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课题研究报告 “宁夏第十三届基础教育科研成果评奖申报材料”
提高初中物理实验教学效率的实践与研究
马龙 贺兰县教学研究室
【内容摘要】如何通过较为高效率的教学方法或策略，使学生能广泛的参与到物理实验教学中，实验能力得以提高，从而提升物理学科的整体水平，在中考中，取得实质性的好成绩。经过全组成员不懈的工作和努力，立足学校实际，在学习中研究，在研究中实践。取得了初步的成果。研究了如下内容：1、实验备课的研究；2、多媒体辅助实验教学的研究 ；3、实验教学组织方式的研究；4、物理演示实验呈现方式的研究；5、教材中典型实验课题的规范操作及创新研究。课题研究的成果：1、初步探索出提高学校物理实验教学效率的方法；2、更新了教师的实验教学观念，提高了青年教师的实验教学素养和能力，青年教师茁壮成长 ；3、学生实验题答题正确率明显提高。在本课题研究中，我们以可持续发展理论为指导，依据现代教学价值论， 运用现代教学结构理论，进行了三年的研究，对教学现状深入调研，经过学习培训，开展实验教学研讨活动，以点带面，总结研究成果，摸索出提高我县初中学校物理实验教学效率的有效方法，促进了学校物理教学水平的提高。
【关键词】初中物理 实验教学 效率 实践研究
一、问题的提出
我县随着规模办学以及“义教均衡”政策的实施，生源越来越广，班级人数不断扩大，且生源中的不同智现象越来越明显，物理演示实验、分组实验也越来越难组织，达不到应有的实验效果。中考物理实验考查，不论是实验操作考核，还是中考卷中的实验探究题，得分都不理想，影响了学校物理教学的整体水平。摆在我们面前的一个最大难题就是如何通过较为有效的实验教学方法，使学生能广泛的参与到物理实验教学中，实验能力得以提高。学校物理实验教学的现实要求我们做这方面的实践和研究。
第二、新标准、新教材越来越注重了学生学习积极性的调动，注重了实验教学。它的最大特点就是不是仅注重实验研究的结果，而是更重视实验探究的过程；不是仅注重知识的传授，而是更重视学生自主探究学习知识的能力；不是课堂上教师为中心，而是重视师生的互动性学习。与时俱进的形势要求我们冷静思考，有必要进行这一课题的研究。
第三，研究应该为教学实践服务。我们的实践是教学的第一线，要通过我们教师的课堂，有效地提高学生的实验水平，提升我们物理学科的整体水平，在中考中，取得实质性的好成绩。从这一点上说，我们更应该实事求是，认真地去进行这方面的实践和研究。
二、课题的理论依据
课题以可持续发展理论为指导，实事求是，从实际出发。许多教育家的著作和成功案例也为我们的实践与研究提供了坚实的理论基础。在课题研究中，以现代教学价值论为依据，运用现代教学结构理论，取得了有益的成效。
三、研究内容：
1、实验备课的研究。这是上好实验课的第一步。老师的实验备课，再也不能象过去单纯的以教会实验过程，记住实验结论而上课，而要把学生放在第一位，调动学生实验参与的积极性，让他们主动地去观察，探究学习。而备课中，就应当重视上课过程的设计。例如，标明所实验的题目；从知识能力、实验方法、班级基础等诸方面提出教学本实验的要达到的目标；突出实验中的重点难点；实验中所运用的主要教学方法；以及可能会出现的问题讨论、解决以及时间安排等。
2、多媒体辅助实验教学的研究
如何利用信息技术对传统的物理实验教学方式和手段进行改革，使物理实验教学活动达到最佳效果，成为我们所面临的新问题。在教学中，用多媒体可以演示一些不易观察、有危险性、无法或没有条件实现的实验，有时的确能产生事半功倍的效果。由于计算机课件演示的实验，省略了实验仪器准备、安装等过程，又具有可重复性，还能够完成许多用传统方法和仪器难以测量的实验，所以有些教师很热衷于用课件来代替真实的实验操作，过度使用，致使课堂实验教学异化为学生看教师操作课件，却是不可取的。怎么利用好媒体课件？如何有效发挥它的实验辅助作用，是我们课题组的又一个研究内容。
