中学物理实验教学中学生动手能力培养的研究

中学物理实验教学中学生动手能力培养的研究 《中学物理实验教学中学生动手能力培养的研究》 课题研究 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 执笔人:谭祝辉 课题类别:湘西州教育学会 “十一五”规划课题教学类 课题批准号:JX836 课题主持人:杨仕艾 中学高级教师 古丈一中政教处主任 课题组长:龙爱忠 中学一级教师 古丈一中物理教研组长 主要研究人员:龙爱忠 谭祝辉 田紫兴 李飞友 贺云华 王福标 罗玉华 师秀梅 向如平 杨仕艾 傅加科 彭葵花 肖力牛 目 录 一、问题的提出 二、研究现状评述 三、课题的界定 四、研究意义和价值 五、课题的理论依据 六、研究目标、内容与重点 七、研究方法和研究过程 九、主要研究理论成果及 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 十、主要研究的实践成果及社会反响 十一、讨论和思考 一、问题的提出 传统的物理实验教学主要是验证型实验，很少有探索性和设计性实验，物理实验主要培养学生的观察能力，即使是分组实验也由于仪器、设备等原因成了过场，学生的动手能力、思维方式并没有得到实质性的改善和提高。显然，要培养学生的观察能力、实验动手能力、提出问题的能力、科学思维能力、分析和解决问题的能力，培养学生的创造性思维，开拓学生的创新意识和创新精神，培养学生独立地研究问题的初步能力，只有让实验教学动手能力结合起来，认真开展实验教学，才能够产生实效。 二、研究现状评述 当前我国基础教育正在进行课程改革。新的课程改革从"知识与技能"、"过程与方法"、"情感态度与价值观"三个方面使学生得到和谐统一的发展，以培养学生的创新精神与实践能力，全面实施素质教育。那么，在中学物理实验教学中探求出一套切实可行的培养学生的创新精神与动手能力的方法，是值得研究的课题。长期以来，受应试教育的导向，中学物理教学带上了学究式的培养学问家的色彩，传统的中学物理教育具有静态特征，侧重于各种事实和科学原理、原则、概念等集合而成的科学知识，而对具有动态特征的科学过程和方法，具有思维特征的科学思想和态度，重视不够。同时，由于受传统考试方法的制约，对学生实验能力很难考核，助长了学生不爱动手的习惯，再加上本校实验仪器设备严重不足，物理实验教学中存在讲实验的现象，这是很不科学的，违背了以人为本的思想，忽视学生动手能力的培养，因此不少学生对物理逐渐丧失了学习兴趣，更不要说什么创新 了。教育部《基础教育课程改革纲要(试行)》在课程改革目标中明确指出:要使学生具有初步的创新精神，实践能力，具有适应终身学习的基本技能和方法。《纲要》还指出:要改变课程实施过于强调接受学习死记硬背、机械训练的现状，倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手，培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力。 三、课题的界定 本课题将从物理教师实验课的教学引领和学生实践两个方面进行研究。反思过去实验教学中存在的不足，进一步改善实验教学对学生的引领作用，带领学生创造一些设计性的和具有探索性的实验素材;在实际操作中，教师鼓励学生通过小实验、小制作、小发明，使学生乐于动手，勤于动手，不断享受成功的感受，从而培养学生的创新精神，提高学生的动手实践能力。 四、研究意义和价值 中学物理科课程标准也明确指出:实验教学在培养学生实事求是、严肃认真的科学态度和训练科学方法具有重要的意义，在培养学生观察能力和实验能力方面具有不可代替的作用。