初中生物理实验探究能力的培养策略

初中生物理实验探究能力的培养策略》课题研究结题报告威海市实验中学物理组王丽辉【容摘要】随着新课标得实施，教学方式也在不断地变革，实验探究既是学生学习物理的重要方法方式，又是素质教育环境下学习的基本能力要求，因而显得尤为重要。

而作为自主学习表现之一的实验探究能力得培养，理应成为我们研究的重点。

本研究课题既是对传统实验教学模式的反思与再认识，也是对利用新的实验教学方式的深入思考。

希望通过本课题的研究，能够找出一条有效的实验探究能力培养的途径。

【主题词】物理探究性实验一、课题基本情况一）课题的提出作为一门基础科学，物理学研究领域几乎涉及所有的自然科学和许多社会领域，已成为各类科学发展的原动力，它既要科学的思维，数学的方法，又要求有实际动手能力的训练。

其自身特点决定了物理学是以实验为基础的一门科学，物理教学不能是单纯的传授知识，而是要让学生会发现问题，会提出问题，会用科学的实验方法探究、解决问题,培养学生的创新精神和实践能力。

但传统应试教育过于注重知识的传授，而忽视了概念、规律的建立过程，导致学生应用知识解决实际问题的能力及知识的迁移能力较差。

受应试教学这一传统思维的影响，当前物理教学中缺乏对学生创新意识的培养，教学实践中演示实验、随堂实验、学生分组实验开设不到位，第二课堂效果不好导致学生的实验探究能力不够。

因此培养学生的学习能力，科学方法，科学素质，已成为物理教学的一项重要任务。

对此，我校物理教研组特确定《初中生物理实验探究能力的培养策略》课题。

研究过程中，课题组结合初中学生刚接触物理这门学科，抽象思维能力较差、个人学习能力不强、缺乏实际动手能力和个人难以持续探讨问题的客观情况，发挥初中学生好奇、好问、好动的特点，以提高学生学习兴趣为切入点，提倡“以学带玩，以玩促学”的教学思想，采用“自主探究，小组合作”的教学模式，课题研究取得了预期目标。

二）提出背景20世纪80年代末以来，探究学习受到国际基础教育界比较普遍的推崇和实施。

进入90年代，世界各国的教育改革方案中都把通过探究学习培养学生的创新精神和综合实践能力作为不可或缺的容：●美国：在教材中不露痕迹地将各学科相互渗透，教材广泛地联系周围的环境，联系生产实际，比较活泼、图文并茂，通过探究获取知识、培养学生能力。

●亚洲：新加坡、日本、国以及我国的、等国家和地区也都在中小学课程中突出了探究学习的特点，并日益为社会所重视。

●中国：虽然国物理实验探究能力培养的研究还是一个新领域，国己有的研究成果不多，但探究学习已逐步引起了全社会和教育界人士的重视，有关方面的研究逐年升温。

总书记在全国优秀教师座谈会上要求：“广大教师要踊跃投身教育创新实践，积极探索教育教学规律，更新教育观念，改革教学容、方法、手段，注重培育学生的主动精神，鼓励学生的创造性思维，引导学生在发掘兴趣和潜能的基础上全面发展，努力培养适应社会主义现代化建设需要、具有创新精神和实践能力的一代新人”。

我国《物理课程标准》将科学探究列入容标准，强调培养学生的科学探究能力、实事的科学态度和勇于创新的探索精神。

三）概念界定●核心概念探究性实验：简言之，就是在老师的指导下，以教材容为基础结合学生自身生活和社会活动选择和确定研究的课题，以类似于科学研究的方式自主的对研究的容进行实验探究，去尝试、设计方案，去发现问题、探究问题，从而在活动中获得知识，学会研究问题的方法，体验活动的乐趣和成功的喜悦，初步形成探究问题和解决问题的能力。

该方法可以不受时间与空间的限制，将学生容拓展成开放的、社会的一种学习方式。

其核心在于改变学生的原有学习方式，强调一种主动探究学习，使学生真正成为学习的主人。

在这一过程中，学生的创新意识和实践能力势必得到应有的锻炼与提高，其最大特点是问题性、开放性、综合性、社会性和实践性。

●理论依据探究性实验由于其重视过程和方法，有利于提高学生发现问题、解决问题的能力，培养与他人合作的精神，养成实事的科学态度，有利于学生创新能力的提高和主体性的发挥。

强调通过实验探究提高学生的科学素养，已成为当前实验教学改革的主要方向。

其理论依据主要有：1、皮亚杰的教育思想。

皮亚杰根据自己的研究提出：“知识源于行动和认识发生于主体和客体之间相互作用”的观点。

他认为教育应大力发展学生的的主观性，学生的学习必须是一个主动的过程，教师应当注重“自我发现法”，只有学生自我发现的东西才能被同化，强调让学生在主动中学习是学习的最高原则，只有学生自主地参与各种活动，给以合理的证实与否定，才能获得真正的知识。

2、布鲁诺“发现法”的教育思想。

他认为发现不限于寻求人类尚未知道的事物，确切地说它包括用头脑亲自获取知识的一切形式。

他主在教学的过程中，学生在教师的指导下围绕一定的问题根据教师和教材提供的材料，通过积极的思维活动，亲自探索和主动研究，使自己成为“发现者”。

他要求教师培养学生的直觉思维，强调学生大胆猜测，要用直觉思维去感知问题的情景，从而“顿悟”解决问题。

3、人类大脑遗忘率规律。

美国科学家曾对人的大脑遗忘率进行了统计，结果发现以下各种学习方式的遗忘率分别为：阅读90％，听课80％，应用70％，看电影60％，看展览50％，讨论30％，讲话30％，自己动手做10％，研究性学习5％。

