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1、北海市教育科学“十二五”规划课题在物理分组实验教学中培养学生创新能力的研究研 究 报 告作者：XX课题名称：在物理分组实验教学中培养学生创新能力的研究课题负责人：吴辉所在单位 ：北海市北海中学通讯邮编 ：536000内容摘要：本课题以认知结构学习物理分组实验理论、建构主义学习物理分组实验理论、人本主义学习物理分组实验理论等教育心理学理论和素质教育理论为理论依据，探讨了探究式学习物理分组实验的本质和在物理分组实验教学中培养学生创新能力的研究的必要性和重要意义。在课堂实验教学实践中，以学生为主体，引导学生创新实验，使学生能够在主动参与、积极探究中构建新知，发展能力。通过本课题的研究，探索出有效地引
2、导学生创新学习物理分组实验的实施策略。通过课题组成员们一年多的实践和探索研究，对课题的实施效果进行综合评价的结果表明，在物理实验课堂教学中引导学生创新，能够改变学生单纯接受式传统学习物理分组实验方式，提高学生的综合能力，培养学生的问题意识、大胆创新的创新精神。关键词：创新能力；创新思维；创新意识；创新精神；实践能力；动手能力 ；创新动力 引言：“让科研成为一种习惯，让文化成为一种品牌，让读书成为一种享受。”是我们课题组成员在课题研究中一直期待的理想境界。一年来，我们在北海市教育科学研究所指导下，在我校教科室的帮助下，我们课题组五位教师共同努力，不仅形成了教育科研的浓厚氛围，促动了课题组成员的专
3、业化发展，更使教育科研与学校课堂教学紧密结合，开发出了具有独特风格气质的科研文化，在一定程度上引领学校走上文化成长之路。课题研究取得了一定的成效。一、课题的提出及意义：1. 时代发展的要求联合国教科文组织在教育财富蕴藏其中的研究报告中指出教育应当为人的一生幸福做好准备，使学生学会认知，学会做事，学会生活，学会生存。因此，实施素质教育，培养具有创新精神和创新能力的人才已成为 21 世纪教育面临的重要任务。2. 课程改革的需要新课程的改革要求我们的教学由指导学生继承性学习物理分组实验向引导学生创新学习物理分组实验转变培养学生的创新能力是素质教育的重点之一，培养创新人才更是时代的要求。作为新时代的中
4、学物理教师，应积极寻找、探索一条培养学生创新精神，促进中学物理教学的新路子，在新课程背景下物理课堂教学中培养学生的创新能力和精神。3. 目前物理实验教学中存在的问题3.1 高中物理实验教学中存在的问题2012 年秋广西正式进入了高中新改革，在高中物理教材中多处涉及能培养学生创新能力教学内容，提倡教师进行对实验的创新，学生进行探究式学习物理分组实验，如今正是课程的初步实施阶段，但新课程的教学理念在现实课堂教学中仍不能得到很好体现。3.2 物理实验教学中的问题在课堂教学中也可喜地看到多数老师积极响应新课改的要求，教师在多方面去培养学生创新能力，但还是存在些问题：（1）学生不重视实验过程（2）学生实
5、验目的、原理模糊（3）实验准备不充分（4） 对探究实验重视不够4. 课题名称的确定及其意义“创新是一个民族的灵魂，是一个国家兴旺发达的不竭动力。 ”新的国家中长期教育改革和发展规划纲要也把培养学生的创新能力作为教育发展的战略主题来提出。当今社会科学与技术飞速发展，竞争更加激烈、变化更加迅速、创新更加层出不穷，一个民族要生存和发展壮大就要培养成千上万的具有创新能力和创新精神的人才。对于学校教育来说，培养学生的创新能力和创新精神，无论对国家还是对个人都具有非常重要意义。二、课题研究的目标与内容1. 课题研究目标通过本课题的研究，拟在改变学生被动单纯接受式传统的物理分组实验学校，使学生从按部就班的做