物理科实验以其生动的魅力和丰富的内涵，尤其是那些能体现探索性和创造性的实验，在培养学生的创新能力、创新意识方面发挥着独特的功能和作用。 《纲要》和新的课程标准，对物理实验教学提出了更高的要求。要实现这样的课程目标，就必须将知识与技能、过程与方法、情感态度价值观三维目标有机地融合在学生具体的学习活动中。因此，在物理实验教学中如何培养学生的动手能力以及解决问题的能力，激发学 生积极主动地进行观察和实验、提出和求证假说以及做出解释等积极构建知识的活动并通过交流甚至辩论，使学生得以评判自己和他人的解释，从而加深自己对知识的理解和掌握。为此提出"中学物理实验教学中学生动手能力培养的研究"课题。 五、课题的理论依据 以新课程的凯利的个人建构主义理论、布鲁纳的多元智能理论、马斯洛的自我实现理论、斯滕豪斯的行动研究、凯米斯的研究理论等理论为指导，以开展动手能力研究为核心开展实践研究。 六、研究的目标、内容与重点 (1)研究目标: 开展此课题的研究，目的是希望通过实验教学，加强对学生的基本操作、基本技能的训练，使学生初步了解科学研究的基本方法，促进理论与实践的有机结合;培养学生的动手能力，开发学生的潜能，优化学生的基本素质，培养学生探索科学问题的浓厚兴趣，敢于质疑、敢于尝试的科学勇气，大胆想象而又细心求证的科学态度，以及善于合作的科学作风，从而提高学生分析问题和解决问题的能力。 (2)研究内容与重点: 1、中学物理实验教学中学生动手能力的研究。 2、培养动手能力对提高学生素质和学习兴趣的研究。 3、培养学生动手能力对促进教师实验教学水平的研究。 4、探索有效培养学生动手能力的模式，特别是在课堂实验教学中 和课外活动中如何培养学生动手能力的研究。 七、研究方法和研究过程 课题研究的思路和过程及分工: (1)培训准备阶段。时期:2008年3月-2008年6月 主要工作是: 1、接受主课题的培训，积极收集整理有关数据资料，制定实施 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 和研究 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ，撰写开题报告，完成开题工作。 2、收集、整理信息，组织课题组成员学习教科研知识和新课程理念。 3、成立课题领导小组，拟定研究方案。请专家论证。 (2)具体实施阶段(2008年9月-2010年6月) 1、对学生实验动手能力进行调查，并建立有关的评价方法。 2、开展实验探究活动，提高学生的动手能力。 3、各备课组全面深入地围绕方案目标进行对应内容的具体研究。 4、收集学生在实验活动中的各种资料、小制作、小发明等。 5、各备课组小结平时研究情况，并进行整理。 (3)总结结题阶段(2010年8月-2010年10月) 对研究情况进行统计、分析、整理，总结研究成果、撰写研究报告、工作报告，展示科研成果，申请专家鉴定成果、结题。 课题研究的主要方法: 1、调查法: 包括访谈、问卷等。学生的实验动手能力如何，对实验的认识怎样，对实验教学有什么要求和建议等等，需要对学生进行了解。采用问卷调查等方法，能够比较完全地了解这些情况。 2、观察法: 由于本课题所要研究的问题中，需要对学生在开展实验教学前后及其各个阶段所表现出来的各方面的变化情况进行分析和研究，如学生对实验教学的主动性和积极性的变化情况，学生兴趣的变化情况等等。有关数据或资料用观察法调查法等来加以研究、记录就比较合适。 3、实验法: 实验法主要是针对实验教学在常规课堂教学中加以具体落实的实施，对这种教学模式和方法进行实际操作、实验。通过课外活动的小制作、小发明加以提高。 