3、实验教学组织方式的研究。
在实验教学中，当教师的课堂组织方式得当时，学生们就喜欢学，自觉学，教和学就会达到和谐统一，实验教学就会高效。当教师的方式方法简单乏味、无创新时，教和学就成了对立，学生们就会感到是教师强迫他们学。教师要想在实验教学中调动起学生的积极性，让他们积极参与探究活动，就必须把重点放在以学生为中心上。认真设计实验教学的每一个环节，让学生更大程度地发挥自己的自主性，才能使学生的学习焕发生命力。为了便于研究，更具有针对性，此研究内容又细化为六个具体的方面：⑴课前学生在知识和心理两方面做好准备的研究；⑵讲解实验时如何集中学生的注意力的研究；⑶调控学生的有序实验的研究；⑷保证实验器材完好的研究；⑸保证实验效果——看、记、得、思的研究；⑹课后进一步激发学生的探究思维的研究。
4、物理演示实验呈现方式的研究
一个演示实验效果的好差与其呈现方式密切相关，只有好的呈现方式才能改变物理课呆板、生硬、味同嚼蜡的现状，代之以满堂生辉，给学生以激情和美的享受，从而激起他们高涨的学习热情。如何探索创新一些好的实验呈现方式，提高实验效率，每个教师都有自己好的经验，好的做法，就是缺乏归纳整理，使之科学化，更具有可操作性，是我们研究此内容的意义所在。
5、教材中典型实验课题的规范操作及创新研究
结合示范课：《比热容》实验教学、《重力》实验教学、《大气的压强》的实验教学及实验器材改进，《压强》实验教学及创新，让全组老师，特别是青年老师，进一步明确了规范操作的重要性，再一次学习了各个实验的规范操作要领，注意事项。通过实验创新的实践与研究，能提高中青年教师的动手创新能力。
四、研究方法
1、调查法：通过听课、座谈、问卷调查等手段搞清目前初中物理课堂实验教学现状，并经过综合分析，找出影响物理实验教学效率的症结所在。
2、资料法：利用书籍、网络查阅有关资料，借助别人优秀的成功经验，指导我们的实验研究，为课题研究提供丰富详尽的背景资料，并更新了课题组成员的教育观念。
3、经验总结法：重视资料积累，及时撰写阶段性小结。积极参加各级教研活动，论文、教学设计评比活动；在学校开展公开课观摩学习。边实践边研究边总结，遵循实践→理论→再实践→再理论的认识过程。
五、研究过程与作法：
1、认真备好物理实验课
老师经常觉得，一上实验课就松了一口气，认为实验课好上，学生喜欢上实验室，积极性高，因而不认真备课，或者说不知道怎样备实验课。有时甚至没有教案就匆忙上实验课。针对这一问题，我们课题组利用开教研组会机会，首先提出：如何备好物理实验课？给老师一周思考、准备时间，形成一份8分钟左右的发言稿，在周二备课组会上，以小专题形式展开讨论.经过两次的专题讨论，各位老师交流经验，达成以下共识：
首先从思想上认识到，真正上好实验课很不容易，不下一番功夫是很难达到预期效果的。 学生们的好奇心强、爱动手，实验对中差生是一个引起他们学习兴趣，从而使其学好物理的好契机，我们应该抓住这个机会认真准备，上好每一节实验课。
其次，上实验课应当和其他课一样备好课，写好实验设计，要细化实验目的，实验方案力求现象明显，取材简单。除此之外还应该提前预做实验，以便取得第一手资料，懂得每一个实验的关键，这样才能取得主动权，做到心中有数。张学义老师，虽然讲课多年，每个实验在他们心中了如指掌，但每次上课前仍要认真预做。因为时间条件变了，因素也随着变化，只有预做才能做到万无一失。
2、改革实验教学方法和组织形式，充分发挥学生的主体性。
