第一篇:物理实验教学研究工作总结
2011-2012年第二学期物理实验教学研究
工作总结
一学期的教学教研工作即将接近尾声。俗语说“春的耕耘、秋的收获”,回顾一学期的教学教研工作,我们有着几充实、几分感概„„本学期,我们教研组的工作本着“为了学生服务,为了自己的提高”的理念,在全体老师们兢兢业业的工作中扎扎实实、卓有成效的开展着。现将一学期的工作总结如下:
一、确定教研内容,提高自身业务水平
教研的内容决定着老师们业务水平发展的方向,对于自身素质的提高起着关键性的影响,本着为教师们负责任的态度,我们在本学期认真完成实验教学工作,并让大家谈谈说说自己内心的想法和自己所需提高的方向与内容,采用共同协议的办法确定出新学期教研的内容并撰写入教研计划中。这么一来,我们学习的目标更为明确,学习内容更加贴近了自身发展的需求,真正达到“为用而学、学以致用”的效果,老师们学习的劲儿也就更足了,为今后更好地开展教学教研工作奠定了良好的坚实后盾。
二、从思想、理论着手,实践课程改革
曾记得通识培训的一位专家讲过“课程改革最为重要的是在于思想的彻底改变,只有将思想改革进行到底才能将课程改革落在实处!”是啊,思想的不到位课程改革的实践则为夸夸其谈、蜻蜓点水,仅在于局面的方位上进行着。因此本学期我们鼓励老师们采取“多阅读、多反思、多执笔”的方法,不断促进对课程改革实质内容的进一步领悟,利用好学校的网络资源,经常上网浏览、查阅相关的材料,及时了解课改动态,扩大自身的视野,通过多渠道多方位地提高自身的理论素养,以便更好服务于课改实践。
三、紧抓课堂教学,促进综合能力的提高
课堂教学是主渠道、主阵地,是教学教研工作的重中之重,扎实而有效地开展课堂教学,不仅为教师们才能的施展提供了一个自我挑战的舞台,更是培养、提高学生综合素质的学习实践基地。为此我们提倡教师利用课余时间多多阅读相关教育刊物上的教学实例,在教研上观看中央电教馆网上的教学录像,尽可能地为老师们提供一个学习、扩展的学习空间;在此,特别还要提到的是我们教研组的吕福龙成老师所执教的《探究串并联电流的规律》一课,在指导老师夏永琴的组织下,全体教员们采用集体备课的方式,深入课堂听课并及时予以辅导,从教学设计、教学方法、教师个人业务能力等全方位的进行指导,努力提高了他个人的综合授课能力。
四、存在的不足及今后努力的方向
(1)、听课及评课的基本功仍有待于进步,对于听课的方向、听课前准备以及听课时所要观察的要领(即:听什么?看什么?想什么?)这三个问题都不能很好地掌握;再者我们评课仍较停留在点上,未能从全面的进行综合分析评课。
方向:采用每次开课由一位教师做为主评,其他老师做为辅评以提高评课的能力。
多观看教学课堂录像,再让老师们对所观看的录像做出综合的评析及谈谈自己的若干建议。
(2)、我们的理论水平仍存在着欠缺,在下学期我们将更一步鼓励教师多多地阅读教育刊物,多写写教学反思以进一步提高理论的素质,以理论来指导、武装我们的实践。
总之,“学无止境、教无止境、研无止境”短短的12个字充分概括了我们物理教研的方向与精髓,唯有我们在这浩瀚的教海中乘风破浪、勇于开拓,才能在课程改革的瞧石上激起一朵朵美丽的浪花!
物理组
2012-7-9
第二篇:初中物理实验教学研究
初中物理实验教学研究
摘 要:在初中物理教学中,物理实验是其中重要的教学内容,也是初中物理教学的难点,由于物理实验涉及很多的实验步骤,加之其他因素的影响,导致初中物理实验教学难度不断增大,学生学习的不充分,影响到学生物理实验的质量,对学生的长远学习非常不利。因此,在初中物理实验教学中,教师应该结合实验教学的实际特点采取有效的教学策略提高实验教学的质量,确保学生学习的有效性。主要对初中物理实验教学进行了详细的分析和探讨。
关键词:初中物理;实验教学;教学研究
近些年来,随着我国新课程改革的不断深入,对初中物理实验教学也提出了更高的要求。因此,在实际的物理实验教学中,教师应该积极响应新课程改革的要求,采取有效的教学策略进行物理实验教学,以进一步激发学生的学习兴趣,调动学生参与物理实验的积极性,这样才能够保证学生课堂学习的效率,提高学生的物理学习质量。
一、初中物理实验教学的重要性
在初中物理教学中,实验教学是其中非常重要的教学内容,其在初中物理教学中占着较为重要的地位,由于平时教师在课堂上主要以讲授理论知识为主,如物理概念、物理现象以及相关的物理计算公式,而学生学习物理的目的是将其有效地应用于生活中,解释生活中的一些现象。而通过实验,学生能够将学习到的理论知识变成实际的操作能力,学生实验的过程实际上也是运用知识的过程。可以说,物理实验是确保学生有效运用物理知识的重要途径。因此,在初中物理教学中,教师应该结合实际的课时安排,进行充分的物理实验教学,使学生能够积极地参与到物理实验当中,以提高学生的实验能力,实现学生物理学习上更大的进步。
二、初中物理实验教学策略
1.为学生准备充足的实验器具
在以往的初中物理实验教学中,教师的物理实验过程主要以教师演示为主,只有很少一部分学生能够参与到实验当中,大部分学生主要是对教师物理实验的过程进行观察,进而影响学生实验学习的效率,学生无法亲手动手实验,对学习的积极性也造成较大的影响。因此,为了提高初中物理实验教学的质量,教师应该尽自己最大的努力为学生准备充分的实验器具,使所有学生都能够参与到初中物理实验教学中。教师除了向学校申请购买专业的物理实验器具之外,还应该带领学生利用生活中的废品制作实验器具,将其有效地应用于初中物理实验中,高效率地完成初中物理实验教学工作,确保学生物理学习的有效性,实现学生的长远发展。