4、讨论法、实验设计等研究方法 八、主要研究的理论成果及分析 (一)课题组教师的教学、教研能力有了显著的提升。 通过课题研究，增强了教师主体意识、实践意识、创新意识及“科研兴校”意识，在教学活动中更好地落实了“老师主导、学生主体”信课程理念，教学水平和教研能力有明显提高。有多篇论文在省州县的论文评比中取得好的成绩。其中课题组主持人杨仕艾老师于2008年被州教科院授予“州学科带头人”、“州优秀教研员”称号、州教育局评为“学习型教师”，其撰写的论文《浅谈多媒体技术与物理教学的整合》在吉首大学报上发表，得到同行的好评;课题组组长龙爱忠老师连续三年年终考核为“优”，记三等功;田紫兴老师的论文《在新课改下如何搞好湘西地区高中物理教学》获省一等奖;并在2009年第九届省青年物理教师大赛中获“说课与创新”组一等奖。整个物理教研组形成了良好的教研风气，培养了一支年轻的骨干教师队伍。 (二)学生实验动手能力获得了较大的提升 1.提高了学生使用基本仪器的技能 物理大纲要求:“学会正确使用仪器进行观察、测量和读数。”掌握基本仪器的使用是做好物理实验的基础。高中阶段的基本仪器有:刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、秒表、弹簧测力器、打点计时器、电流表、电压表、滑动变阻器、变阻箱、多用电表等。要让学生了解这些仪器的基本构造、原理、使用方法。在介绍这些基本仪器使用方法时，应抓住各种基本测量仪器的共性来加以指导: ?使用前，先培养学生学会观察量程及调节零点的技能。观察量程，有助于我们估计是否会超出量程，以免超出量程而损坏仪器。让学生养成在使用基本仪器前调节零点的习惯，并要掌握零点的修正。 ?掌握正确读数的技能。让学生掌握读数的一般方法，关键是会读出仪器的最小刻度值，学会正确读数的姿势。如电表的读数视线应与刻度盘垂直，并且正对指针等。 ?能根据说明书中介绍的仪器构造、原理、掌握它的使用方法和使用规则。在“必修”中有五个实验“用打点计时器测速度”、“探究小车的速度随时间变化的规律”、“ 探究加速度与力、质量关系”、“探究功与速度变化的关系”、“验证机械能守恒定律”都用到了打点计时器，如果学生学会了正确使用打点计时器这种基本仪器，以及如何对纸带进行数据处理，那么就会大大提高实验的成功率以及完成实验的效率。 2.培养学生观察实验现象的能力 观察是对事物和现象的仔细察看、了解，它是思维的知觉，智力活动的门户和源泉。培养学生的观察能力，除首先让学生明确观察目的外，更重要的是传授观察方法和为学生创造最佳观察条件。 在《自由落体运动》的教学中，为了探究自由落体运动，高一课题组特地设计了三个演示实验:演示实验(一):拿两张相同的纸，把其中一张纸揉成一团，然后把这两张纸同时从同一高度放开，观察两张纸的下落快慢,学生讨论后就可以得出结论:轻重一样的物体运动的快慢不一样;演示实验(二):轻重不同的两个小石子从同一高度放开，观察两个小石子下落快慢,学生在观察现象讨论后就可以得出结论:轻重不同的物体下落一样快。演示实验(三):“牛顿管实验”:观察轻重不同的羽毛和木塞在牛顿管中的运动。进而可知是由于空气阻力的影响，在忽略空气阻力影响的条件下得出自由落体运动的概念、性质和规律。可见在在教学中如果给学生创造出很好的观察条件:实验操作简单、结构简单、可见度高、目的性强、成功率高、现象明显、直观、时间适度，那么学生就很容易注意力集中在观察现象中很快找出他们的关系。 3.培养学生合理选择仪器的能力 在平时的分组实验中，总是有意识的在桌子上多摆一些实验器材供学生去选，或是少一些器材让学生去发现，这样有意识地去培养学生合理选择仪器的能力。 