探究物理课堂有效教学的实施

《在物理实验教学中构建以学生为主体的探究式教学模式》

中期评估报告

溧阳市第二中学课题组

《在物理实验教学中构建以学生为主体的探究式教学模式》这一课题是我校申报的省级"十一·五"课题,于2016年10月立项.本课题是基于适应教育改革与发展的需要,进一步推进新课程改革朝着更有序,更高效,更具目标性的方向发展,推进学校的可持续发展,促使学校教学质量,整体办学水平的进一步提升,促进教师的专业成长,为教师个体的专业发展提供更有效的展示平台,这一目标与我们学校属于溧阳市教科研基地的发展目标也是相吻合的.在研究过程中,课题组成员积极投入到课题的实践活动中去,通过认真的理论学习和研讨,不断探索实验教学的不同目标和教学模式,努力推动学生在实验探究活动中取得较大的自主权和得到能力锻炼的发展空间.

一、课题研究的指导思想:

在物理教学中,每个概念的建立,每个定律的发现,都有其坚实的实验基础.实验在物理教学的发展中有着巨大的意义和推动作用,可以说,离开了物理实验,就没有物理教学.巴甫洛夫对于物理教学的描述:"观察,观察,再观察,实验,实验,再实验",这样才能提高学生学习的主动性,才能使学生在教师创设的情景中,自己发现问题,研究问题,在实际参与中获得亲身体验和直接经验,不断开发和增加创造力,也只有这样才能在课堂上把教师的主导与学生的主体有机地融合在一起.

以实验为主的探究式教学活动,把传统的验证性实验改为探究性实验,充分体现了学生的主体性,学生在教师的指导下参与了一个科学探究的过程,得到了真切,具体的体验,享受到了合作的愉快,培养了动手能力,不仅学得活泼,而且化被动接受结论为主动获取知识,进一步激发学生对科学的热情,发挥学生学习的主动性.

二、课题研究的内容:

(一)课题研究的基本问题:

1,实验教学实验的量只有实验教学的时空在整个物理教学中的比重达到了应有的水平,才能体现出实验教学对整个物理教学水平发展的推动价值

课题主持人:葛卫国

课题组成员:李敏潘云峰薛春跃曹国元强超峰丁莉蒋静蒋志超

祁建飞孙俊赵慧冯全福杨秀华宋旭琴钟全法

版初中物理教材中有哪些内容可以改为探究性实验生活中有哪些现象与教材涉及的实验内容相符合或相近

2,提高课堂实验活动的效益.当我们把若干物理实验确定为学生进行探究式物理学习的内容后,我们将要面临的问题是如何利用好课堂45分钟的时间,教师在组织学生开展物理实验活动的过程中,怎样保证还主动权给学生,还活动时间给学生

3,在实验探究式教学过程中,各个实验小组的活动都是各不相同的,如何将学生的无序活动逐渐转化为有序的学习过程将学生的操作学习能力逐步转化为思维学习能力这里面肯定有一定的规律可以探索,而教师在寻找实验教学规律的过程就是一个新的学习和成长的过程,促使教师学会行动研究,学会反思,逐步成长为研究型教师.

(二)课题研究的重点:

课题研究的重点就是如何建构适合物理实验探究式教学的基本流程如何让实验教学效益最大化通过学生参与较多的物理实验活动,能否养成学生具有良好的主体参与意识和较强的探究能力

而学生探究意识和探究能力的提高不是几个实验就能解决的问题,是一个较长时间的训练过程,需要我们的教师有一个战略的,长期的思考和跟踪.学生的实验能力可以分为两个层次.第一层面的实验能力是:要求学生拿到一个实验报告,就能够觉知下面自己要做哪些事情,在活动中懂得如何收集数据,实验结束后要怎样对数据进行适当的分析.第二个层面是:学生能够根据自己观察到的物理现象,提出一个符合物理现象和科学的问题句式,并且将这个问题加以因果关系的分解,寻求发生该现象的自变量有哪些如何使用相近的器材加以再现实验,尽可能地发现内在的变化规律或变化特点,等等.能够采用物理实验的方法重现我们所观察到的物理现象,这种实验能力其实是属于较高级的学习能力了.

我们通过物理探究式的实验教学活动,就是尽可能多的让学生参与活动,学生在活动中培养良好的探究意识(习惯)和探究能力,能够接近第二个能级层次就基本达成研究的目标.