2.优化物理实验过程
在初中物理实验教学中,教师还应该结合实际的教学情况,对物理实验过程进行有效的优化。教师应该摒弃传统的实验演示的方式,应该带领学生共同做实验,使学生在实验的过程中对物理知识进行领悟,进而有助于提高学生的物理学习效果。具体来说,教师应做如下几个方面的努力:(1)鼓励学生积极地参与实验,激发学生实验的兴趣,调动学生学习的积极性。(2)对学生的实验过程进行有效的指导,当学生在实验中遇到困难的时候,教师应该及时帮助学生,以便于学生实验的顺利进行。(3)采取有效的实验策略。例如,教师可以开展小组实验,将学生分成若干个学习小组,以小组为单位进行实验,学生能够集思广益、相互学习,提高实验的质量,促进实验的顺利完成。另外,教师还可以开展探究实验等,通过应用有效的实验策略,能够实现良好的实验效果,使学生在有限的课堂时间内将相应的物理实验知识掌握了,进而促进学生顺利地完成实验。
3.对学生的学习情况进行科学评价
在每堂实验教学课即将结束的时候,教师还应该对学生的学习情况进行科学评价,这样才能使学生了解到自身在物理实验操作中存在着哪些不足,通过及时的纠正,能够提高学生的实验操作水平,确保学生物理学习的有效性。此外,教师在对学生进行评价的过程中,应该避免一些批评语言,以免影响到学生物理学习的自信心,对学生的长远学习造成影响。总之,在初中物理实验教学中,教师只有对学生的学习情况进行有效的评价,学生才能够了解自身的优势以及劣势,通过积极的发挥优势,弥补劣势,才能不断地提高学生的物理学习水平,进而促进学生物理学习上更大的进步,使学生在初中阶段能够夯实物理基础,促进学生更为长远地学习。
主要针对初中物理实验教学进行了相关方面的分析和探讨,通过本文的研究,我们了解到,在初中物理实验教学中,教师通过采取有效的教学策略,能够提高初中物理教学的质量,调动学生参与物理实验的积极性,使学生更加充分地融入初中物理实验教学,实现良好的教学效果,有助于促进学生的长远发展。
参考文献:
[1]熊春玲.新课程背景下初中物理实验教学初探[J].教育实践与研究,2009,01(02):224-225.[2]郝贵有.做好初中物理实验教学中的几个环节[J].科技资讯,2006,11(02):109-110.
第三篇:初中物理实验教学研究
初中物理实验教学的作用
八道沟镇中学 宁钢
物理学,是一门以实验为基础的科学,它既要有科学的思维,文学的理解,数学的方法,又要有操作的程序和实际动手的能力,我们的教学就是要培养学生的学习能力,科学方法,提高学生的科学素养,不再是单纯的传授知识,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和实践的方法去探究这个问题,去解决这个问题,在课堂实验活动中培养学生的创新精神和实践能力,所以我们物理教学的方法和方式必须进行大规模的变革。
一、物理实验探究的意义
第一、科学探究是物理课程标准提出的新要求,是物理新课程的一大突出特征,而实验教学活动是物理课程中科学探究的重要组成部分。在课程标准中,物理课程内容标准由科学探究与科学内容两部分组成,因而,科学探究贯穿于新课程始终。科学探究既是学生的学习目标,又是重要的教学方式之一。初中物理实验课堂应当也必然是开展探究活动重要阵地。在课堂教学中,学生需要通过实验过程的体验来激发兴趣、感受方法,学生也需要实验的结果来获得愉悦,满足成就感。物理课堂实验教学不是忽视物理知识的学习,而是注重了学生对物理知识的自主建构过程,实验教学与知识的建构是在同一过程中发生的。
所以学生课堂上的实验活动是需要设计的,这种设计是教师要提供给学生适当的器材,对学生可能遇到的困难有所思考和估计,在活动中给予学生必要的指导和帮助。
第二、课程改革越来越注重学生学习积极性的调动,重视人的发展和培养,注重人文主义的教育。它的最大特点就是不是仅注重知识研究的结果,而是更重视研究知识的过程;不是仅注重知识的传授,而是更重视学生自主学习知识的能力;不是课堂上以教师为中心,而是重视师生的互动性学习、探究性学习。与时俱进的形势要求我们冷静思考,如何进行这一课题的研究。
第三,科研应该为实践服务,我们的实践是实验教学,也就是说,要通过我们教师的实验教学,有效地提高学生的知识水平,能力水平,提升我们整体水平,能在新课程改革中取得实质性的好成绩,那就不会辜负父老乡亲对我们的厚望。从这一点上说,我们更应该实事求是,认真地去进行这一课题的研究。
二、现状分析
我校多年来受应试教育的影响,使教师和学生在思想上、观念上存在着重理论、轻实验;重实验结论、轻实验过程的倾向。针对目前课堂教学中普遍存在的问题,如演示实验通常由教师独揽,学生没有动手操作机会;用“做实验题”代替“做实验”等现象。长期以来学校没有专职的实验教师,因此从事这方面研究的教师很少。虽然有些教师初步研究过实验教学,但没有很明确的研究成果,校本教材贫乏,几乎是一贫如洗。从普九硬件验收以来,学校硬件达标已基本达标,加之新课程标准的颁布实施,这就有待于我们的研究成果。我校部分物理老师对实验教学曾进行过前期研究,积累了一些研究的方法和经验,有助于我们对这个课题的研究。
三、解决问题的思路和对策
加强理论学习与研讨。通过理论研究,使课题组成员对实验教学的意义及在物理教学中的作用有了更深刻的认识,认识到实验不仅是物理教学的基础,也是物理课程的内容,同时也是物理教学的重要方法和手段,是学生学习的有效途径,在实验的过程中使学生在“知识和技术”、“过程和方法”以及“情感、态度和价值观”各方面得到全面发展。