如在“验证机械能守恒”实验中，高一课题组在实验桌上可供选择的实验器材有:铁架台、电磁打点计时器、电火花打点计时器、复 写纸、粉墨纸盘、纸带、天平、低压交流电源、低压直流电源、220V交流电、秒表、导线、开关。问学生不必要的器材有哪些,缺少的器材有哪些,如果学生能合理地选择好仪器，那么就说明学生对这整个实验过程比较清楚，知道接下来该用什么器材来做什么事，测量哪些物理量，有助于学生顺利地完成实验。 4.养学生根据实验目的要求独立设计实验方案的能力 在实验方案的设计上，以往总是老师设计好了学生照做就是，而如今新课程改革，不仅注重结果，更注重过程，所以在实验方案的设计上，笔者是这样做的:给学生提出一定的要求，让学生在规定时间内完成设计，如在“牛顿第二定律”教学中，高一课题组要求学生按照以下四个要求设计实验方案: ?如何利用桌上的实验器材创造条件，使小车做匀加速直线运动 ?如何测量小车的m、a 、合外力F ?在测小车的合外力时如何解决小车所受的阻力问题, ?设计数据记录表格 各小组设计出方案后，请一个小组上讲台展示他们的方案，其他小组有异议的可以提出各自的想法，在教师的帮助下最后确定最理想的方案。整个实验课体现了以学生为主，老师只是一个引导者的身份。这样学生在实验课堂中真正地动脑、动手，而不是机械地重复。激发了学习的兴趣。 5.培养学生实验操作能力 由于高中课程较紧，很难在课堂上给学生以充分的时间来进行实 验操作，于是就会出现以下现象: ?许多实验操作能力较差的同学在课堂上无法在规定时间内完成实验操作; ?对实验有新想法的一些同学也无法用实验加以验证。 ?小组实验时，一些同学只看不动手，或是由于同桌的动手能力比较强，使得他没机会动手的。 对于以上现象，课题组采取了以下 措施 《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施 : ?开放实验室:利用每周一次的傍晚开放实验室，让这些同学走进实验室，单独操作，熟练我们的实验器材，熟练我们的操作步骤，这样大大改善了吃大锅饭的现象，使得真正想学的同学有地方可去，有地方可学。 ?实验操作考试:在阶段考中，不仅仅考笔试，还考实验操作，让学生抽签实验进行实验操作考试，取得不错的成效，使用原来不做实验的同学也不得不在平时的实验课中认真、动手去做实验，起到很好的促进作用。 6.培养学生处理数据、归纳结论的能力。 例如高二课题组在利用伏安法“测定电源的电动势和内阻”的实验中，可以测量两组数据通过公式来计算: E,U，IrE,U，Ir， 1122 U,UUI,UI122121r,E,可得:、。 I,II,I1221 为了更好地减小误差，可以采用图像法来分析: U 说明: ?图像与纵轴的截距为电源电动势 E I?图像与横轴的截距为短路电流 短 r?图像的斜率为电源的内阻 0 I 类似的处理方法在物理很多问题中都可以应用，如:《探究小车的速度随时间变化的规律》中求加速度、《探究加速度与力、质量关系》求质量等都可以利用。提升了学生利用数学方法处理物理问题的能力。 两年多来有意识地培养学生的各种实验能力，使学生喜欢上实验课，喜欢上物理课。提高了学生使用器材能力、合理选用器材的能力、观察实验现象的能力、设计实验的能力、处理数据和归纳结论的能力。 进一步激发了学生学习的兴趣，培养了学生实验动手能力，提升了学生的综合素质。 十、主要研究的实践成果及社会反响 1、课题组教师的教学能力有了提高。 2、课题组教师的教研能力有了提升。 通过课题研究，教师增强了主体意识、实践意识、创新意识及“科研兴校”意识，教学水平和教学能力有明显提高，教案设计规范，教师积极撰写论文，论文水平明显提高，形成了良好的教研风气，培养了一支骨干教师队伍，青年教师成长较快。 