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1、国内图书分类号：G 6 3 3 7 硕士学位论文 高一物理课堂中实施问题探究 教学模式的研究 I 硕士研究生：张建平 l I导师：冯杰教授 l l 申请学位级别：硕士 I J 学科、专业：学科教学( 物理) 教育硕士 l I所在单位：数理学院 l I 答辩日期：2 0 l2 年5 月 J l 授予学位单位：上海师范大学 上海师范入学硕十生学位论文 摘 长期以来，高中物理课堂的基本流程是：激发动机弓I 导观察形成概念 巩固应用。这种模式可能导致学生产生厌学情绪，培养了大批高分低能的学生。 为此，物理新课程标准和国家中长期教育改革和发展规划纲要要求高中实 施素质教育，提倡科学探究。 然而，在实际的
2、教学活动中，科学探究耗时较多，真i F 实施面临较大困难。 在此背景下，在不脱离高考实际的情况下，本文选择问题探究作为研究方向。 本文利用网络调查法学习了高中生的心理特点，利用文献调查法学习了建 构主义理论、实用主义理论和人本主义理论，利用问卷调查法研究了本班学生 的问题意识，利用统计分析法比较了实验班和对照班的高一入学成绩和期终考 试成绩是否有显著性差异。结合高中物理教学及改革实际，尝试建立了“物理 问题探究教学模式“ 。 应用该模式时要创设问题情境，激发学生的求知欲望。当学生面对比较困 难的问题时，要创设问题情境，为学生搭建多个低层次的平台，促使学生小跑 步，不停步最终实现大进步。 本研究
3、表明：应用该模式可以有序有效地组织课堂教学，可以培养学生自 主、合作、探究的精神，有利于形成民主合作以人为本的教学氛围。除此以外， 应用该模式可以让学生在学习中得到快乐，能够激发学生的求知欲望，提高学 生的问题意识，提高学生的创新意识，培养学生的独立思考能力和合作交流能 力。 经过一段时间的教学实践，从 4 4 附录2 ： 呈现情境 ( 1 ) 小汽车和赛车质量相当，但赛车安装了强大的发动机，可以在四五 秒的时间内将汽车加速到，仍恸伤，而小汽车要用十几秒的时间才能将汽车加 速才能到，硼恸砌。 ( 2 ) 辆卡车空载的时候，从静止开始加速到l o o 砌砌只需十几秒的时 间，而加满重物后再从静止
4、开始加速到1 0 0 砌锄则需要三十几秒钟的时间。 同学们看出什么规律没有? 设计意图：通过此情境，让学生体会到a ，尺厨三者之间的定性关系。 教师：同学们已经是高中生了，仅仅满足定性分析是不够的，那么如何进 行定量分析呢? 根据实验桌上的器材 小车、打点计时器、低压交流电源、导 线、纸带、复写纸、一端带滑轮的长木板、小桶、钩码、细绳、天平( 带砝码) 、 刻度尺 ，如何测量a 、尺历呢? 设计意图：对于质量的测量，学生的观点比较一致，对于加速度的测量学 生经过讨论以后也会取得比较一致的观点，对于力的测量，学生可能会陷入困 境。 教师：绳的一端挂有小桶，绳中拉力和小桶重力之间有联系吗? 有什么
5、样 的联系? 教师：若沙桶质量为肪小车质量为版试计算绳中拉力并说明要使小桶 的重力可以代替绳中的拉力，需要有什么条件。 设计意图：通过例题的计算，得出绳中拉力的表达式，并得出使小桶重力 可以代替绳中拉力的条件，使学生有深刻体会。 教师：在水平导轨上小车受到的拉力就可以看成是小车的合力吗? 如果不 能，应该怎么处理才可以使小车受到的拉力看成是小车的合力。 设计意图：通过分析使学生明白，必须使远离滑轮的一段略微抬起，在不 系绳子的情况下轻推小车使小车能够匀速运动。 教师：有没有更好的办法消除摩擦力的影响? 第四章问题探究教学模式案例上海师范人学硕十生学位论文 设计意图：促使学生回忆用气挚导轨消除摩