三、课题研究的措施:

(一)转变观念,明确课题研究的方向.观念是行为的先导,课题的实施需要明确的指导思想和可操作的方法,因此,针对课题,课题组对《基础教育课程改革纲要》,《新课程中教师行为的变化》,《点击新课程》,《研究性学习实验与探索》,《物理课程标准研修》等进行了学习,并通过专家讲座,外出观摩,观看教学录象等,广泛收集有关信息资料,对课题国内外研究现状和发展趋势,课题涉及的概念进行了深入的分析探讨,也使课题组每位老师确立素质教育的思想,明确研究方法,并自觉在实验班进行实践.

(二)开展课堂实践,构建有效课堂上课时间上课内容执教者上课级别12016.3.17物质的物理属性曹国元校级22016.3.24欧姆定律丁莉校级32016.4.7光的反射冯全福校级42016.5.13惯性蒋静校级52016.5.27光的折射赵慧校级62016.6.24功蒋志超校级72016.9.23磁场对电流的作用电动机蒋志超校级82016.10.28动能和势能孙俊校级92016.11.18电能表与电功潘云峰校级102016.12.16物质的三态温度的测量杨秀华市级112016.12.17密度知识的运用祁建飞校级122016.3.25摩擦力祁建飞校级132016.4.14探究串联电路中的电流规律潘云峰校级142016.5.20牛顿第一定律薛春跃校级152016.6.15探究串,并联电路的电流规律薛春跃校级162016.9.29欧姆定律强超峰校级172016.10.13大气压强赵慧校级182016.11.17液体的压强强超峰校级(三)加强科研制度管理,有序推进课题研究.实验老师平时的实验,做好课题研究记录,实验记录的内容是课堂教学,也是一个片断或某个知识点的教学等,探索出以实验为基础,物理实验教学中"以学生为主体的探究式"课堂教学模式的基本框架:

教学中的具体做法:

①确定研究课题:依据初中物理教材体系要求,选择有探索研究价值的物理问题,引导学生开展探究性学习.由于教学任务和教学时间等客观条件的限制,这类课题宜短小精悍.

②完成研究预备:通过查阅书刊,搜索因特网或实地调查和访问有关人员收集资料,然后研究分析资料,筛选出实验方案设计的依据.

③设计研究方案:在收集资料的基础上,组织深入的探讨,进行物理实验研究方案的可行性论证.

④实验研究过程:按照陶行知先生提出的"六大解放"的实施策略,给予学生课堂上充分的时间和空间,最大限度的发挥学生的智慧,能力,让学生积极主动地参与物理探究活动.

⑤展示研究成果:总结归纳物理实验探究的结果是研究性学习成果的重要体现,教师要不失时机地引导学生学会整理,加工处理信息,学会恰当的方式归纳概括物理实验探索的成果.

探索出以实验为基础,物理实验教学中"以学生为主体的探究式"课堂教学模式的实施方法:

(1)创设情景:在探究性活动中首先有要营造一个促进学生积极思维的良好的氛围,现在的许多学生常常习惯于听老师的讲课,在老师的点拨下被动的去思考,按课本的要求或老师的布置一步一步地去做实验,缺乏主动地去发现问题,探究问题的能力.需要我们老师去营造一个能促进学生思想能自由驰骋的氛围.首先在平时的教学中要在新,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,能用实验说明问题的就一定要用实验说明,要尽可能的把演示实验变为学生实验,能开展实验活动的让学生活动起来.也就是说让学生感到物理课总是有趣的,新奇的,激活学生的思维.例如,学了密度的知识后可以让学生猜想,如把我们教室的空气都压缩到一个口袋里,你能背得动吗请他们量一量,算一算.学了声音的知识以后可以让学生试一试如何测声音在空气中传播的速度.平面镜成像的特点这个演示实验可以把它改为学生实验.提出问题:在教学中发掘教材的因素,让学生大胆地去想,去检测设.在实验活动中有目的引导学生去观察,去辨析,讨论为什么要这样做等等.实验中尽可能让学生自己想办法去解决问题,不必一步一步地教学生去怎么做.尽可能地让学生自己去分析实验数据,得出结论而不是由书本和老师来提供.教学中要注意引发学生产生联想想象,类比想象,因果想象等等,进行一些求异思维,逆向思维等方式的训练.创造条件让学生去讨论,议论,争论.从而激发学生积极提问,急于要把问题弄明白的兴趣,逐渐养成爱提问,会提问的习惯和跃跃欲试去解决问题的习惯.例如,你时时刻刻都看到有的物体是运动的有的物体是静止的,那么你怎么判断出来的呢你判断的依据是什么呢又如你天天走路,脚和地面的摩擦是什么摩擦呢你又怎么来确定你的判断是否正确呢.要深入引导学生去仔细观察,去体会里面的细微的差别,要和其他情景去对比从中发现问题.3,设计方案:当学生在学习中产生了各种各样的疑问以后,可以学生已有的认知水平对问题的成因及结论进行猜想.有了猜想以后,及时地引导学生尝试去解决问题,让学生经历制定计划和设计实验方案,这个过程是现行教材中很少提到的,对学生尤其重要.要明确探究的目标,要想去解决什么问题.鼓励和帮助他们分解目标,要解决这个目标的问题先要解决哪些具体的问题,分析哪些问题可以用实验的方法,哪些问题可以用查资料,调查研究的方法去解决.根据确定的方法选择合适器材,去调查如何去收集什么材料或资料.例如:学生在课堂上学了磁场对电流的作用后,有学生就猜想磁场会不会对通电液体产生作用呢.接下来就会有用什么来产生磁场呢,怎样使液体通电呢等问题,在实验方案制定过程中就产生了用什么样的磁铁,磁体怎样放合适呢,磁铁的大小磁性要强到什么情况就可以了呢.学生对学生实验方案的制定也不要求全责备,只要无大错,方向正确而具有可行性,基本框架有了就可以放手让学生去做了.让在中发现问题,解决问题从而不断完善实验或实践方案.如上面的事例中,学生一开始也不可能想的那么多,而是在实验的过程中不断的发现问题和解决问题的.4,实验探究:在实验和实践探究的过程中,要做时刻关心学生探究的全过程.注意引导观察实验现象,做好数据的收集和实验现象的记录工作.(这一点对于初二的学生特别重要)还要特别注意引导学生不能凭想象就下结论,不能随意记录,要有严格的实事求是的科学态度.要知道事实是检验科学结论的唯一标准,数据失真,实验探究就无法进行下去,实验的结论也就失去了依据.活动也就失败了.还要会正确记录数据,要注意环境条件对数据的影响,要注意观察者自己的疏忽会对数据产生严重的影响,甚至依据这个数据而得出错误的结论.对实验中的进展要及时地进行表扬和肯定,对的创意要表示惊叹和欣赏,让在实验中有一种成就感,进一步激发学生的探究的兴趣和热情.进一步培养学生的科学的探究精神和态度.在学生的实验活动中,师不要急于求成,代替学生去想,去做或者直接地告诉学生怎么做,怎么下结论.而是要用启发的方法,商量的口吻提出建议,即使是建议也要留有学生思考的余地,让去想,去解决,往往想出意想不到的绝妙的解决问题的方法和措施.5,总结分析:实验的操作部分结束后,首先要对观察到的现象和数据进行描述,要尽可能使用物理语言,不要带着对实验结果的预测来影响对实验现象和数据的描述.描述要正确,能定量的要尽可能要定量,能用数学语言(如图表,图线,等)表示的尽可能用数学语言表示.要让学生对实验现象和实验数据进行比较和分析,如比较实验前和实验后现象有什么相同和不同,实验前和实验后实验数据有什么相同和不同,不同点是什么:或者通过实验测得了什么数据.这个不同或数据是在什么条件下获得的,再对所得的发现作进一步分析,归纳和概括就有可能得出科学的结论.记录好实验的过程,据实验的情况和对数据的分析所得的结论实事求是地写好实验报告,养成严谨的科学态度.还可以把现在的结论和原来的猜想或检测设比较,是否相似,又能从中得到什么.要让他们品尝成功的喜悦,让他们感知许多物理原理,科学的结论原来我们也可以解决,从而悟出原来学习也可以是这样的.

②过程性.以新知识和方法为"课题",在教学中,教师努力把课堂"还原"为探索物理新知识的原型,把学生带入探索性情境之中,让学生亲身体验物理新知识,概念,规律的发现过程,体验科学发现,问题解决以及如何揭示问题本质的方法和过程.通过过程展示,使学生的物理学习过程变为一个问题的再发现和再解决的过程.