3、学生的素质得到了提高 经过课题研究，促进了学生能力的发展及良好的思想品德和行为习惯的养成，使学生的个性、特长得到了自主发展。学生多次在县级以上学科竞赛及小发明创作评比中获奖，物理实验教学对激发学生学习兴趣，全面培养学生能力，提高学生科学素养和综合素质，能起到积极有效的重要的作用，有着其它教学方法难以比拟的优越性。教育教学质量稳步攀升。 “自己动手，让生活更精彩”的有奖小发明、小制作比赛获奖名单 获奖时间 等级 级别 颁奖单位 获奖者 获奖作品 2009年5月 一等奖 校级 古丈一中 张文玲 《 电力》 2009年5月 一等奖 校级 古丈一中 王正午 《环保象棋 》 2009年5月 一等奖 校级 古丈一中 石俏枝 《多功能花瓶 》 2009年5月 二等奖 校级 古丈一中 向雪梅 《不倒翁》 2009年5月 二等奖 校级 古丈一中 向 波 《孔雀笔筒》 2009年5月 三等奖 校级 古丈一中 鲁 杨 《纹车》 古丈县高中生研究性学习论文及调查报告大赛赛获奖名单 获奖时间 等级 级别 颁奖单位 获奖者 获奖作品 2009年12月 《力在生活的应用》 一等奖 县级 古丈教科所 古丈一中 彭伟 2009年12月 《力在生活的应用》 一等奖 县级 古丈教科所 古丈一中 彭佳林 《摩擦力在现实生活中的利 2009年12月 一等奖 县级 古丈教科所 古丈一中 王伟 与弊 》 2009年12月 《力在生活的应用》 二等奖 县级 古丈教科所 古丈一中 杨升才 2009年12月 《力在生活的应用》 二等奖 县级 古丈教科所 古丈一中 吴艳凤 2009年12月 《电磁波的辐射》 二等奖 县级 古丈教科所 古丈一中 向露 2009年12月 《摩擦力在我们生活中的利二等奖 县级 古丈教科所 古丈一中 杨升才 与弊》 2009年12月 《力在生活中的应用》 二等奖 县级 古丈教科所 古丈一中 向颜敏 4、课题组的老师在各级各类评比中获奖，专业水平得到提高，教师的综合素质迅速提升。 课题组老师获奖统计表 姓 名 获奖事由 获奖时间 级别 颁奖单位 龙爱忠 论文《物理实验教学中如何培养学生的创新能力》 2009年 省级 省继教会 龙爱忠 政府嘉奖三等功 2010年 县级 古丈县 龙爱忠 州中小学教师继续教育工程“学习型教师” 2010年 州级 州教育局 州非学历远程培龙爱忠 州中小学教师非学历远程培训“优秀学员” 2010年 州级 训指导中心 龙爱忠 教学课件《简单的逻辑电路》 2009年 省级 省继教会 龙爱忠 教学设计《圆周运动》 2010年 州级 州教科院 古丈县高中生研究性学习论文及调查报告大赛辅古丈教科所 古龙爱忠 2009年 县级 导奖 丈一中 龙爱忠 古丈一中多媒体课件说课比赛 2010年 校级 古丈一中 谭祝辉 教学设计《电源和电流》 2010年 省级 州教科院 谭祝辉 论文《中学物理教学中的创新教育》 2009年 省级 省继教会 谭祝辉 论文《新课程改革背景下高中物理教师的教学》 2009年 省级 省继教会 州高中教育教学谭祝辉 州高中质量检测分析报告 2009年 州级 指导中心 州高中教育教学谭祝辉 州高中质量检测分析报告 2008年 州级 指导中心 谭祝辉 古丈一中多媒体课件说课比赛 2008年 校级 古丈一中 田紫兴 论文《如何培养学生正确的价值观》 2008年 州级 州教科院 田紫兴 论文《新课改下如何搞好湘西地区物理教学》 2009年 省级 省继教会 田紫兴 湖南省第九届青年物理教师说课比赛 2009年 省级 省教科院 课题组主持人杨仕艾老师于2008年被州教科院授予“州学科带头人”、“州优秀教研员”称号，龙爱忠、杨仕艾老师被州教育局评为“学习型教师”。田紫兴、龙爱忠、杨仕艾等几位老师多次被评为学校的优秀班主任。 