1、在初中物理實驗教學中培養學生探究能力的研究中期報告一、課題簡介1、課題由來基礎教育課程改革已經實施幾年了， 課標和新教科書已經將過去教學中的許多演示實驗和學生實驗， 明確寫為學生的探究活動， 如學生實驗 “觀察水的沸騰”變為“探究水的沸騰” ，演示實驗“觀察平面鏡成像”變為“探究平面鏡成像的特點” 等等。注重了科學探究活動的教學，學生的科學探究能力有了一定的提高。但由于教師對探究性實驗教學方式的把握受自身因素的影響很大，導致公開課中實驗探究活動開展得轟轟烈烈，而常態課堂中“一言堂”“滿堂灌”現象還是很普遍， 因為不少教師還認為探究性實驗中學生探究浪費時間，效率差，不如直接做驗證性實驗教學效果好

2、。學生自主、 合作、探究的學習方式仍停留在表面上，并沒有深刻地去改變學生的學習思維習慣。因此，在新課程改革背景下，對于不同類型的課內實驗， 教學設計時要設計什么樣的實驗探究點，才能取得最大的教學效益培養學生探究能力。如何設計學生課外探究實驗方案，為教師提供一些具體案例幫助他們在常態教學中有效開展實驗教學，成為我們必須研究并且急待解決的重要課題。2、研究目標對課內實驗進行研究， 從提高學生的探究能力角度尋找教材中的演示、分組、課后實驗的探究點，隨堂開展學生自主建構學習的實驗教學。研究并探明探究性實驗教學方式的構成、特征，針對蘇科版教材設計操作簡單、廣泛適用的探究實驗； 研究并探明探究性實驗教學方

3、式的操作流程、變式拓展與學生探究能力提高的策略途徑；研究并構建初中教師在新課程背景下進行探究性實驗教學時間控制策略研究并設計學生課外探究實驗方案，為教師提供一些具體案例幫助他們在有效開展課外實驗教學并探明課外實驗探究對學生探究能力培養的作用研究并探明學生探究能力提高的可觀測特征3、研究內容1. 課內實驗教學對學生探究能力的培養對課內實驗進行研究， 從提高學生的探究能力角度尋找教材中的演示、分組、課后實驗的探究點，隨堂開展學生自主學習建構的實驗教學。課內探究性實驗教學組織形式的研究，根據教學內容確立是在教師引導下的實驗探究式學習， 還是小組合作式實驗探究性學習，還是完全開放式實驗探究性學習。針對

4、蘇科版教材， 開發和整合課內探究實驗器材輔助課堂教學，研究探究實驗過程中小組合作探究的有效性及學生提問、猜想、設計、操作、歸納、評估等環節的有效性。課內探究性實驗教學培養學生探究能力時間和效率的研究。2課外探究性實驗教學對學生探究能力的培養課外探究實驗內容與教材內容如何統一，怎樣組織，如何實驗， 怎樣記錄，怎樣交流，怎樣評價。課外如何使用生活資源開展實驗探究活動，如何引導學生利用一種器材開展多個探究實驗，培養發散思維能力。3研究并探明學生探究能力提高的可觀測特征4基于網絡環境的自主實驗探究式教學模式的構想的實踐通過教學實踐和教改實驗，我校準備將現代信息技術與初中物理課程加以整合，構建以培養學生

5、的物理創新意識、創新精神和解決實際問題的能力為宗旨，以培養學生探究能力為主攻的“自主探究式”初中物理課堂教學模式。二、研究情況介紹（1）2010年 9 月至 12 月份，課題組根據實驗計劃。對八上和九上的教學內容進行不同類型的實驗教學, 分工開設研究課并進行反思， 再經全組討論總結探明蘇科版教材中八、 九年級上冊的教學內容從提高學生的探究能力角度選擇是什么樣的探究點來進行課堂實驗教學。八上和九上中有一些內容如： 溫度計的原理及使用；杠桿五要素尤其是力臂知識的教學，這些內容的教學最容易被老師設計成講授和實驗驗證教學模式不利于學生探究能力的培養。因此這一階段 8 年級和9 年級課題組的任務便是針對