重视物理实验教学过程。通过实验教学的案例研究,从教师教的方面来看,实验可以帮助教师给学生创设一个真实、直观、形象、生动的物理学习环境,使学生的学建立在主动的知识建构过程之中,提高了课堂的效率;从学生学的角度来看,设法让学生多动手做实验不仅可以满足学生操作的愿望,更重要的是可以让学生不断体会和尝到“发现”和“克服困难解决问题获得成功”后的喜悦,从而提高兴趣、增强信心、增强学习的欲望,进而转化为一种热爱科学的素质和志向;在进行观察与实验中,需要用精细敏锐的感知力和观察力,去及时捕获一些重要现象,从而培养了观察能力;通过设计实验、分析结果等能锻炼和培养想象能力和分析能力;在研究原因、结果和形成概念的过程中,要进行概括、抽象的逻辑思维和辩证思维,通过分析、比较、判断、推理等培养逻辑思维能力(归纳能力、分析能力等),通过想象、假设锻炼和发展想象能力、创造能力;在实际操作和汇报实验结果的过程中,培养组织能力、表达能力等等。实验不仅能培养学生实事求是的科学态度、严谨细致的工作作风和坚忍不拔意志品质,而且能有助于学生形成正确的价值观念、优秀的道德品质,培养高尚的思想情操和浓厚的学习兴趣,为提高学生科学素养,提高学生的创新意识和实践能力奠定坚实基础。
用多样化的评价促进学生的全面发展。注重运用多样化的评价方法,促进学生全面而富有个性地发展,促进教师反思和改进教学,实现评价的诊断、激励和发展的功能。依据三维目标设计评价量表,让学生通过评价知道自己的进步,明确自己的努力方向,才能较全面、有效地描述学生的学习状况,更多地体现对学生的关注和关怀,更多地从学习兴趣、情感体验方面发现学生的潜能与特长,促使学生在原有水平上的不断发展提高。
重视校本研修,积累校本教材,促进教师的专业化发展。在此过程中,课题组的老师对课本中的一部分效果不显著或者变量不容易控制,安全性能不太理想的实验进行了改进,使实验的可操作性,易观察性和安全性得到了较好的改进,也积累了一些成功的经验,丰富了校本教材。同时使教师的专业素养得到了发展,养成了爱看书、勤研究、多动手、常反思的习惯,通过撰写论文写作能力也得到了提高。
第四篇:低成本物理实验教学研究开题报告
一、研究的缘起 高中低成本物理实验的教学研究
物理学是一门以实验为基础的学科,物理教学也必须以实验为基础。物理实验是提高学生实践能力与创新能力不可缺少的途径,更是学生科学素养形成所不可或缺的环节。《高中物理课程标准(实验)》课程总目标要求学生学习科学探究方法,发展自主学习能力,养成良好的思维习惯,并能运用物理知识和科学探究方法解决一些问题。因此,中学物理教师要不仅具有较高的专业水平以及广博的知识面,实验设计能力和动手能力也是必不可少的。
美国为了应对21世纪所面临的国际竞争,就是要培养具有创造能力的全面发展的人才。美国制定了一项改革科学技术教育的国家计划—2061计划。面对21世纪,我国目前仍以应试教育为主要特征的教育体系显然窘迫万分。“如果学生在学校里学习的结果,是使自己什么也不会创造,那他的一生将永远是模仿和抄袭,俄国著名学者列·托尔斯泰这句话不但强调了培养学生创造思维能力的重要性,而且也为我们的传统教育敲起了警钟。
从我国教育发展情况看,实验教学从属于理论教学,把实验教学当做理论教学的补充,它仍然受行为主义理论模式的影响,成为“刺激一反应一强化”的单一模式,这种以教师为中心的实验教学模式就是实验中缺乏培养学生创造力的真正原因之所在!奥苏贝尔指出:实验室应“使学生得以领略到科学方法和科学精神,增进问题解决能力、分析和概括能力,理解科学的本质。”并且由于长久以来受高考体制的影响,我国物理实验教学一直处于尴尬境地,存在着“做实验不如讲实验,讲实验不如背实验”的困境。究其原因,一方面从应试效果而言,采用背诵实验与演示实验这两种手段,测验效果并无显著差距,另一方面个别教师在演示实验时,只是单纯为提炼出物理原理,却无法调动起学生对学科的积极性和创造力,未能让物理这一科学真正绽放出自身的独特魅力。另一方面,我国边远贫困地区的农村中学实验资源严重短缺,影响其教学工作的开展。加强低成本物理实验的开发有利于改善贫困地区农村中学物理实验的条件。教师一可运用随手容得的废旧器材、小玩具、日常生活用品等自制仪器,因地制宜、多渠道、多层次地充分挖掘和利用现有资源。用低成本进行实验室专用仪器的替代,以此解决学校经费不足和设备缺乏,满足实验教学需要。
在大力提高创新精神和实践能力的素质教育的今天,研究开发低成本物理
实验的概念界定、开发原则和方法,并搜集整理一系列的低成本实验已经成为我们高中物理教师的一项重要工作,并且正在逐步从被动进行发展为主动进行,低成本物理实验的开展己经有了质的转变,并且刻不容缓。
二、研究的目的与意义
(一)目的
首先低成本物理实验可广泛运用到各学段中,国内外物理教育工作者都极力倡导利用随手可得的材料开发低成本实验,有着大量的实践智慧。但在中国国内,缺乏专门针对性的整理工作,物理教师只有通过漫长的经验积累过程方能在课堂教学中充分展示这些实验。
本研究将对中学阶段的低成本物理实验进行界定,提出开发的思路,对低成本实验进行归纳。具体的目标包括:理论上界定低成本实验;研究低成本实验开发的原则;研究低成本实验开发的方法和过程;开发、整理、创新系列低成本实验。
低成本实验密切联系生活,开发管道多样,形式丰富。本研究努力践行实践,旨在促进物理教师对物理低成本课程资源多元化的开发。通过本研究帮助一些学生乐学、教师乐教。其一整理归纳丰富的实践经验,本研究最终将搜集、整理大量国内外低成本实验,并将它们按力学、热学、电磁学、光学、原子物理学的体系进行归类。同时开发并制作低成本物理实验,创新一些新、奇、怪、显特色的低成本实验。