6、实验变成有创新性的去做实验，不仅如此，还力争达到以下目标：1.1 构建适合我校学生创新性学习物理分组实验实验的策略；1.2 提供基于培养学生创新能力的的教学设计和教学案例。1.3 提出培养学生创新能力的方法和经验；2. 课题研究内容2.1 研究问题的方向本课题将选择某一所高中学校学生作为研究样本，对分组实验进行创新改进，并对进行已经改进的分组实验采样调查，根据调查结果采取一系列培养策略，最后通过达到以创新地实验教学培养学生创新能力的目的。2.2 研究内容的确定 通过前期学生问卷对物理分组实验课堂教学现状展开调查，了解学生对现有物理分组实验课堂教学各个环节的反映情况，分析实验前期课堂教学中存在的
7、主要问题。 通过查阅文献资料和相关理论学习物理分组实验，构建培养学生创新能力的策略；三、课题研究的对象与方法1. 研究的对象本课题将选择某一所高中学校学生作为研究样本，对分组实验进行创新改进，并对进行已经改进的分组实验采样调查，根据调查结果采取一系列培养策略，最后通过达到以创新地实验教学培养学生创新能力的目的。2. 研究方法：2.1 典型案例研究法 。总结教师在分组实验教学中能培养学生创新的典型实验教学案例。2.2 调查法。在课题结题期间采用问卷、谈话、观察等方法，进行调查，为课题研究提供依据。调查改进的实验对学生产生的效果。2.3 对比实验法：通过对实验班与对照班在实验前后学生的学习物理分组
8、实验成绩及学生对本学科的兴趣等进行对比，获得实验效果。2.4 文献法。搜集利用国内外有关资料，不断完善本课题的研究。2.5 经验总结法。广泛总结先进的实验教学方法和实验创新经验。四、课题研究的依据1. 理论依据：1.1 教育心理学理论： 认知结构学习物理分组实验理论：认知学习物理分组实验理论的代表人物，美国著名的教育家布鲁纳(T.S.Bruner)提出了发现学习物理分组实验，认为学生的认识过程是在教师的引导下,学生发现的过程，教师创设情境，学生进行主动、积极的思考和探究，发现新问题，并自己提出解决问题的方案，得出新的结论。学生成为一个“发现者”，信息的加工者，而不是被动的知识“ 接受者”。 建
9、构主义学习物理分组实验理论：以皮亚杰(J.Piaget)为代表的建构主义学习物理分组实验理论认为教学要以学生为中心。学习物理分组实验不是被动地接受，学习物理分组实验者对知识的学习物理分组实验与掌握不是通过教师的传授和机械的记忆得到的，而是学习物理分组实验者在一定的情境下，借助教师和同学的帮助，利用必要的学习物理分组实验资源，以先前的知识经验为基础，不断地学习物理分组实验新知识,通过意义建构将其内化为新的认知结构的过程。所以在教学过程中必须要引导学生积极主动地参与教学的全过程。强调教师是学生意义构建的帮助者、促进者，而不是知识的传授者与灌输者。 人本主义学习物理分组实验理论：以罗杰斯为代表的人本
10、主义学习物理分组实验理论认为学习物理分组实验者是学习物理分组实验的主体，在教学方法上应以学生为中心，放手让学生自我选择，自我发现，发展学习物理分组实验者的个性与创造性，并要求创造和谐融洽的师生关系和学习物理分组实验气氛。1.2 素质教育理论：素质教育作为一种教育思想，从 20 世纪 80 年代中期提出来的，已经有十多年的时间。素质教育强调以学生的发展为本，以促进学生全面发展为取向。其核心是培养学生的创新精神和创新能力。我国基础教育新一轮的课程改革，新课程物理实验的改革要求我们的物理实验教学由指导学生继承性学习物理分组实验向引导学生创新学习物理分组实验转变培养学生的创新能力是素质教育的重点之一，
11、培养创新人才更是时代的要求。五、研究方案：2013 年 11 月，在上级科研部领导的期待下，我们有幸承担了在物理分组实验教学中培养学生创新能力的研究这一课题，为课题的研究注入了动力和希望，如今回顾起来课题研究经历了三个阶段：第一阶段是酝酿准备阶段（2013 年 11 月 2014 年的 1 月）是实验研究的准备阶段。这一阶段的主要内容是成立课题组，确定研究人员，拟定实验方案，成立了课题领导小组，举行了课题开题会，为进一步开展研究活动打下了坚实的基础。第二阶段是启动实施阶段（2014 年 2 月2014 年 11 月），这是实验研究的主要阶段。所做工作主要表现为：1. 课题组通过问卷和访谈形式了