6、這種以“內容認知”為主學習內容，選定怎樣的探究點，采用什么樣探究實驗活動方式進行教學以有效培養學生探究能力。課題組經過努力 8 年級上冊教材確立了如下的探究點：物體發聲振動不明顯，如何顯示；如何測聲速“制作溫度計時用何種液體，瓶子里的水是否灌滿，怎樣標刻度”為探究點探明 “溫度計的原理及使用；“我來測溫度”采用讓學生在具體操作的過程中相互評估，從而順利掌握普通溫度計和體溫計的使用方法探究影響蒸發快慢的因素如何設計實驗證明碘升華過程中沒有液態碘出現如何得到單色光如何設計實驗證明光在空氣中沿直線傳播；光沿直線傳播的條件是什么？反射光線和入射光線在空間的位置關系如何？凸透鏡和凹透鏡看近處物體像不同是

7、否是光經過透鏡后發生偏折有關探究近視眼和遠視眼成像位置探究比較運動快慢的方法；探究運動和靜止的相對性。9 年級上冊教材確立了如下的探究點： 杠桿概念中為何引入力臂概念探究影響斜面機械效率的因素判斷用電器串并聯的方法電流表和電壓表接入電路對電流的阻礙作用與什么相當探究串并聯電路的故障探究水果電池正負極與金屬材料的關系。 針對這些實驗探究點課題組以研究課例為主要研究手段從提問、猜想、設計、實驗、評估、歸納結論等多方面有選擇的進行學生探究能力的培養。（2）2010年 9 月至 12月份，課題組針對書本上的探究性實驗，根據前幾年的“講多了，學生實驗不充分；講少了，學生不會做，實驗課堂亂糟糟”的教學實際

8、，對 8 上“探究冰和石蠟的熔化特點” “探究平面鏡成像特點”“探究凸透鏡成像規律”對 9 上“探究杠桿平衡條件”“探究使用定滑輪和動滑輪的特點” “探究影響滑輪組機械效率大小的因素”“探究串并聯電路的特點” “探究電流和電壓、 電阻的關系” 等課題進行探究性實驗教學，探明探究性實驗教學采用什么樣的教學模式， 更有利于學生探究能力的提高。 “探究凸透鏡成像規律”這個實驗教學處理不好很容易變成驗證型實驗，變成假探究。經過課題組同課異構在一個星期內每位老師都開設“探究凸透鏡成像規律” 研究課，然后一起研究最后得出這樣的結論： 實驗教學中的討論比實驗操作更有效，課堂時間有限， 時間分配優先考慮放在實

9、驗前的討論上。以這節課為例： 教師通過情景設置讓學生體會凸透鏡可以成不同的像，然后讓學生討論：1、實驗器材如何放置，又如何調節會對我們找像有幫助？ （幫助學生探討光源是否固定， 蠟燭和光屏是否都需要移動） 2、找到像時需要記錄什么？3、找到縮小像的同學請舉手。4、找到放大像的同學請舉手。 5、會不會有等大的像？如何盡快找到這個像？多年的教學告訴我們學生對于凸透鏡成像規律的記憶是非常薄弱的，許多學生當時記住，到了初三就全忘記了， 究其根本還是在于知識是老師，告訴學生不是探究的來。而針對上述問題展開討論， 學生自我發現效果較好。 學生對自己經過思考探究的知識掌握牢固， 但不經過引導， 放任學生自我

10、探究， 學生探究出錯誤結論對將來影響也會很大，所以通過老師引導學生實驗前討論是非常重要的。（3）2011 年 1 月份對八上和九上的內容設計一個學生課外探究實驗方案，使用生活資源開展實驗探究活動，引導學生利用一種器材開展多個探究實驗，培養發散思維能力，并收集優秀學生實驗方案和成果。具體案例如下：1、在學習液體的壓強時，指導學生做“模仿帕斯卡裂桶實驗”。（如圖3）制作方法：用一根兩端帶玻璃管的橡皮管， 一端連接一個剪成漏斗狀的可樂瓶，另一端連接一個刻有淺槽的可樂瓶。進行實驗：通過剪成漏斗狀的可樂瓶向刻有淺槽的可樂瓶內注滿水，抬高剪成漏斗狀的可樂瓶，再倒入一杯水，可看到刻有淺槽的可樂瓶裂開。2、“