(二)意义
1.新课程改革的需要
基础教育的目的不仅只是要求学生知道一些物理知识或者会做一些简单的物理实验,更重要的是关注学生能力的培养,关注学生科学态度、科学精神以及正确价值观的养成。而新课改的实施正努力在学生的知识、能力、情感、态度和技能等方面取得进展,使学生在这些方面得到更为有效的发展,课程注重密切联系学生的生活和经验,注重培养学生的独立性和自主性,注重引导学生质疑、调查、探究,在实践中学习,使学习成为教师指导下的主动的,富有个性的过程。2001年秋季,国家教育部颁发了《全国制义务教育物理课程标准(实验稿)》(以下简称《标准》,《标准》中提出,要“突出物理学科特点,发挥实验在物理教学中的重要作用„„”倡导利用日常器具做实验—实验室的课程资源不仅限于实验室的现有设备,学生身边的物品和器具也是重要的实验资源。利用日常器具做实验,不但具有简便、直观等优点。而且有利于学生动手展学生的实验技能,培养 2
学生的创新意识。因此,倡导用日常器具做实验,是提高学生科学素养的有利途径。《标准》中再三强调利用日常器具来做物理实验,从而有利于更好地开设物理实验,降低实验成本,提高实验质量,增加学生对物理课的亲切感,促进培养学生的科学素养。因此,研究开发和利用物理低成本实验是物理教育改革的一个重要方向。低成本、高智慧的物理实验特别适合我国一些老、少、边、山、穷地区的农村中学。应鼓励教师进行设计和开发高智慧、高教育价值的低成本物理实验。
2.资金紧张、器材医乏的农村中学实验教学的需要
“普九”达标后农村中学实验教学条件有了很大改善,为完成义务教育物理课程标准规定的实验提供了一定的保证。但是部分农村中学物理实验仪器、实验设备仍感不足:一是原配仪器未及时更新,与新教材不配套。二是无论演示实验还是学生分组实验仪器由于未得到及时补充,数量极其有限。三是有些实验教学仪器设备功能不理想,以致实验现象不明显,可见度低。不能满足开展新课程物理实验的需要。若能在农村中学推广普及低成本物理实验,无疑是解决仪器不足和适应新课程实验教学需要的一条有效途径。
3.提高初中物理教师的实验技能,满足新课程教育工作的需要
低成本物理实验的开发和利用是提高中学教师实验能力的有效方法。新课程标准的实验教学,内容丰富,弹性很大,涉及器材用品广泛,教师再也不能“等、靠、要”了。教师应更多地立足于学校实际,师生合作,勤动手开发和利用实验资源。这对如何培养学生实验方法、实验思维、实验能力及实验情感的研究,积极创造了实验条件。探索开发和利用低成本物理实验,做到推陈出新,破旧立新,推进实验的生活化和乡土化,增强实验的适用性,解决实验教学重难点问题,提高教师对实验的举一反三能力,有效地提高实验能力。厂家提供的器材己经不能满足教师或学生的需求或适合本地实际,这就为教师充分挖掘本土资源和校本资源,选取具有个性化的教学素材提供了巨大的发挥空间,也是实验教学的重要补充和有效措施,更是教师创新能力的标志。
4.培养学生实践能力和创新能力的需要
素质教育重在培养动手能力和创新能力。要求激发学生独立思考和创新意识,让学生感受理解知识和发展的过程,培养学生科学精神和创新思维习惯,鼓励学生参加形式多样的实践活动,培养动手能力〔幻。低成本物理实验立足生活实际,体现科学原理,许多高科技产品随着生产力提高,成本下降,也可采用成 3
本较低的器材来研究其科技原理,随着高科技产品的普及和广泛应用,低成本物理实验对学生进行创新教育的前景将更为广阔。低成本物理实验探索的过程是联系实际独立思考动手实践激发创新的过程,是科学素质教育的重要途径。
三、概念的界定
(一)低成本
成本,是经济学中的用语,低,则和高互为反义词,是一个相对性的表述。在企业的运营过程中,低成本运营是一种得到广泛认可的经济运营模式,可见,低成本这个概念本身属于经济学的范畴。教育经济学家舒尔茨曾创造性的结合了经济与教育,提出人力资本理论,使人们重视起教育投资对于经济发展的价值。在理科教学中,引入低成本实验这一概念同样地有助于教学的发展,现将对国内外物理教育研究者们在低成本实验概念界定方面所做的工作进行概述。
(二)国内外学者对低成本物理实验的界定
廖伯琴等人的界定,低成本、简易实验是指用日常生活中容易得到的、便宜的甚至是废旧的材料,自己加工而成的结构比较简单的实验器材、教具和科技作品①。它具有取材方便、制作简便、启发思维和培养能力等特点,例如低成本实验在农村中学的开发和利用。德国西泽斯劳滕大学研究者提出低成本实验指的现象明显并接近现实生活的实验。日本学者三井武友、衫本范宏等人认为,低成本实验指简易的、有趣的的基础性的实验,以条文的形式说明:a.无时无处不在的物理学;b.有益于学生掌握科学认知的意义;c.易于表现主观能动性和创造性;d.实验不受情景、条件或场所的限制;e.突出现象的本质。黄英奇在其《新课程理念下低成本实验的研讨》指出低成本实验(low-cost experiment)按其字面意义指出:一种是实验材料价格低廉的实验;另一种是实验费用低的实验 ②。
