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1、初中物理高效课堂实验教学高效性的研究 课题研究方案课题主持：江西上高田心中学 赵邓明课题类别：华中地区初中物理实验教学研究课题一、课题提出的背景1学生的实验水平较低从考试结果统计看学生的实验题失分率仍然很高，尤其是实验探究试题近两年省统一命题的物理试卷，为了用命题引导课程改革、引导考试评价高效改革、引导日常的教学，试卷中出现多道新颖的实验探究，中考统计显示，这几道题看似难度不大，学生失分却很多，绝大部分学生对这种题的答案拿不准，有的老师后悔没有引导学生做这个简单的实验，有的教师后悔没有提醒学生进行细致的观察至此，不难发现这道题，失分在教师对实验教学的轻视，失分在学生实验活动的肤浅从而导致实验教
2、学的质量低效，学生的总体实验水平不高2教师的观点存在着偏差“做实验不如讲实验，讲实验不如背实验”的这类荒谬想法仍有很大的市场，指导学生实验的积极性不高，更谈不上挖掘教材本身的价值，去拓宽学生的思路，创造性地进行实验教学多媒体普及以来，很多教师夸大多媒体模拟实验的功能和作用，以视频替代实验，大搞“幕上谈兵”试图以题海训练学生的实验技能、探究能力热衷于让学生死记硬背，忽略学生的实验活动。3教师驾驭实验教学的能力不强去年九月开学时我讲“引言课奇妙的物理现象”时，前前后后，做了几个实验课后我进行了这样一个小实验：随机留住男生、女生各五名，让每个学生写出课上进行了几个实验（叙述实验的方法）、实验中观察到
3、的现象，列举了哪些现象仅一个学生写出全部的实验和现象，大部分学生写出实验和现象不到半数没有学生能说出课上所做的全部实验、列举的全部现象针对这种现象，笔者提出的见解：物理课上的实验不是多多益善，实验不在于多，而在于每个实验效益的最大化，如果一个实验能引发学生的认知冲突，学生往往会终身难忘如图所示的实验，执教的老师直接演示了小试管在大试管中上升。从实验教学的有效性角度考虑，可以认为这样的演示基本有效，让学生观察到了一个意料之外的现象如果将这个实验采用下列方案实施，效果又将如何呢？就板图中左边的组装设问，现在将抓小试管的手放开，会发生什么现象？在学生肯定认为，小试管向下掉演示验证学生的预测是正确的就
4、板图中右边的组装设问，现在将抓小试管的手放开，又会发生什么现象？假如有学生猜测上升，教师必须“为难”学生，追问：你猜测的理由或依据是什么将学生的认识统一到，放手后试管应该下降这时还不要急于演示，以停顿、沉静片刻吊起学生的探秘欲望，接下来意料之外的现象，学生印象会不深刻吗？会不感到物理的新奇吗？4学生实验的时空狭窄新课程理念下，物理教材中既有相当多的演示实验和学生分组实验，还有不少课后的小实验、小制作，用来激发学生的学习兴趣，但是现实教学现状，却是学生除了做几个规定的实验，根本无缘再进实验室；课后的小实验、小制作并不被重视和利用，也谈不上去探究日常生活中物理现象和规律，去利用废旧物品做实验和搞小
5、发明了学生实验时主观能动性发挥不够，主要原因在于两方面，一是实验的研究性较弱，仅停留在能做好实验的层次上，二是实验量小，难度不大；其次，与生活与生产实际的结合不够；第三，实验内容的范围较窄，仅以教材中实验为主，课外小实验等方面的内容很少本来作为现在的学生绝大多数是独生子女，比较缺乏生活经验，对生活中的一些科学现象比较缺少观察，尤其是农村中学的学生对一些现代科技知识认识不足，而我们的课堂及课后不能提供一个很好的教学空间，使他们会感到物理很难学，甚至彻底失去学习的兴趣5教材实验的知识化倾向较浓物理教材中实验，无论在实验课题和内容的选择、实验方案的设计方面，还是在实验教学的要求和评价方面，实验的知识