11、二個乒乓球的遭遇” -浮力產生的原因取一個可樂瓶，剪去底部，留下上部分作漏斗，把兩個乒乓球放在可樂瓶中。（如圖 5）探究：當向可樂瓶中倒水時，兩個乒乓球會處于何種狀態？然后用手堵住瓶口，又會出現什么現象？從中得出什么結論？透過可樂瓶，觀察手，會有什么發現？如何解釋？（4）2011 年 2-3 月份對八下和九下的實驗內容重復上學期的研究思路，圖 3 圖 5 圖 6 這一階段的研究不僅要完成蘇科版教材中八、九年級下冊與第一階段對應的實驗教學研究工作更主要要進行學生探究能力是否提高的觀察和評價，設計合理的評價量表。這一階段課題組經過努力針對8 年級下冊教材確立了如下的探究點：探究對彈簧測力計刻度劃分

12、探究在地球不同地點重力的方向如何證明摩擦力的大小與重力、質量無關如何設計探究二力平衡的實驗如何用實驗證明浮力大小與物體體積、密度、質量、重力無關探究物體的浮沉條件。針對這些實驗探究點課題組以研究課例為主要研究手段從提問、猜想、設計、實驗、評估、歸納結論等多方面有選擇的進行學生探究能力的培養。9 年級下冊教材確立了如下的探究點：探究電阻對電流做功的影響探究影響電動機轉速和方向的因素探究電動機不轉的原因。針對這些實驗探究點課題組以研究課例為主要研究手段從提問、猜想、設計、實驗、評估、歸納結論等多方面有選擇的進行學生探究能力的培養。同時課題組針對書本上的探究性實驗，8 下的“探究物體的質量與體積之間

13、的關系”“探究物體重力與質量的關系” 、 “探究影響滑動摩擦力大小的因素” 、“探究二力平衡的條件”、 “探究阻力對物體運動的影響”、”探究壓力的作用效果” 、“探究影響液體內部壓強大小的因素”“探究流速大小對流體壓強的影響” 、“探究影響浮力大小的因素” 。9 下的“探究影響電流做功的因素” 、 “探究影響電流熱效應的因素”、“探究通電螺線管的外部磁場” 、“探究感應電流產生的條件”等課題進行探究性實驗教學， 探明探究性實驗教學采用什么樣的教學模式，更有利于學生探究能力的提高。（5）2011 年 4-6 月份對八下和九下的內容設計學生課外探究實驗方案，這一階段主要開展引導學生利用一種器材開展

14、多個探究實驗，培養發散思維能力，并收集優秀學生實驗方案和成果。具體案例：實驗在學習電磁鐵時，教師也可指導學生在家庭中完成該實驗探究。1. 實驗器材準備：漆包線、粗鐵釘、電池、回形針。2. 進行實驗：將漆包線繞在粗鐵釘上，再將漆包線兩端接在電池兩極上，靠近回形針。（如圖 8）該實驗可探究：電磁鐵的磁性強弱與線圈匝數關系；電磁鐵的磁性強弱與電流關系；電磁鐵的磁性強弱與鐵芯大小關系；電磁鐵的磁極與電流方向關系。（6）8 年級學生探究能力的培養，課題組依靠課例重點放在提問、猜想、設計等探究能力的培養； 9 年級學生探究能力的培養， 課題組依靠課例重點放在設計、歸納、評估等方面。 采用的具體策略是： 利