早在1987年开罗大学举行的一次国际低成本物理教学实验会议上,与会代表们就有了对低成本实验的讨论,最后的初步共识是将低成本作为一个相对性概念③。目前,国际对低成本实验的共识为,“低成本物理实验”(Low-cost Physics Experiments)是国际物理教育界所倡导的一种物理教学工作行为。其宗旨是,一方面通过利用生活中的廉价材料开展物理实验教学以解决或缓解实验器材短缺问题,满足经济落后国家或地区中学开展物理实验教学的需要;另一方面通过利用生活材料、物品或器具做物理实验,以提高学生对物理的学习兴趣、培养学生 ① 张伟、郭玉英、刘炳升·“非常规”物理实验:有待深入开发的重要物理课程资源[J]物理教师,2005(9):123-125.② 联合国教科文组织.新编理科教学实验手册[M]·北京:中国对外翻译出版公司,1983:136-138.③ 尚世铱·国际低成本物理教学实验会议介绍和联想[J]教学仪器与实验,1987(6):38-40.动手能力和实践能力。
国内郭玉英、张伟等学者认同低成本实验属于“非常规实验”,且是物理教学实验的重要分支。从学科教学角度,低成本教具的开发为教具开发的重要组成部分,属于课程资源的开发。按其来源分类:日常生活用品,包括常用的生活用品,价值低廉易得的器材、废旧器材甚至废弃物品、简易玩具等;民间传统的工艺及制作,包括民俗用品、传统技艺、民间制作等;艺术作品中的制作,包括艺术器材、艺术技巧等。按其学科分类:依据物理学的学科体系,可分为力学、热学、光学、电学、原子物理学等。
针对物理课堂教学的低成本物理教学实验应该有更明晰的界定。我国对实验的提法很多,有许多相关的概念,如小实验、边学边做实验、非常规实验、简易实验、趣味实验、低成本实验、自制教具。经研究认为,低成本是个相对性的概念,并不能清晰地判断哪些属于低成本实验,实施开发必然受到阻碍。物理实验本身的开发原则包括科学性、创造性、安全性、直观性、简易性。简易性是低成本实验特有的原则,需要演示时间适度,满足制作成本低廉、结构、制作简易。更好的完成实验教学要求。
综上所述,本研究对国内外低成本物理实验概念的的界定进行了整理,目的在于得出低成本物理实验的评价方式,进而方便整理一些低成本物理实验。
(三)低成本物理实验开发现状
对低成本物理实验开发的方式主要方式有以下几类。按物理教学活动开发主体:物理教育工作者、各级学校、政府、企业、社会活动。按学段开发可分学前教育物理实验、初等教育物理实验、中等教育物理实验、高等教育物理实验;按教学过程可有突破教学难点、展示物理情景、促进习题理解、实现知识拓展、探究新领域(研究性学习);提出按照器材的来源可以是把玩具妙用为科学实验、利用简易物品巧制实验、借用电器引出科学实验、运用新型材料挖掘实验、让高新产品移植实验,如赵力红《低成本高智慧深探究》系列的开发成果;依据按物理学科的知识开发:力学实验开发、热学实验开发、光学实验开发、电学实验开发、原子物理实验开发,如朱正元曾写过《物理演示实验与自制仪器(力学部分)》。①国内对低成本实验开发主要作为课程资源开发的一个分支,体现在自制教具开发中。自制教具本身的特点就是取材容易,易于推广,低成本实验作为其中重要的成分,不断受到重视。国家教育部相关部门于1986年、1988年、1991年、1995 ① 朱正元.物理演示实验与自制教具[M].江苏:人民出版社,1978:65-68.年、2000年、2006年、2009年己展开了七届全国自制教具评比活动,在第二届全国自制教具评比时联合国教科文组织驻华办事处代表泰勒先生在出席发奖大会时做了强调,国际教育界都很推崇自制教具、廉价教具,联合国教科文组织就此召开过多次自制教具研讨会。低成本获奖的案例层出不穷,例如湖南教师用针筒制作了的“真空不能传声”演示仪。从第六届评比活动起出现了一些简易系列化的教具。第六届全国自制教具评比时,重庆教师用气球做20多个别开生面的小实验,黑龙江老师提出的用塑料瓶做50多个有趣的实验,这些作品的共同特点是简易、巧妙,便于学生参与。按开发合作的方式,将国外研究归类为自发层面、国家层面和跨地区合作。自发层而,如日本的山猫学会,该学会是由青年教师,实验爱好者自发形成的,旨在自制一些低成本的教具。①国家层面,不少国家有专门的电视节目播放类似实验,如美国电视节目“学生物理日”,德国早在1991年起就开展了“课余俱乐部运动”。跨地区合作,麻省理工学院媒体与技术实验室曾在印度开展一个低成本实验的竞赛活动,旨在帮助印度的农村贫困儿童有机会学习科学和自然的性质。意大利、乌干达曾就单摆问题做了低成本实验的合作。可以发现,国外的开发方式更为丰富,且注重多种形式的交流合作。早些的如1987年开罗大学举行的国际低成本物理教学实验会议,近些的如2009年国际物理教育委员会在意大利举行的了研讨会。各国与会代表围绕低成本器材和技术、发展中国家的大学物理教育的实践水平展开了讨论,并交流了许多实验。与国外的交流带来了思路的拓宽,对于低成本实验,国外研究除了实验开发研究外,渗透的研究方法方面也多样化,如行动研究、实验研究、经验总结。例如国外学者专门就开发低成本,高教学智慧实验归纳了48种新技术,36种新型材料。
可见,国外不论发达国家或是发展中国家都重视低成本实验的开发,且开发的管道多样化,尤其在教育经费不充裕的发展中国家,更需要低成本实验来改善相对滞后的实验设施。
(四)国外低成本物理实验研究情况
纵观各国的物理教育改革,低成本物理实验在国外一直受到高度重视。在日本和欧美等发达国家中,虽然现代教育技术水平较高,但仍热衷于低成本物理实验研究,因为他们认识到理科生的动手能力、实践能力和实验技能的培养是无法单靠黑板或屏幕来达到的。在日本,就有一大批热心于低成本自创物理实验的教师,近年来特别活跃,组织了许多物理教学研究团体,其中最出名的是“山猫 ① 罗星凯·国际物理教育通讯轻松随便的形式丰富实在的内容古屋特别例会记实[J]国际物理教育1991(8):32-36·“山猫”学会名