6、化倾向都较为明显，过分关注知识的顺利生成，从而使实验教学的功能过于简单比如，苏科版八年级物理“探究影响浮力大小的因素”时，在实验与探究栏目中，学生只需要按教材引领操作、观察和读数在分析与归纳栏目中，需要学生发现的只有四个字，其中两个字是选择填空在填空之后还有对探究结论的完整表述这样的教材，从知识的建构的角度考虑，有利于学生知识的建构，从教材的可操作性的角度考虑，有利学生实验活动的顺利进程但是，有了教材内容的暗示，学生只会猜想浮力大小和排开液体的体积，液体的密度有关，而不会去猜想其它因素，除非“瞎猜”，抑制了猜想、假设能力的发展没有了设计方案的体验，也就没有了设计方案能力的发展有了对分析与归纳的
7、过细引导，分析论证也就变得肤浅二、课题研究的目的1基础教育课程改革纲要（试行）要求教材中要“提出观察、实验、操作、调查、讨论的建议”，现行初中物理教材中为了有序开展实验教学，特别是实验探究教学，也确实出现了很多这类“建议”这些“建议”对促进实验教学发挥了一定作用，但也在客观上削减了教师教学设计和学生自主学习的空间，造成实验教学效果的低效通过课题的研究，这就要求教师在使用、处理现有初中物理教材时，从探究教学的需要出发，对教材进行深度开发，把教材“模糊化”、“边缘化”，以强化学生的探究学习意识，实现真正意义上的探究教学最终寻找出可以“削减”、“弱化”教材对实验教学的负面影响的方案，提高实验教学的高
8、效性，特别是实验探究的高效性2没有教师的理解，就没有真正的教改物理教学中的“黑板”上实验、“口头”上实验，与教材有关，与中考导向有关，也与教师有关凭借课题研究，帮助教师反思自身的实验教学行为，让“实验教学的重要性”、“必须重视实验功能的开发”成为广大教师的“共识”，将言语上的重视转化为行动上的落实通过课题的研究，帮助教师认清实验教学的功能，把握提高实验教学质量的技艺，进行高效、高质的实验教学活动通过课题研究，引发教师深层次思考，激发教师的创新潜能，更新教师的教育观念，促进物理教师专业发展3进行实验教学的有效性研究，关键在于提升学生的实验水平，运用实验的方法进行科学探究的能力通过课题的研究活动，
9、提高提升初中物理实验教学的质量，让学生“玩”的过程中，不知不觉地构建知识体系，发展实验能力，形成实验探究意识，感悟到物理的魅力，提升物理学习质量，将学生从形体疲劳的题海中解放出来，将减负增效落到实处4读懂中考优秀实验题、特别是实验探究题的设计思路，以优秀实验试题期望的教学行为，指导教师有针对性地进行实验教学，追求课题研究和教学成果的双赢进行考试命题时，不再用不当的实验探究题，坑害、误导广大老师和学生三、课题的理论基础 1建构主义理论建构主义学习理论认为，学习是一个积极主动的建构过程，学习者不应被动地接收外在信息，而应根据先前认知结构主动地、有选择地建构当前事物的意义学习的质量是学习者建构意义能
10、力的函数，而不是重现教师思维过程能力的函数学生学习知识的过程，是一个以积极的心态调动原有的知识经验、发现新问题、同化新知识的主动构建过程建构主义理论强调教师提供“真实的学习环境”，即知识的生成环境与运用知识的环境尽可能相近，这样学习的知识才是适用的、有效的有效的实验教学就是创造含有丰富的信息，使学习能在其中积极思考、探究和进行知识建构的真实的学习环境2隐性知识理论隐性知识理论则认为，只有借助隐性知识的力量，人类所有的显性知识才得以发生和发展，而获取隐性知识的途径主要靠实践实验3认知精制理论认知心理学的研究已证明，如果要使信息保持在记忆中，并与记忆中的已有信息相联系，学习者必须对材料进行某种形式
11、的认知重组或精制实验教学活动，让学生经历发现知识的过程，学生必须通过自身的思考建构知识，将其纳入已有的知识体系这种顺应认知心理的学习活动，是理所当然的高效学习活动4可接受理论从最近发展区的理论看，学生在学习新知识之前，都有一定的学习准备，即学生原有的知识水平或心理发展水平对新的学习的适应性弱教材探究教学活动，就是期望将学习活动落实在学生学习的最近发展区内，让学生体验到“跳起来摘到桃子”的喜悦，长进实验探究的能力5.选择理论选择理论是一种需要满足理论，它认为，学校是满足学生需要的重要场所学生到学校来学习和生活，主要的需要就是自尊和归属等按照选择理论，不爱学习的学生，绝大多数不是“脑子笨”（硬件问