6、擦力的影响。 教师：通过同学们的合作努力，我们已经知道了怎样测量a 、尺肪要知 道三个物理量之间的数量关系，用什么方法呢? 设计意图：复习控制变量法，并指出研究一个因变量和多个自变量之间的 关系要使用控制变量法。 同学们完成分组实验，记录数据。 教师：现在同学们已经测出了a 、尸以及a 、腰的几组数据，怎么分析数据 得出规律呢? 分析数据可能比较麻烦，有什么办法可以使规律更直观呢? 设计意图：启发学生应用图像法进行数据分析，发放实验坐标纸，让学生 取坐标、描点、作图。 教师：同学们得到的a 吻图像是一条曲线，在曲线上分析规律比较麻烦， 有什么办法可以让图像更直观一些呢? 设计意图：启发学生化曲
7、为直，并告知学生为了直观方便，我们往往变换 坐标使图像变成直线，这样可以更好地得出规律。 教师：分析数据，我们可以得出什么结论? 设计意图：结论让学生自己得出，使学生有更深的印象，体会到成功的快 乐。 教师：力表示物体的受力情况，加速度表示物体的运动情况，结合其他一 些因素，我们就可以根据运动情况求出物体的受力情况，根据物体的受力情况 求出物体的运动情况。欲知详情，请听下回分解。 设计意图：留下问题，让同学们继续思考。 教学反思与建议： 本节课是一节实验探究课，知识点零碎，重点是实验方案的设计、实验操 作以及数据处理。探究要集中在如何测量加速度和力，以及怎样得出加速度与 质量和力三者之间的关系
8、。 本案例体现了这样的论文思想：应用问题探究教学模式，以问题为线索， 以探究为手段实旄课堂教学，可以有序有效地组织课堂。 题目设计为单选题，不同的选项代表不同的分值，分值设置及期初、期终两次 测量答题情况和平均分见附录2 。 5 1 1 实验班前测 在入学初，笔者对实验班学生进行了问卷调查，刚入学的高中生，有一定 的质疑能力，但深度不够，愿意并敢于和老师交流的同学不多，会留心生活中 的一些现象，但往往言不达意，更不能用专业术语表达出来，他们建立物理模 型和过程模型的意识薄弱，比如画草图、分析受力、分析状态以及分析过程等 方面的意识薄弱，而且解题过于依赖公式、习惯于分步列式并计算出每一步的 结果
9、。 5 1 2 实验班后测 实施问题探究教学模式一学期后再次对实验班进行调查问卷。笔者发现， 学生的质疑能力有所加强，愿意跟同学和老师交流的学生增多。多数学生已经 会尝试用物理术语来表达自己的疑问，尽管有时仍然言不达意。学生阅读题目 以后，建立物理模型、过程模型的能力有所加强，表现在逐步形成画图、分析 受力、分析过程和分析状态等习惯。此外，学生还明白了任何公式都有适用条 件，并开始习惯列方程或者方程组求解，而且逐步形成了对计算结果进行讨论 分析及验证的习惯。 笔者发现提出问题、分析问题和解决问题的能力是相辅相成、互相联系的， 不能截然分开，也就是说能够提出问题的同学，往往分析问题、解决问题的能
10、 力也比较强。 第五章调查统计分析上海师范火学硕士生学位论文 5 2 考试成绩说明问题探究教学的实际效果 5 2 1 实验班和对照班入学成绩前测 前测为2 0 1 0 年无锡市中考成绩，见附录3 。采用独立大样本来检验是否具 有显著性差异。 ( 1 ) 提出假设： H o ：u I _ u 2H - ：u I u 2 ( 2 ) 选择检验统计量并计算其值 3 、4 班物理测验成绩是从两个相应总体随机抽出的独立样本，两个总体的 标准差未知，但两个样本容量较大，即n I = n ： 3 0 ，于是可用王孝玲著教育 统计学公式( 7 1 5 ) 作为平均数之差的标准误，并用Z 检验近似处理( 公式为
11、 王孝玲著教育统计学公式7 1 6 ) 。其检验统计量为Z = 0 9 2 3 8 。 ( 3 ) 确定检验形式 因为没有资料可以说明刚分班时哪个班级成绩好一些，故采用双侧检验。 ( 4 ) 统计决断 根据表6 2 双侧Z 检验统计决断规则，本例实际计算出的 Z = 0 9 2 3 8 0 0 5 ，于是保留H 0 拒绝H 。其结论为：分班成绩没 有明显差异。 5 2 2 实验班和对照班期终考试成绩后测 教学中选择3 班作为实验班实施问题探究教学模式，4 班为对照班。后测 成绩为无锡市2 0 l O 年高一物理期终考试成绩，信度和效度较高，见附录4 。根 据统计计算得出Z = 2 1 3 1