针对这一研究内容，我们的做法是：从刘子娥、葛晓祥、吴学清、王琼四位老师所上的四节较为典型的公开课评课分析入手，得出要充分发挥学生的主体性，在实验教学中首先要激发学生的问题意识，如“电功率”课中探究电功率与哪些因素有关？“研究电磁铁”课中思考增大电磁铁磁性的办法等，组织学生分组实验探究需要解决的问题。“简单机械的应用”课中，让学生自行进行简单机械的分类，交流生活中简单机械的应用的体会，让学生学得灵活，学的扎实。在“透镜及其应用”的电视复习课中，充分发挥学生的主体作用，培养学生学习物理的方法和研究性学习的意识，取得了较好的效果。
3、建立良好的实验教学模式，来更加合理、科学、有效地安排实验时间和内容。再进行反馈，及时评价过程中要注重三个结合：即：把问题——解答——评讲——改错紧密结合成一整体；把看书——思考——讨论——评价紧密结合成一整体；把讲授——测试——改卷——评价紧密结合成一整体；这一模式在我们九年级实践的较多，毕业班时间紧，任务重，实验考核又是物理中考的重头戏，如何高效的进行实验教学，显得尤为重要。通过实践，大部分班级的效果明显，学生能动起来，能参与到实验中，再加上老师的讲评，评价反馈，实验效率较高。
4、将综合实践活动与物理教学相结合，培养学生解决问题的能力。这一做法，在八年级实践的较多。去年，各校物理实验室都新增了一个综合实践室，配置较高，很实用。摸索使用中，发现物理教学中将综合实践活动与物理教学相结合，对培养学生的知识重组的能力和解决问题的能力很有帮助。形式尽可能多样化，有课外阅读，收集资料；参观学习，吸收经验；亲身体验，培养兴趣；自主设计，动手制作。体现了学生学习的自主性、探究性和合作性，在注重实践性方面注重了“四个结合”（1）与课内外实验相结合；（2）与物理科知识相结合；（3）与生活应用相结合；（4）与兴趣特长相结合。
5、结合典型实验，创新实验设计
我县每年都组织科技创新大赛，学校这块儿，主要是教具的创新，实验方案的创新。以此为契机，我们每学期都要求本组老师至少写一个实验创新方案或制作一个创新教具，教务处组织评选，择优上报，并给予绩效加分或物质奖励。这一做法，效果较好，每次都有新的设计方案或好的实验教具，好的方案同组共享，并在实践中加以优化，推动了我校物理实验教学水平的向前发展。教具制作方面，先后有8件作品获奖，邓伟老师的“光的反射定律演示器”获市级二等奖，马龙老师的自制教具获自治区一等奖，并代表宁夏参加了全国自制教具大赛。
六、课题研究的成果
1、初步探索出提高初中物理教学效率的方法：
（1）提高了教师实验备课的质量
备课是上课的第一步，教师则必须深入钻研教材，准确把握教材的重点和难点，整合课程资源，把握学生学习的具体特点，对课堂教学的程序进行精心的设计，在课题组研究的基础上，老师们在备课中重视新课程教学资源的开发和利用，注重新课标背景下教学策略的研究，“备课标、备教材、备资源、备策略”，形成了我组的备课特色。
（2）编写了有关的学案
课题研究期间，编写了有关实验方案、实验检测题等大量文字材料、还编写了两套九年级物理实验过关质量检测题。
2、更新了教师的实验教学观念，提高了教师的实验教学素养和教学能力，青年教师茁壮成长
教师的课堂实践能力得到了进一步发展。随着课题研究的深入实施，许多教师不仅在心目中有了自己的好课观，更重要的是找到了实验教学中的低效因子，明确了自身努力的方向。在实验教学中逐步变得驾轻就熟，实验课堂教学效率得到了明显的提高。张学义老师的课简约而丰实，学习氛围热烈。吴学清老师追求实验教学的“探究味”、“人情味”，课堂教学洋溢着浓浓的人文情怀，他多次承担县级、校级公开课，且每次都有创新的设计。蒋正龙老师，从一名特岗老师。经过3年的努力，教学成绩十分出色，课堂教学贴近学生，活泼而高效。王琼、王欢欢、邓伟等年轻教师，均在课题研究中脱颖而出。
3、学生学习的成果明显提高。
经过课题的研究，有效地促进了实验教学质量的提高，调研检测显示，学校物理实验成绩在原来基础上有明显提高，去年中考物理成绩全县第一，今年中考物理实验操作考核成绩，笔试成绩都获全县第一。学生的综合素质得到了很大提高，个性特长得到了充分发挥。