5、课题研究显示出了一定的推广意义。 课题组的教师先后进行了20多次研究课，10多次公开课，得到了家长，学校领导和广大教师同仁们的一致好评。 十一、讨论和思考 经过两年时间的艰辛探索，我们课题组取得了较为丰硕的成果，基本达成了预期的研究目标。但是由于课题组成员的教学任务重，我们的研究还不够深入，活动开展不够丰富。许多教师为了赶教学进度，没有经常组织学生进行创新实验，很少组织学生开展与其他兄弟学校的交流活动。 1、要切实重视物理实验教学 物理是一门以实验为基础的学科，实验在物理教学中具有十分重要的作用。物理概念、物理规律都是从实际问题中抽象、概括出来的，而物理实验对于建立物理基本概念和理论及加强对它们的理解有着不可替代的作用。初中学生刚开始接触和学习物理，抽象思维能力和动手能力还比较薄弱，因而，加强物理实验教学显得尤为重要。各种类型的物理实验，具体形象地展示了物理知识的形成和发展过程，为学生的学习提供了丰富的感性材料，，不仅能激发学生学习兴趣，提高学生的学习积极性，更重要的是，通过实验可以培养学生科学的态 度，培养学生观察、分析问题的能力，让学生逐步了解科学的发展过程，体验科学探究的过程，培养学生团结与协作的能力，巩固已有的知识，提高学生自主学习的能力以及掌握研究性学习的方法。 2、加强学生创新能力培养 在实验教学中，应注意不断鼓励学生通过观察、比较、实验、归纳、类比等探索手段提出种种假设和猜想，增强他们的创新意识，加强创新能力培养。过去，实验一般以教师为主体，学生仅仅是旁观者，没有直接参与，不利于其创新能力的培养。现在我们除了让学生做好学生分组实验外，还可将一些演示实验改为探索性实验，让学生充分地动口、动手、动脑，发挥学生的主体作用，从而有利于学生创造性思维的激发。对于学生分组实验，我们在帮助学生弄清实验原理的基础上，允许学生用不同的器材、不同的实验方案进行实验。例如，测量物质的密度时，我们可以用天平和量筒(水)，也可以用弹簧测力计和量筒(水)，还可以用弹簧测力计、烧杯和水借助浮力知识来测量(用“称重法”)。在不同的实验方案中，学生需要在多种因素中进行取舍和筛选。这就使得学生分析、抽象、概括、综合表达能力都得到训练和发展。 除了演示实验和分组实验之外，在学生的课外小实验、小制作、社会调查实践中，也可以开展创造性活动，培养学生的创新能力。 3、教师要发挥正确示范作用 在进行学生分组实验时，学生即使按照教师要求在实验前做好预习准备工作，对仪器的操作步骤也比较清楚了，但一旦接触到实验仪 器，仍会束手无策。因此，实验前教师应对如何正确操作仪器进行示范，讲清仪器的使用方法和容易发生的故障，点出本次实验的关键所在，引导学生学会自己排除故障。这样既能减少盲目操作造成仪器的损坏，又能使教师不致陷入疲于应对解答学生的问题之中。在学生进行操作过程中，要抓住典型事例向学生示范强调。例如，初三年级学生做电学实验，初学阶段很容易将电表“，”、“,”接线柱接反。可以在学生实验前，先做示范操作，将电源的正极和电表正接线柱先用红线做上特殊标记，然后用红色导线把电源的正极与电表的正接线柱连接起来，用黑色导线将电表的负接线柱与电源负极相接(电路中有用电器)。在学生动手实验时，教师要巡回视导，发现错误，及时进行示范指导。教师在做演示实验时，也要注意动作的规范性，给学生以潜移默化的正确的影响。如使用天平，取用砝码时，要用镊子不得用手，且镊子口的凹边应当朝上，待测物和砝码都应放在托盘的中央。 总之，物理实验教学对于激发学生学习兴趣和求知欲，培养学生勤于动手、善于思考和探究、创新的能力，以及理论联系实际和实事求是的科学素养，全面提高学生的综合能力都起着十分重要的作用，我们必须重视物理实验教学。 2010年9月