学会”,他们本着求真、求实、求新的精神,自创了许多高智慧的低成本物理实验,在桂林召开的国际物理教师学术交流会上带来了从简明教具到高级火箭的一系列精彩自制的低成本实验装置,在大会上进行表演,连北京大学赵凯华教授都情不自禁地在实验表演会上奋力去拉一拉由透明材料制成的马德堡半球,在美国也非常重视低成本物理实验,电视节目上经常制作一些趣味实验指导学生。在英国,教师要接受制作和表演低成本物理实验的技能培训。在桂林国际物理教师学术会上,欧美的许多物理教师,随手拿来就可以做许多实验,常让发展中国家的教师自叹不如。国外代表在自创低成本教具方面,可以说是精品荟萃、高手云集。当今在物理教学改革中,提倡利用低成本物理实验来激励学生的学习动机,培养动手实践能力,激发创新思维已成为一种共识①。
(五)我国低成本物理实验研究情况
我国也一直倡导低成本物理实验的研究。20多年前,朱正元老教授就留下“坛坛罐罐当仪器,拼拼凑凑做实验”的至理名言。随着我国教育改革的深入,越来越多的教师认识到,开发和利用低成本物理实验在科学教育和创新教育中有不可替代的作用,并积极地投入实验自创及对学生的指导。如1999年8月在广西举行的“99国际物理教师学术交流会”上,各国物理教师带来了很多实验教具成果,选题重点围绕以下三个主题:①高智慧、低成本的物理实验(常见材料的巧妙应用),②高技术、低成本的物理实验(新技术、新材料的恰当应用),③物理实验的教育应用开发(教育新思想、新方法在物理实验中的渗透)。在会上我国深圳华侨中学研制的教具“红外寻的枪”、“蝙蝠车”等巧妙应用了新技术、新材料,实验构思新颖,现象生动有趣。东北师大韩长明教授用塑料瓶制作的简易教具系列,构思巧妙,制作精美,趣味性强。南京师大刘炳升教授用装胶卷的暗盒制作物理小车、滑轮、共鸣器、万花筒、反冲器等,可做力、声、光、静电等几十种实验。广西师大罗星凯教授在低成本实验方面也有许多精巧的设计。福州师专陈汉凯老师擅长静电低成本实验的制作与表演等。这些事例说明了我国物理教育界在低成本自创实验研究设计等方面取得较好成就②。但与其他国家相比,相差甚远。当然我国也有一些一线物理教师从事这方面的研究,但因低成本物理实验在许多人的眼里感到其档次低,而对它没有投入太多的关注和系统深入的研究。
① 黄英奇,蔡嘉灿·重视物理低成本实验在创新教育中的作用[J]泉州师范学院学报·(自然科学)·2002,6(20):104-107.② 周小山·教师教学究竟靠什么一谈新课程的教学观[M].北京大学出版社,2002.(06): 145.(六)低成本物理实验应运现状
国外重视家用低成本实验,西班牙马德里大学先后介绍了60余个光学家庭实验。英国完全采用实验室授课制,一天做三次实验,每次3小时,并实行每人一套仪器,形成独立进行实验的制度。实验课占物理课时50%以上。英国教师在就职前必须接受实验的技能培训,课堂中花费60一80%时间对11一14岁的儿童,30%时间对16一18岁的少年进行实验教学①。德国每堂物理课必做2一3个演示实验,教师往往根据教学需要自制教具,把抽象内容具体化,以形象的教学法激励学生学习物理的兴趣,把这种趣味性带进学生实验。在西德,他们的初中物理课有300多个实验,许多是简单易行的低成本实验。例如德国凯泽斯劳滕大学(Kaiserslautem University)研究者设计出磁铁和铁屑演示磁场的实验。在美国中学物理教学中,只要教师能够用实验说明的一般就不用语言说明,同时理科教师在传授知识之前,鼓励学生观察思考和实验,这样一节课中往往先做实验,有时甚至大部分时间在做实验。并且美国中学提倡用低成本的、随手可得的东西做物理实验,经过教师的设计,许多简单的生活物品被用来演示各种实验②。如美国北加里佛尼亚大学物理演示实验网站介绍的力学实验不碎的玻璃杯。美国加里佛尼亚大学的老师利用泡沫和吸管演示乙醚蒸发。
综上所述,世界各国都非常重视物理实验教学,也重视了低成本实验在其中的地位。由于研究能力所限,未找到研究低成本实验相应的三次文献。依据二次文献人大复印资料《中学物理教学》,确定下列六种核心期刊为研究素材来源,《物理教学探讨》《物理教师》《中学物理教学参考》《教学仪器与实验》《物理实验》《物理通报》。在学术期刊网上,逐篇查阅六家杂志社五年内的近万篇文章,从中选取353篇代表性的低成本物理实验文章。国内相关书籍中,确定与本研究相关的38本专著,摘录了103个有代表性的低成本小实验。书籍方面,在朱正元“坛坛罐罐当仪器,拼拼凑凑做实验”③④⑤思想的影响下,罗星凯、黄国雄、赵力红等物理教育工作者投入了大量热情。出版的专著如冯容士,陈燮荣:《一物多用的物理小实验》,赵力红,减文或:《高中物理探究性趣味实验》,这些小 ①② 雷庆·利用低成本物理实验培养学生创新能力的研究[D].重庆:西南大学,2009.(5):4-5.雷庆·利用低成本物理实验培养学生创新能力的研究[D].重庆:西南大学,2009.(5):4-5.③ 本刊编辑部.“红烛照人寰”精神永存—纪念朱正元教授逝世一周年[J]物理教师,1986(2):1-2.④ 中国教育学会物理教学专业委员会.学习朱正元先生的教育思想,推进物理素质教育—纪念朱正元教授诞辰100周年[J]物理教师,2000(12):1.⑤ 杨勇诚.浅议新课程背景下中学物理实验室的建设与作用重温我国著名物理教育家朱正元先生的物理教育思想[J]物理教师,2007(10): 26-27.实验集的书籍受到一线教师的欢迎。相比较国外而言,国内专著和归类较少,制约着低成本实验的推广。