12、题），而是他“不愿学习”（软件问题）提升实验教学的有效性，更多的是创设特定的实验，让学生通过实验活动，学习知识、发展能力，满足学生对归属感和自尊感的需要，他们会感悟学习有意义，愿意学习，最终取得学业的成功四、课题名称的界定广义上，目前初中物理中教学活动都是有效的，题海教学的有效性体现在训练学生的解题能力，得法的题海训练还可以提高学生的抽象思维能力讲授法教学可以在极短的时间内，帮助学生获得科学的知识本课题中“有效性”是一个狭义的概念，所谓的“有效教学”既需要达成课标的要求，还需要有较高的“性价比”这里所谓较高的“性价比”特指，达到同样的教学效果，期望学生付出的时间最少，教学成本最低有效性是指通过
13、课堂教学，学生获得发展发展就其内涵而言，指的是知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三维目标的整合相对于人的发展这一目标，任一维度的目标都不能脱离整体而单独存在，缺少任一维度都无法实现真正意义上的发展物理是以培养学生科学素养为宗旨的科学课程亲身经历以探究为主的学习活动是学习物理的主要方式教材中安排了许许多多的活动，其中就有许多的物理探究实验，物理课的学习就是要让学生通过参加这一系列的实验活动来提高学生的观察能力、思维能力、实践能力和创新精神这就是实验教学有效的基本要求有效的实验教学，要能通过实验培养学生学习、运用物理知识的本领，提高学生的动手操作等能力作为高效的实验教学活动，还需要具备下列三
14、点。1以学生为本能充分激发学生的观察、操作实验的兴趣与热情，使学生积极主动地参与活动2关注本质而非表象如果实验教学表面看上去热热闹闹，学生人人在动手，个个在参与，大家忙得不亦乐乎，但若问到学生为什么要这样做，开展这样的实验是要解决什么问题时学生却回答不上来这些学生对开展实验的目的性还不明白，对实验的兴趣更多的还是停留在因为做实验很有趣、很好玩、也很好看的层面上，玩得高兴但收获却很少3切合学生实际如果学生对所设置的实验缺乏兴趣或设置的实验脱离学生的知识背景，且得不到相应的材料资源的支持，学生就会对实验教学失去热情，活动只能停留于表面，缺乏思维的参与虽然有时实验活动显得热闹，但学生一阵忙乱后，活动
15、就成过眼云烟，学生得不到任何收获，这样的活动就成为一个无效实验教学人的发展是三维目标的整合，这并不意味着三维对人发展的贡献是等值的因而，着眼于人的发展的教学要根据各学科的特殊性和学生原有基础有所侧重显然，物理课程的三维目标判断探究实验有效性的最好依据有效的实验教学不可能完全满足三个维度的目标，但必须突出实现三维目标中的一个或多个比如，科学探究的基本模式是：发现问题提出问题确定解决问题的方案收集资料（实验操作）分析资料（或实验现象数据）形成科学结论交流讨论提出新的问题作为课堂实验探究活动，可以是上述过程的全部，也可以是过程中的一个片段或某一个环节，只要学生能通过探究活动掌握了一定的知识，或学会了某种科学的方法、技能或形成一种科学的态度和价值观，能很好地达到其中一个目的，这样的活动就可以称为一个有效的活动切不能以学生是否取得成果或得出正确的结论，作为衡量实验探究有效性的标准五、课题研究的内容1初中物理实验教学高效性的调查通过问卷调查、开座谈会、听课诊断等多种形式了解当前的初中物理实验教学中成功的经验、存在的问题，了解教师、学生对实验教学的态度对成功的经验，总结提升形成文本材料对存在的问题，从教师、学生两方面探讨导致实验教学低效、甚至无效的成因，寻找矫正策略、提升实验教学的质量2进行“弱”教材探究教学的研究对此，初步规划采用“