七、成果评估：
1、“提高初中物理实验教学效率”要关注教学效益，要求教师有时间与效益的观念。教师在教学时，既不能跟着感觉走，又不能简单地把“效益”理解为“花最少的时间教最多的内容”。教学效益不同于生产效益，它不是取决于教师教多少内容，而是取决于对单位时间内学生的学习结果与学习过程综合考虑的结果。
2、“提高初中物理实验教学效率”要更多地关注可测性或量化。如实验目标尽可能明确与具体，以便于检验教师的工作效益。但是，并不能简单地说量化就是好的、科学的。有效教学既要反对拒绝量化，又要反对过于量化。应该科学地对待定量与定性，过程与结果的结合，全面地反映学生的学业成就与教师的工作表现。
3、“提高初中物理实验教学效率”需要教师具备一种反思的意识，要求每一个教师不断地反思自己的日常教学行为，持续地追问“什么样的教学才是有效的？”“我的教学有效吗？”
4、“提高初中物理教学效率”也是一种策略。
具体地说，就是在教学活动的进程中把实验教学分成准备，实施与评价三个阶段，每个阶段都有一系列的策略。有效教学需要教师掌握有关的策略性的知识，以便于自己面对具体的情景作出决策，并不要求教师掌握每一项技能。
5、开展物理实践活动是提高实验教学效率的辅助手段，它是物理教学的一个重要方面，它既是物理课堂教学的补充，也是课堂教学的延伸，不仅能帮助学生复习、记忆、理解学过的物理知识，培养联系实际的能力，而且还能开阔眼界，丰富知识，吸引他们探索新的物理现象和规律，引导他们通过观察和动手实践去分析和解决物理问题，逐步提高他们对物理知识的理解、掌握和运用的能力，同时也能充分发挥学生个性与特长，促进非智力因素的发展。
五、存在的问题及改进措施
实现优化、高效的实验课堂教学是我们长期的追求。为此，我们付出了不懈的努力，也取得了一定的进步。但研究的困惑和问题也是必然存在的。
通过三年的实践研究，虽然我们取得一些成绩，但是在实践的过程中我们也有一些问题感到很困惑，感到由于班额大原因和考试指挥棒的指导作用，探究性实验活动目前还不能大面积的在课堂全面推开，特别是初三年级下学期因中考的压力，课后的探究性实验活动也因学生没有时间而无法正常进行了。有的人认为实施课题实验活动是浪费时间和精力，影响升学率。所以迫切希望实行新的评价制度。要在课堂上大量的开展探究性实验活动，实验仪器要做到尽可能基本配套，取用方便。靠课后或课前的老师或同学自制，准备的时间太多，实际操是还容易出问题，影响实验的准确性。
1、本课题在转变教师的教学观念上取得了较明显的效果，在提升教师的实验教学策略上也取得了较大的进步。但从整体层面看，师生实验教学方式改革的力度还不够大，部分课堂教学的创新意识还不够强。
2、评价改革是基础教育课程改革的重要组成部分，在一张试卷定升学的今天，如何改变过去过分强调甄别与选拔的观念与做法，如何把过程性评价与终极性评价、定性评价与定量评价、阶段性评价与发展性评价结合起来，建立以促进学生发展为目标的课堂教学评价体系，发挥评价的激励性与发展性功能，形成与课程改革相适应能够促进课堂教学效益提高的评价体系，这是一个要进一步深入研究的问题。
3、课题研究为教师专业成长构建了进步和发展的平台，但教师的教学素养、人文素养也始终是制约课题深入实施的瓶颈。如何进一步促进每一位教师更新教学理念，自主地开展日常形式的教学研究，还有待于进一步完善教师成长机制，从根本意义上促进教师的发展。 提高课堂教学的有效性，是教学永恒的主题。我们将继续立足于学校实际，加强师资培训，特别是注重对青年教师的跟踪指导，把握新课程的脉搏，进一步推陈出新，为提高我县初中物理实验教学水平而努力。
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