣副校长具有较强的科研能力，新课程理念以及创新意识、可持续发展的教育理论都比较强，曾所撰写的论文在省级教育专业报刊发表，并在市级评选中获奖数多篇。并且多年从事中学物理课堂教学、学生的实验教学的研究，有较强的实践基础，因此，对开展本课题的研究十分有利。

2．课题组人员特点

课题组成员既有物理教研组长，也有物理备课骨干教师，全部是学校一线教师，因而对于实验教学的理念，能够做到吸收快，实践快，善总结，会提升，有利于把课题研究过程中的问题和措施得到更深层次的落实。本课题成员吴春林还参了汉中市级课题研究，其撰写的论文曾经在汉中教育发表。

3．课题研究的外部条件与经费保障本课题得到学校领导的高度重视，由学校全部负担。课题组的全体成员都是一线教师具有丰富的教学经验和勇于探究，敢于创新的精神，有较强的科研能力和协作能力。同时学校拥有省标准配备的实验室，为物理实验教学提供物质上的保障。课题组每2周一次小型活动（可与业

务学习结合），每个月一次专题研讨，每学期一次阶段总结活动。学校教务处将对课题的研究情况随时跟踪调查，及时掌握研究情况。

十、课题研究的预期成果形式

（一）预期课题中期成果

2011年4月到2011年5月，成立课题组，拟定研究方案和实施计划；落实人员分工，收集国内外资料，学习相关理论，写出理论学习心得，通过座谈会、问卷设计、问卷调查等形成调查报告。

2011年9月到2011年12月，各实验教师及实验班级在课题组的指导下，深入开展实验工作，并进行听课，优质教案设计等活动，形成具有示范、指导作用的课例。

2011年12月到2012年5月，根据初期成果，进行全方位的研究。对前期工作进行中期评估，发现问题及时整改，完成物理实验教学探究性学习的典型案例搜集与整理工作，推出展示课，在校内供研究，探讨。

2012年6月到2012年8月完成统计分析，构建学生探究性学习的评价体系，并收集好能反映本课题成果的其它资料。

（二）最终研究成果

1．文本成果

初中物理实验教学中探究性学习的调查报告、课题结题报告、教学案例集。

2．人本成果

（1）通过本课题的研究提高学生的探究能力、动手能力和合作创新精神。

（2）通过参与课题的研究提高教师的教书育人能力和理论水平，使教师更深刻地认识到物理实验教学的重要性。

南郑县高台镇中理化组

2011年4月