本研究将以此为落脚点,开展大量整理工作。由于按知识体系开发最为普遍、容易归类且便于和国内外一线老师实现教学上的交流,本研究对低成本实验开发将采用此种归类方式,即按力学、热学、电磁学、光学、原子物理学的体系进行整理开发。
四、研究的思路与方法
(一)思路
高中物理实验的类型包括演示实验、学生分组实验、边教边实验及课外实验与小制作。本文根据普通高中物理《物理课程标准》的要求和现代教育理念,在借鉴前人已有的研究成果的基础上,首先整理了国内外一些学者对低成本物理实验概念的界定,在此基础上提出了课题研究的基本概念和理论基础。其次论述了低沉本物理实验开发的基本原则和开发过程与方法,与此同时开发了几个典型的物理低沉成本实验。最后按力学、热学、电磁学、光学、原子物理学的体系进行归类、搜集并整理国内外大量的低沉本物理实验。
(二)方法 1.文献法
通过现代信息技术、图书馆等途径广泛搜集与低成本实验相关的论文。2.案例分析法 3.访谈法
五、研究计划
(1)2013年7月——2013年9月:收集资料,确定研究方向,构思文章写作思路
(2)2013年9月——2014年9月:教学实践,并完成论文初稿(3)2014年10月——2015年5月:论文修改,定稿,等待答辩(4)2015年6月:答辩
六、论文的基本框架
一、前言
(一)研究的源起
(二)研究的目的与意义
(三)研究的内容与方法
二、文献综述
(一)国内外学者对低沉本物理实验概念的界定
(二)低成本物理实验的开发现状
(三)低成本物理实验的应用现状
三、低成本物理实验的基本概念与理论依据
(一)物理实验
(二)低成本物理实验
(三)新课标物理实验的基本理念与思想
四、低成本物理实验开发的基本原则
(一)科学简易性原则
(二)直观安全性原则
(三)创造性原则
五、低成本物理实验开发的基本过程与方法
(一)基本过程
(二)基本开发方法
(三)具体方法
六、按力学、热学、电磁学、光学、原子物理学的体系进行归类、搜集并整理国内外大量的低沉本物理实验。
七、研究成果与结论分析 主要考文献 附录 致谢
七、参考文献
[1] 联合国教科文组织.新编理科教学实验手册[M].北京:中国对外翻译出版公司,1983:136一138.[2] 张伟、郭玉英、刘炳升.“非常规”物理实验:有待深入开发的重要物理课程资源[J]物理教师,2005(9):123一125.[3] 雷庆等.农村中学开发低成本物理实验的研究[J]内蒙古师范大学学报(教育科学}饭),2008(2):139一141.[4] 黄英奇.新课程理念下低成本实验的研讨[J]物理教学探讨,2004(6):15一16.[5] 尚世铱.国际低成本物理教学实验会议介绍和联想[J]教学仪器与实
1987(6):38一40.[6] 张伟、郭玉英、刘炳升.“非常规”物理实验概念探讨[J]物理教师,2006(8):27一30.[7] 朱正元.物理演示实验与自制教具[M].江苏:人民出版社,1978:65一68.[8] 中国教育学会物理教学专业委员会.学习朱正元先生的教育思想,推进物理素质教育—纪念朱正元教授诞辰100周年[J]物理教师,2000(12):1.[9] 杨勇诚.浅议新课程背景下中学物理实验室的建设与作用—一重温我国著名物理教育家朱正元先生的物理教育思想[J]物理教师,2007(10):26一27.[10] 魏庆蓉.高中物理课堂小实验的教学设计与实践[D].西北师范大学.2004.[11] 教育部,普通高中物理课程标准(实验)(2003年)[M].北京:人民教育出版社,2003:52.[12] 阿卜杜勒·哈迪,邵殿春,王文培.低成本物理演示实验[J].物理实验.2001,(05):29一31.[13] 候建平.新课改下如何改进中学物理演示实验教学[J].物理实验与仪器.2007:7一8.[14] 候建平.新课改下如何改进中学物理演示实验教学[J].物理实验与仪器.2007:7一8.11
第五篇:物理实验层次化教学研究论文
1实验层次设置既有提升又互为基础
随着教学改革的不断深入,物理实验教学已实现了向基础、综合和设计性实验这一层次化教学模式转变。有的将大学物理实验明确划分为基础性实验、综合性实验、设计性实验和研究性实验4个层次,并在比重上作出了硬性的规定,提出了物理实验教学必须突破基础性、综合性实验的训练范围,进而搞好设计性、研究性实验教学要求。这种层次化实验教学模式,无疑对激发学生的创新思维,培养学生综合动手能力有着积极的作用。
但笔者认为,物理实验是大学生大学期间的基础实验,是为后续的专业知识及技能学习的基础训练,应让有限的学时发挥最大的收益,在层次划分上应简而精,通过基础、综合、设计性实验的阶梯式训练逐步养成创新思维及革新意识。物理实验对学生创新能力的培养如同小孩学走步,是阶段也即层次培养过程。这种层次化教学模式中,决不能淡化和忽视基础内容和强度。
因为物理实验作为一门基础实验课,学生通过该课程的学习,要从三方面达到基本素养和能力的培养:
第一:学习实验设计方法。对我们所要研究的问题,如何把它变成一个具体实验,从而实际地加以研究,这就是实验方法或实验设计方案的内容;第二:学习测量技术。物理学在自然科学中是讲精确性的科学,物理实验虽然首先是观察现象,但核心是测量与观察现象有关的物理量。测量技术包括两个方面:其一是常用物理量的测量方法、其二是常用仪器的正确使用;第三:学习分析和处理数据的方法。对于测量所获得的结果,必须通过数据处理、分析综合才能找出其带规律性的东西,这种分析和综合,涉及到许多基础知识的应用。