③探究性.以实验为基础,以学生为主体的探究式课堂教学模式不是以获取物理知识为最终目标,而是以课题的解决,实验的探索为载体,使学生获得发展为目标.课堂教学中所设计的课题,是人类已知的,但对学生来说却是未知的领域,希望通过学生自己积极探究知识的发生过程,从课题的解决中习得知识,培养能力,获得情感体验.

④体验性.学习有两种方式:接受式学习和体验式学习.传统课堂教学重视知识的传输,抽走了最生动的学习情感体验,使教学变成了干瘪的知识传授.以实验为基础,以学生为主体的探究式课堂教学中,学生通过参与活动,产生积极情感体验,获得感悟,激发探索奥秘的内驱力,培养了学生的科学道德和科学态度,同时增强了社会责任心和使命感.

四、研究中获取的成果

(一)学生的实验素质和能力有一定的提高.

1,学生实验活动的主体性增强.

学生通过探究式实验教学,对知识主动探求,发现和体验,学会对信息获取,分析,判断,选择,并重视解决实验问题的积极的学习方式,它改变了以往单靠老师讲授,学习被动接受知识的状况,从而增强了培养学生的创新精神和实践能力.整个过程是开放的,学生是学习的主人,教师处于咨询,帮助,引导,参与的位置.

2,学生的开放性思维不断训练.

教师设计的探究性实验应有一定的新颖性,先进性和实验性,要充分体现出创造性原则,运用创造性思维独立的去认识新知识,符合学生的认知结构,由易到难,循序渐进.课题内容主要是书本知识的升华,通常也应与日常生活,生产实践和先进的科学技术紧密结合,但不能超越学生的年龄特征和知识范围,即设计实验必须切实可行,使学生能够顺利的完成探究任务.

实验内容除课本外,也应该选用有关日常生活等实际中的热门问题,通过探究来加以了解或适当解决,从而有利于培养学生的兴趣,发展学生的特长,激发学生学习的动机,增长他们对新知识的探求欲和探索未知领域的创造欲.

3,学生把握实验和分析实验的能力有所提升.

在实验方案设计中学生积极讨论,善于总结归纳小组意见,在实验探索时,他们能与学习伙伴相互帮助,善于观察,体现出良好的探究精神,总结归纳时,能善于倾听,理解他人发言,面对不同意见也能质疑问难,发表意见.

(二)教师的业务素质获得了长足的发展

1,自课题研究以来,课题组成员的教育观念不断更新:教师角色地位由"权威"转变为学习指导者,学生的合作者,在教学过程中,由原先的单向灌输转变为多向传递反馈,从原先只注重学生的智育转变为注重以人为本,全面发展.观念的更新带来了工作的动力,我们学习先进理念及优秀教法,并结合实验班学生特点,努力付诸实施.

附件2:发表或获奖论文一览表

序号论文题目作者获奖或发表1《在综合实践活动让学生自主发展》葛卫国发表《常州教师教育》2《综合实践活动——自主学习的舞台》葛卫国发表《科学大众》3《充分利用实验教学提高课堂教学的有效性》祁建飞发表《考试周刊》4《定量分析能力培养的探索》薛春跃发表《新课程》5《物理学习中思维错误及原因探讨》强超峰发表《考试》6《在物理教学中培养学生问题意识的策略》强超峰发表《新课程》7《初中物理课堂教学中培养学生自主学习的策略》强超峰发表《学习方法报》8《浅谈初中物理课堂教学中的有效设问》潘云峰发表《物理教师》9《初中物理活动探究课堂教学浅探》潘云峰发表《新课程学习》10《以问题为中心开展初中物理课堂教学》赵慧发表《江苏教育学院学报》11《物理创新实验室设计》赵慧江苏省一等奖12《谈在信息技术课程教学中实现情感目标的策略》葛卫国江苏省二等奖13《浅析物理探究教学的策略》祁建飞江苏省二等奖14《初中学生物理实验能力的阻碍因素及培养策略》潘云峰江苏省二等奖15《让实验成为初中物理的主旋律》赵慧江苏省三等奖16《苏科物理书本实验小改进》潘云峰江苏省三等奖17《尊重个性差异为学困生解"困"》蒋志超江苏省三等奖18《物理堂教学中如何有效调控学生进行科学探究》潘云峰常州市二等奖19《磁场对电流的作用实验设计》潘云峰常州市二等奖20《苏科物理书本实验小改进》潘云峰常州市三等奖21《新课程背景下如何在物理实践活动中培养学生的