由此看来，带着问题进行探究性学习是一种终身难忘的教学。

4、初中学生学习的思维的特点和能力层次。

初中阶段学生具体的形象思维还占据一定的地位，逻辑思维仅具有一定的经验性，思维品质处于矛盾交错的发展时期。

尤其是独立性、批判性的发展显著，但看问题只顾部分而忽略本质，容易片面化和表面化。

而探究性实验活动从形象思维出发，通过学生独立活动和思考从而发展学生认识问题本质的能力。

四）课题研究目标●让学生通过实验活动感受物理学之美，体验科学探究的乐趣，感受成功的喜悦，激发学生学习物理的兴趣。

●培养学生善于发现问题、提出问题的能力和解决问题的能力，勇于探索敢于创新的精神。

●培养学生敏锐的观察、设计实验的能力、实际动手操作能力和实验探究能力，以及实事的科学态度。

●培养学生合理处理信息、分析和应用信息的能力和交流合作能力、自主学习能力。

●培养学生初步掌握研究物理问题的方法，体验物理学和人类社会的关系，体会用物理学为人类社会服务的意识。

二、课题研究步骤一）准备阶段（2007年11月--2008年4月）进行课题论证申报，撰写课题实施方案，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，了解国外本课题研究的现状及最近的成果，让课题组成员对课题研究有了更多的感性认识，便于统一思想，作好研究的准备工作。

根据课题精神由课题组成员制定出课题实施方案。

主要工作是：1、组织全体成员学习素质教育理论，明确课题研究的重要性。

讨论方案的概念界定，容，实质，进行人员的分工，明确责职。

2、根据方案的要求进行小围试点，论证方案的可行性，积累经验，掌握基本的数据，信息。

3、根据初中物理教材和大纲的要求确定探究的素材，设计指导的方案，准备必要的硬件设备。

4、组织开题研讨会。

对方案论证和评审，交流心得，互相切磋。

二）实施阶段(2008年5月—2009年12月)1、在实验课中进行小型探究活动，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。

探索出在物理实验教学中，培养学生探究能力的途径和方法，形成一批有特色的教学案例和课件。

2、将大部分演示实验改为学生探究实验，并对实验器材进行了改进。

将学生验证性实验改为探究性实验，将教材中出现的实验问题设计为探究性实验，将教材中的“阅读材料”、“思考讨论”、“做一做”、“小实验”等设计为探究性实验.对探究性实验进行初步探索，旨在激发学生学习物理的兴趣，使学生了解科学探究的基本过程、方法与艺术，拓展学生的想象力、知识视野、创新思维能力，增强科学协作精神和学术研讨气氛，有效培养学生的科学素养。

3、加强对科学探究七要素的研究，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究实验的设计，怎样培养学生收集处理信息的能力，以及评估能力等，学习科学史实，培养探究精神，总结出在物理实验教学中，培养学生探究能力的途径和方法。

掌握科学方法，构建探究模式，改进和优化演示实验，以探究的思想改进学生分组实验，开展课外活动，体验探究，培养探究能力。

适时召开不同形式、不同规模的研讨会，推动课题研究逐步走向深入。

4、在新授课、实验课、复习课、习题课中强化实验教学，培养实验设计能力、探究能力。

5、完成实验探究能力培养的策略，通过平日的检测及实验操作技能测试，调整方案积累数据并撰写中期课题报告，形成阶段性成果。

三)总结推广、结题阶段(2010年1月--2010年5月)1、对学生进行实验测评，与实验前进行对比性分析。

2、研究成员定期对课题研究进行阶段性总结,完成主体论文和结题报告；推广实验成果，并在一定围进行交流；请有关专家对课题鉴定。

3、根据初期成果，对前期工作进行中期评估，发现问题及时改正，完成课题典型案例搜集与整理工作，推出展示课，共同研讨。

4、结题。

收集、整理课题研究的第一手资料，迎接省总课题组的检查与验收，争取顺利结题，参与优秀成果的评选。

相关资料包括：实验报告、工作报告、成果推广报告、实施方案、阶段总结、教案设计、论文、活动资料等三、课题研究模式及方法一）模式课题实验中我们主要采取“小组合作、自主探究”的教学模式，面对全体学生，充分体现学生的合作性、自主性和参与性，通过学生的实验操作、数据的记录整理、小组间的点评、理论的推导，最后得出科学结论或定律。

具体为：在课堂教学中，老师注重引导学生体验探究学习的快乐感和成就感，根据学生的智力水平、学习基础和座位分布等因素，把学生分为若干小组，每个小组里好中差三个层次的学生都有，以便于发挥优生的带动作用。

对难度较大的问题，学生可以当堂与老师辩论，最后由老师总结点拨。

通过学生互动、小组互动、师生互动三部曲，大部分疑难问题都可以在课堂上解决，所以物理作业可以不布置或布置一些探究性的实践作业。

在综合活动课或课外活动中，以问题或兴趣为核心，对这个问题有兴趣的同学组成2 —4人的小组（在分组时要控制人数，避免人数过多造成一部分人无所事事反而干扰活动的进行）进行讨论。

有时我们老师也对小组进行适当的调整，对那些思维不活跃，还没有“问题”的学生插入其他小组中去，带动这些学生共同投入探究活动，也可以提供一些“问题”让他们选择探究的课题。

总之要让尽可能多的学生参与到探究活动中去，尽可能让班级里的学生人人都成为探究活动小组的成员。

二）方法1、创设情景首先，要营造一个促进学生积极思维的良好的氛围。

在新、奇、趣上做文章，充分挖掘教材这方面的特点把课堂气氛搞活,把“问”的情趣留给学生。