15、用課題組尋找的實驗探究點為教學素材，展示物理情景，啟迪學生提出問題，根據生活經驗提出合理猜想，讓學生經歷設計實驗和進行實驗的過程，評估論證，歸納總結。（7）2011 年 7-8 月份根據在研究中獲得的反饋資料，發現探究性實驗教學在培養學生探究能力存在的問題， 并制定調整方案和措施， 進行新一輪的實驗、 反饋和調整。三、取得的階段成果介紹1. 教師和學生明確了科學探究在物理教學中的價值和作用學生要發展，就要不斷提高自身的科學素養，而許多重要科學素養的培養目標離開了感受、 領悟和理解的學習過程是無法真正達到的。學生在學習物理的過程中，通過科學探究能夠讓學生獲得對過程的感受、體驗和理解， 能有效保持

16、學生對自然界的好奇， 激發他們的求知欲， 讓他們體驗探究過程的喜悅和艱辛，促進學生主動建構具有個體意義的科學知識，獲得科學探究思維的方式、 方法和能力；科學探究還有利于學生更多地接觸生活和社會，從而領悟科學、 技術與社會的互動關系。2. 教師基本掌握了優化探究式教學的方法根據一年的課題研究教師基本熟悉蘇科版教材中如何有效開展探究式教學并形成一定的教學模式。例如（1）物理方法的教學： 在聲音的教學中， 要求教師在本節課結合探究事例完成引導學生體會“比較法”、“歸納法”、“轉換法”、“理想化思維方法”（2）探究情景的設置： 通過同課異構的研究方式， 發現探究情景的設置要關愛生命（速度引入時用羚羊被

17、獵豹吃掉情景不合適）、要符合學生最近發展區的認識特點（光的直線傳播引入用“小孔成像”和“日食、月食”不如用“手影游戲”）（3）教師掌握了如何有效提問：當探究實驗內容較復雜時，教師的提問要指向鮮明。比如在“升華和凝華”一課教學中，演示碘升華實驗時用這樣的問題“你看到什么？想到什么？”不如用“觀察碘的狀態有何變化？瓶壁上有析出物嗎？（4）開發了許多激發學生興趣的教學設計：光的折射引入采用“視頻展示臺展示，剛開始碗中沒有東西，倒水后看到硬幣”；參照物的教學采用“粘在黑板上的福娃在你閉上眼睛的兩秒內是否移動”小實驗效果都很好。（5）培養了教師和學生的創造能力探究式教與學由于開放性，極大的培養了教師和學

18、生的創造能力。3. 在參與實驗教學中培養學生探究能力的研究活動中，開發了教師和學生個人智慧，教師的業務水平和學生的物理素質都有不同程度的提高在研究的過程中，通過學習教育理論、讀書做筆記、開研討課、公開課，撰寫教學案例、論文等不同方式，感悟新理念，提升新思想，在行動中研究，在研究中行動， 自己的思想理念、 敬業精神、 教科研水平以及學生的物理素養等都有長足進步。4. 體驗到了做課題的辛苦與快樂，培養了敬業精神為了做好課題研究，不斷提高自身的教科研水平，課題組成員利用幾乎所有的業余時間找資源，搶著上公開課，敢于發表自己的見解。魏書生曾說“有一苦必有一樂”，有了創造的樂趣就不會覺得研究苦了。（二）實

19、踐成果1、蘇科版初中物理優秀活動設計匯編2、實驗課、示范課、觀摩課（課件）錄像（一共錄制8 節課）3、獲獎情況：（1）王德香在揚州物理改革創新大賽中“比熱容實驗方案改進”獲一等獎，江蘇省三等獎。王德香電學探究實驗在教學中的作用在揚州 2009年 12月物理論文評選活動中榮獲一等獎王德香論文改變教學觀念，利用物理實驗提高課堂實效在新課程教研版2010年第 10期第 71 版優秀論文三等獎。（2）徐迎春在 2010 年揚州“新課程論壇”中論文獲“一等獎”徐迎春在 2009 年 11 月被江蘇省教研室評為“蘇科版實驗教材先進個人”徐迎春在 2011 年 3 月獲儀征市初中物理優質課大賽一等獎(3) 楊家林論文初中物理實驗教學中非智力因素的培養發表在讀寫算2010年 32 期 61 頁（4）王德平論文發表