综合素养》杨秀华溧阳市一等奖22《新课程背景下物理课堂教学中问题解决的相机诱导

的思考》杨秀华溧阳市一等奖23《如何提高物理课堂教学的有效性真正实现减负增效》杨秀华溧阳市一等奖24《初中物理问题教学策略探究》潘云峰溧阳市一等奖2,自课题研究以来,课题组成员的业务能力不断提高:多人市各项评比中获奖,如杨秀华老师被评为常州市"减负增效"优秀教师,葛卫国老师被评为常州市第七批骨干教师,杨秀华老师获得常州市物理基本功竞赛二等奖,葛卫国老师获得常州市信息技术基本功竞赛三等奖,潘云峰老师获得溧阳市物理基本功竞赛三等奖,并有多人撰写的论文获省级奖项.

附件3:教师获奖一览表

序号荣誉名称获奖者级别1常州市中小学基本功竞赛二等奖杨秀华常州市2常州市中小学减负增效优秀教师强超峰常州市3常州市中小学减负增效优秀教师杨秀华常州市4常州市中小学基本功竞赛三等奖葛卫国常州市5常州市教育系统共青团年度贡献人物提名奖葛卫国常州市6常州市第八批骨干教师葛卫国常州市7溧阳市中小学基本功竞赛三等奖潘云峰溧阳市8溧阳市中小学基本功竞赛二等奖杨秀华溧阳市9溧阳市优秀教育工作者潘云峰溧阳市10溧阳市第七批骨干教师潘云峰溧阳市11溧阳市优秀教育工作者潘云峰溧阳市12溧阳市优秀教育工作者蒋志超溧阳市13溧阳市中小学基本功竞赛二等奖葛卫国溧阳市14溧阳市第七批骨干教师葛卫国溧阳市15考核优秀杨秀华溧阳市16考核优秀薛春跃溧阳市17考核优秀蒋静溧阳市18考核优秀赵慧溧阳市19溧城镇先进教育工作者强超峰学区级五,后续阶段的研究方向

(一)存在的若干问题

自课题立项以来,在各方支持和全体课题组老师的努力下,课题研究取得了一些微薄的成绩,同时我们也发现还有许多问题,需进一步探索:

1,在45分钟内学习内容难以完成.学生思想活跃,创新意识增强,再加上要进行物理实验,教师很难充分考虑,估计课堂上可能产生的变化,给教师驾驭课堂带来了困难.

2,具体的教学过程中还要关注很多深层次的问题.例如物理实验方案设计和实验探究时,确实增加了学生参与的机会,但是好学生参与的机会往往更多,往往扮演了一种帮助的角色,困难学生成了听众,往往来不及独立思考就从好学生中获得信息,小组汇报的学习结果也不能完全代表本小组的水平.

3,随着活动的不断开展,有的同学越干越有劲,而有的同学兴趣下降这就需要我们全体教师不断的研究,把活动开展的更精彩,更丰富,不断地提升学生学习的兴趣.

(二)课题研究的最后阶段的工作思考

1,各成员根据课题研究方案进行广泛深入的教学实践,围绕初中物理探究性实验的策略进行教学实验研究,形成和提炼出具有代表性的典型案例,并及时进行交流.

2,不断修正和完善教学实验方案,举行市,校范围内的探究性实验教学示范观摩课,及时进行资料的整理和阶段小结,接受中期评估验收.

3,将课题活动的相关资料放在课题网站上.包括主要相关理论,探究实验教案,教材知识背景及素材,形成性习题和活动资料(文字,图片,影像等).

4,2016年的研究阶段主要是整理课堂教学模式,写出典型的物理实验教学案例,并在学区物理活动甚至市级物理研讨活动中加以推广,在此基础上完成总结实验结果,最终达到整个课题的研究目标.

6

确定研究课题

完成研究预备

设计研究方案

实验研究活动

展示研究成果

本报告执笔人:葛卫国,薛春跃