12、9 6 = 乙惦，P 宜兴市汇文中学高一( 3 ) 班学生问题探究能力调查问卷 同学们好! 为了更详细地指导你在物理学科的学习情况，更好地帮助你解 决学习上的困难，有针对性地提高你的学习质量，诚邀你参加本次问题探究能 力调查问卷。本次问卷不记名，更不会作为评价学生成绩的依据。 全部为单选题 l 、学习中是否有疑问? ( ) A 、从没有过 B 、偶尔闪过 C 、经常有问题并会刻意记住这些问题 D 、知道问题答案 2 、面对疑问你的态度是什么( ) A 、老师讲过的东西还有疑问说明自己没有学好 B 、学习就得有问题 C 、没有问题说明是高手 D 、上了课以后，我会形成新的疑问 3 、你是否敢于提
13、出自己的疑问( ) A 、实在不行就放弃 B 、有时会提出自己的疑问 C 、勇于提出疑问 D 、面对疑问会激烈争论 4 、是否会观察生活现象并提出问题( ) A 、不会 B 、有问题但不知如何表达 C 、会提出一些问题但言不达意 D 、能够用术语表达自己的想法 上海师范人学硕 5 、如果你有疑 A 、放弃 B 、向同学请教 C 、向老师请教 D 、独立思考解决 6 、对于公式，你的态度是什么( ) A 、哪怕是不理解也一定要记住 B 、公式对于解题不是十分重要 C 、知道公式的来龙去脉，活学活用 D 、经常会将不同的公式放在一起进行比较，对公式的应用范围，条件有深刻 的理解 7 、在解题过程中
14、( ) A 、没有什么习惯 B 、每一步都要计算出结果，执着于数学计算 C 、习惯列方程后再计算出计算结果，因为在计算过程中有些物理量是可以约 掉的 D 、能将物理问题转化为数学问题，对结果进行分析，结合实际进行验证 8 、在平时的解题过程中，你是否会发现题目中的关键字眼、根据题目意思画 图、进行受力分析、运动状态分析、运动过程分析? ( ) A 、看不懂就放弃 B 、会做一点分析但跟老师的相比，相差很大 C 、分析的比较准确 D 、在分析清楚基础上，能够和以往的题目进行联系对比，找出解题规律 9 、你能不能在题目中寻找隐含条件、找出临界状态、具体问题具体分析( ) A 、很多时候无从下手 B
15、 、简单题目会分析 C 、不会分析较复杂的问题 D 、复杂问题会分过程分析 4 5 附录上海师范火学硕十生学位论文 1 0 、字母类的题目，对于计算出来的结果，你的态度是什么? ( ) A 、得出结果就行 B 、辨析字母含义 C 、会思考一下，如果其中的变量发生改变，会得出什么不同的结果 D 、通过字母类的计算，会找出隐含的规律 1 l 、你是否会解释生活现象( ) A 、不会 B 、会做些尝试，但不求甚解 C 、会用物理知识解释生活现象 D 、互相印证物理知识、生活现象 1 2 、碰到特别复杂的题目，你的做法是什么? ( ) A 、一遍读完没有头绪就放弃 B 、没头绪就放弃 C 、会画出草图
16、，分析受力、过程、状态，但往往不会求出正确的结果 D 、会锲而不舍坚持做完 1 3 、习题课上，针对习题的处理方式你的态度是什么? ( ) A 、老师详细讲完 B 、老师进行点拨，然后自己完成 C 、在老师点拨之前，喜欢自己思考一会儿 D 、喜欢自己独立完成后和老师交流 1 4 、讲完一道题后，你的态度是( ) A 、掌握这道题目 B 、希望找到合适的解题方法 C 、力求多种解法 D 、会试着寻找不同的方法求解并找到最简便的方法，改变题目条件，再次求 解 1 5 、在分析了问题以后，你的习惯是什么? ( ) A 、分步计算 上海师范人学硕十生学位论文 附录 B 、画图，列方程求解并将结果进行验证 C 、心算出计算结果 D 、会验证计算结果 1 6 、你是否尝试运用物理原理和研究方法解决实际问题( ) A 、一般不会 B 、会做些尝试，但不求甚解 C 、会用物理原理解释实际问题 D 、触类旁通，类似的问题也会用类似的物理原理解释 1 7 、你是否会对研究对象、研究过程定性分析，并将计算结果和你所感受的现 实进行验证(