12、解了学生对物理分组课堂现状的反馈情况；2. 学习物理分组实验科研理论，初步构建了培养学生创新能力课堂教学策略，并在策略的指导下进行教学设计和课堂教学实践。3 在 2015 年 4 月末进行了阶段性成果总结，征集并上报论文。四月，我们参加了北海市教科室举办的课题研讨会。5. 实验教学在 2013.9-2013.11 月进行了实验对照研究，以主持人蒙炳记老师所教的两个班级高二（8）班为对照班，另一班高二（7 ）班为实验班，在这期间都采用传统接受式教学方法进行课堂教学，并对月考（10 月）、期中（11 月）考试成绩的对照。在 2014.3-2014. 8 月对照班采用传统接受式教学方法和实验班采用引
13、导探究式教学进行课堂教学，对期中（5 月）、期末（7 月）考试成绩与实验前期成绩进行对比分析。6. 在 2014 年 3 月到 2014 年 11 月这一段时间内主要是通过开展市级研究课以及校际交流课形式，把课题研究成果进行初步推广，从课后老师的评价来看获得了高度的肯定。第三阶段：总结阶段（2014 年 11 月2015 年 7 月）本阶段为实验总结阶段。课题组搜集完善各种资料，组织课题组成员撰写论文及研究报告，进行结题评审。六、研究过程（一）引导实验班创新性学习物理分组实验1、宣传发动由于创新性学习物理分组实验是一种新型的学习物理分组实验方式，课题组成员及学生对这种学习物理分组实验方式比较陌
14、生，更不知道如何去进行培养学生创新性学习物理分组实验，为了使实验能够顺利进行，提高课堂创新性学习物理分组实验的效率，首先得让学生了解创新性学习物理分组实验的意义、过程和方法，这是在课堂教学中运用探究式学习物理分组实验的前提。课题组成员更应该钻研这方面的文献资料，了解国内外的研究动态。2、实验过程中体现的教学原则为了能使探究式教学达到本实验的研究目标，结合探究式学习物理分组实验的特点，在对实验班进行课堂探究式教学的过程中，立足于遵循以下教学原则。（1）探究式原则：在课堂教学中教师不把在学习物理分组实验的知识原封不动地直接呈现给学生，而是要根据教学内容和学生已有的知识经验，给学生创设一个适当的问题
15、情境，启发学生思考、质疑，鼓励学生去探究，在探究中学会学习物理分组实验，学会创新。（2）开放性原则：在课堂探究中，学生对学习物理分组实验材料的理解过程中会出现很多问题，这些问题有的在课堂内经过探究就能得到解决，有的问题在课堂探究中不能完全得到解决，需要学生在课外广泛地收集资料或有关信息，来解决课堂内没有解决的问题，因此课堂探究是具有开放性的课堂教学。3、实验班进行课堂培养学生创新性学习物理分组实验物理分组实验教学培养学生创新性学习物理分组实验物理分组实验教学的过程是教师首先要根据教学内容确定教学目标，创设适当的问题情境或提出问题，激活学生思维，促使学生去提出问题、发现问题，在教师的引导下通过一
16、系列的探究活动，去分析问题得出结论，使问题得到解决。最后教师根据反馈的信息进行归纳总结，并做出评价，同时引导学生对探究过程进行反思，以促进学生把新知内化，巩固运用。经过课题组成员课堂实践研究，确定了以下培养学生创新能力的教学策略和方法：(1).教师注重分组实验的开放性，多变性和创新性，能培养学生的创新精神(2).教师转变教育观念，在实验中引用现代信息技术能培养学生创新思维(3). 采用多种方式改进分组实验从而培养学生的创新能力(4).开放实验室，给学生更多实验自主空间，提高学生的实践能力、动手能力、创新能力(5).吃透新课改精神，改变实验教学目标，培养学生的创新意识(6)、实验教学评价中的新意识培养学生创新动力七、成果分析：（一） 实验效果与分析通过高一两个学期的实验，获得的实验结果如下：1. 学生学习物理分组实验成绩的测试情况：1.1 在 2013.9-2013.11 月对照班和实验班都采用传统接受式