(1)基础实验部分好比小孩学走步的初级阶段,需要成人全身心的帮助以了解行走的基本技术。基础实验应涵盖力、电、光及必要的热、声、近代物理等经典实验项目,这对学生基本的实验技能、实验设计思路、常用仪器的使用维护方法和操作规程以及实验结果的分析和处理这些基本技能的训练是必不可少,没有相当的学时数保证及广泛的了解认识,这些基本能力和技能的培养只能是纸上谈兵。目前,我们在倡导物理实验向综合、设计性实验方向拓展的时候,过分强调和突出了综合性、设计性实验在培养学生综合动手能力方面的重要性,而对打基础、练功底的基础内容有轻视和淡化的倾向,殊不知万丈高楼是坚实的根基作支撑,没有扎实的基本技能,综合性、设计性实验就无从谈起。
(2)综合实验与设计性实验。综合性实验以知识互补、重复深入、扩大知识面和培养学生的科学思维和研究能力为目的,为学生建立起现代科学技术与物理学内在联系,为学生深入的应用现代科学技术打下坚实的基础。这好比是学走路的中期,不能全脱手,但又要鼓励自我尝试与独立。这个层次的实验内容应立足基础,学习测量工具、测量方法、测量思想的综合运用的技巧和方法。设计性实验以实验内容的基础性、实验方法的综合性、实验过程的设计性和独立操作性为目的,激发学生对实验的热情,发展学生的个性,着重培养学生的创新意识和创造力。这个阶段的实验应该少而精,但应在实验思想、方法及技巧上有多样性,深度上可延伸,广度上可拓展,在提供问题的同时,又能激发学生的兴趣和爱好。因此,我们在推进物理实验向层次化教学模式转变的过程中,必须遵从人才培养的教育规律,要保证足够学时的基础实验内容,而不能片面追求综合性、设计性实验的比例,基础、综合性、设计性实验并举,做到确保基础、层次清晰、全面重视,为学生提供一个合理发展及提高能力的培养环境。
2完善层次化教学课程建设,遵循人才培养规律
综合性、设计性实验在教学内容、教学方法、设备配置及学时数上都与基础实验有较大差异,这部分实验宜相对独立于基础实验课程以外,由专门的课程负责人进行规划和组织。课程负责人可依据学生基础实验内容情况,按照综合性、设计性实验的教学目的和要求,制定相应的教学大纲和教学计划,并有与之相适应的专门的学时数。
很多人对于设计性实验的认识存在一些误区:认为设计性实验对于培养学生创新能力,第一、必须要有复杂的、高级的设备;第二、必须要与众不同、与前人不同的发现与发明。而笔者认为培养学生的创新思维和创新能力的设计性实验可以是最常见最简单的实验,只要在实验方案的设计和实验仪器的选用;实验误差的分析与控制有创新的成分或元素;实验实施过程中有新向题等待学生去解决、新结论等待学生去发现;这样的实验就是对培养学生创新能力大有裨益的设计性实验。当然,实验原理和实验方法的拓展、延伸、转移、综合的过程也是培养学生创新思维的过程。统一在这样的认识与观念下,才能明确综合设计性实验的方向。但目前很多高校包括我校,在大力倡导综合性、设计性实验时,却忽视了课程建设的严谨性,仅有综合性、设计性实验在物理实验中占有的比例指标要求,缺乏对综合性、设计性实验的具体评价和要求,也缺乏对综合性、设计性实验内容的开发和研讨,更缺乏相应的软、硬件建设,这实际上丧失了开展综合性、设计性实验的积极意义。
3合理设置学分杠杆,调动教与学的积极性
开展综合性、设计性实验,对教师和学生都是一个挑战。教师在实验中要审阅学生的实验方案、回答学生提出的各种具体问题、和学生共同探讨实验方案和内容、启发学生思维。这就要求教师自身要有渊博的知识,促使教师要不断地学习,提高业务水平;学生要有较扎实的基本功底和综合运用知识的能力。实验前要花大量时间认真准备和研究,要对测量方法、仪器性能和误差分析下一番功夫。
实验过程中,要集中精力、观察敏锐、兼顾全局、突破难点,需要熟悉仪器设备的操作维护方法,严格遵守仪器设备的操作规则。这对那些求知欲强、注重自身能力提高的学生来说,无疑会激发他们浓厚兴趣,但对那些不思进取、得过且过的学生来说可能就会知难而退。综合性、设计性实验是较高层次上对学生综合能力的培养,把它作为必修课在目前对各高校来说是不现实的,这将增大硬件投入,并且在生源庞大的情况下学时数也是无法满足的,但将其纳入一般性选修课又丧失了整体提高学生综合能力的初衷,并且极有可能造成硬件资源的浪费和教师积极性的挫伤。要兼顾好这其中的各个方面,可利用学分制这个杠杆,这就要求为这门课设置合理的学分,来调动教师的积极性、刺激学生奋发向上的主动性,使教与学保持和谐发展及稳步提高。
4结束语
科技史上,物理学常常作为其它学科和生产技术的基础,推动着人类科学技术事业的全面发展,物理实验技术和工程技术更一直来是亲密相融相通、难舍难分的。物理实验中的基础实验内容对理、工科学生来说,应当是一门必修的、独立的基础课程,它之所以是必修的基础课程,因为它不仅是学生进入大学后接受系统物理实验知识、实验方法和实验技能训练的开端,也为后继的理论和实验课程打下必备的基础。
它要培养学生能灵活运用自己的知识,用脑认真地设计、协调、指导和监视实验的全过程,它担当着对学生的一种特殊的用脑动手、智能与技能综合协作训练的使命,通过严格的这种训练,学生不仅学到了一些重要的物理实验方法,还接受了以科学态度处理各种事物的教育,初步锤炼了用脑动手的能力,为在未来的工作岗位上不自觉地在物理思想、物理方法和物理实验技术、技能及技巧的协助下,创造性地解决工程技术问题提供有利的条件。鉴于此,我们在推进教学改革、优化课程结构的同时,应当确保基础课程在人才培养这个系统工程中的重要地位,最大限度地保证学生在基本能力方面的严格训练,使我们的一系列教育及教学改革步入良性循环的轨道。