《技校物理實驗教學實施素質(zhì)教育的研究》課題開題報告

山東省鄄城縣技工學校 牛傳芳

一、課題研究的背景和目的

我國地方大、人口多，經(jīng)濟發(fā)展不平衡，各地的師資條件、學生狀況及實驗儀器設(shè)備條件有所不同，開展實驗教學要因地、因時、因人而異，應(yīng)采用多種適宜的實驗方法和教學儀器。由于教育形勢迅速發(fā)展，教育手段現(xiàn)代化，如電腦、閉路電視、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等多媒體日趨走進課堂，高科技的迅猛發(fā)展，許多跟高科技密切聯(lián)系的科普知識，如黑洞、中子星、核磁共振、磁懸浮、航空航天技術(shù)、空間技術(shù)、納米技術(shù)等寫入教材、開闊了學生的視野。由于以上原因，使得技校物理教材不僅具有系統(tǒng)性、科學性，還應(yīng)具有先進性，前瞻性、開放性，實驗教學也應(yīng)如此。加之，教育觀念轉(zhuǎn)變，創(chuàng)新意識、實踐能力提高，技校物理教材中出現(xiàn)許多新材料、新理論、新思想、新方法，這就要求廣大教育理論和實踐工作者進一步加強新教材中的實驗教學研究，拓寬實驗思想、方法，挖掘?qū)嶒瀮x器設(shè)備的潛在功能，培養(yǎng)學生的科學實驗態(tài)度和實事求是精神。

本課題的研究將結(jié)合本地區(qū)的實際情況，體現(xiàn)時代發(fā)展對技校物理實驗教學的要求。我校技校招生是面向鄄城縣，我縣是欠發(fā)達的地區(qū)，多數(shù)學生來自農(nóng)村中學，農(nóng)村中學的物理實驗儀器設(shè)備還不能全部到位，教師實驗觀念滯后于時代要求，使得學生的實驗技能，實驗創(chuàng)新方面存在著先天不足或參差不齊等，這對技校物理實驗教學有一定的負面影響。

以技校物理教學大綱為準繩，以現(xiàn)有物理教材中的演示實驗、學生實驗、小實驗為腳本，堅持物理教學的特色教育，堅持理論與實驗、應(yīng)用相結(jié)合的原則，靈活貫徹學以致用、實事求是、因材施教、塑造主體、突出個性的教學方法，使學生通過實驗獲得物理學基礎(chǔ)知識，形成基本的物理學觀點，初步掌握研究自然科學的方法之一------實驗法，為學生的終生性學習和工作奠定良好的基礎(chǔ)。

加強技校物理實驗，培養(yǎng)學生動手實踐能力是各發(fā)達國家技校物理教學的共同走向，隨著國際競爭的日趨激烈，各國都把注意力放在了21世紀人才的培養(yǎng)上，放在了教育改革上。在這方面，我國還處于劣勢，如每年國際物理奧林匹克競賽，中國選手雖然也能得到金牌等獎牌，而且也不少，但從理論和實驗分數(shù)分開統(tǒng)計看，中國選手的實驗成績不占領(lǐng)先，從這可窺探出我國技校物理實驗教學的薄弱。他山之石可以攻玉，發(fā)達國家的先進教育理論、經(jīng)驗，對我們的實驗教學研究具有重要的借鑒作用。

“創(chuàng)新是一個民族的靈魂”，在知識經(jīng)濟的社會中人的最重要的素質(zhì)是創(chuàng)新能力，所以在物理教學中培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力是實施素質(zhì)教育的重要內(nèi)容。而物理學從本質(zhì)上說是一門實驗科學，物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)和物理理論的建立都必須以嚴格的物理實驗為基礎(chǔ)，并受到實驗的檢驗，因此在物理教學中，尤其在實驗教學中，應(yīng)注意不斷激勵學生通過運用觀察與實驗、比較與替換、分析與綜合、歸納與演繹、類比與假說、形象和抽象等方法，發(fā)展他們的素質(zhì)。

二、課題簡介

1．實驗課題的名稱

技校物理實驗教學實施素質(zhì)教育的研究

2．課題名稱的界定

（1）、素質(zhì)教育：二十世紀八十年代中期產(chǎn)生的，與“應(yīng)試教育”相對應(yīng)的概念。其涵義：是以促進學生身心發(fā)展為目的，以提高國民的思想道德、科學文化、勞動技術(shù)、身體心理素質(zhì)為宗旨的教育。本課題側(cè)重于科學文化素質(zhì)的研究

（2）、物理實驗：是以掌握物理要素及其相互間規(guī)律為目的，人為復制和調(diào)控物質(zhì)運動的狀態(tài)與過程的一種科學實踐活動。物理實驗主要依賴儀器進行。物理實驗的基本特征：是通過人工復制和調(diào)控。減少次要因素的干擾，突出研究對象和研究的過程，且便于重復操作。本課題研究的物理實驗是教學實驗，它與物理學家進行科學研究而做的物理實驗----科學實驗既有聯(lián)系又有區(qū)別。教學實驗是有選擇地把一部分研究或探索物理現(xiàn)象和規(guī)律的實驗和事實，在集中的時間內(nèi)顯現(xiàn)給學生、教給學生，若時間、空間或條件許可，可讓學生自身或小組探究獲得。

（3）、物理實驗教學是物理課程和物理教學的一個重要的組成部分，它既是物理教學的重要基礎(chǔ)，又是物理教學的重要內(nèi)容、方法和手段，不能看作是物理教學的輔助手段。

基于以上認識，將本課題研究的內(nèi)涵定位在：以現(xiàn)有中國勞動和社會保障出版社技工學校物理教材中的演示實驗、學生實驗、小實驗為依據(jù)，運用教學論原理，將系統(tǒng)論、控制論、信息論與教育科研理論有機結(jié)合應(yīng)用到物理實驗教學中，啟發(fā)引導學生掌握實驗思想、知識、方法，樹立科學的實驗態(tài)度，培養(yǎng)學生動手實踐能力和自主探究能力，增強學生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神。

3、課題研究的支撐性理論

（1）、辯證唯物主義哲學方法論

馬克思、恩格斯創(chuàng)立的辯證唯物主義哲學，是研究自然、社會和人的思維活動的普遍聯(lián)系與發(fā)展規(guī)律的科學。辯證唯物主義哲學作為系統(tǒng)化、理論化的世界觀，具有方法論的職能。方法論是世界觀的根本觀點，轉(zhuǎn)化為人們觀察問題和處理問題的根本方法的理論，是世界觀轉(zhuǎn)化為一般后的方法原則的理論。

（2）、科學方法論

科學方法論是以科學的研究方法為對象的一門學問。是指科學研究中所采用的方法論原理的總和。是研究科學的一般方法，包括自然科學的方法、社會科學的方法和思維科學的方法，它不是某一學科所獨有的，而是許多學科或所有學科都普遍適用的方法。科學方法對教育科研有著比哲學方法更為直接的指導作用。科學方法論對教育科研的最顯著的影響，就在于為后者提供了一種“理性程序”或邏輯上的指導。

（3）、教育科學理論

在皮亞杰的認知發(fā)展理論基礎(chǔ)上建立起來的建構(gòu)主義，不僅形成了全新的學習理論，而且形成了全新的教學理論。建構(gòu)主義的教學理念要求教師由知識的傳授者、灌輸者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W生主動建構(gòu)的幫助者、促進者，而學生成為信息加工的主體、知識意義的主動建構(gòu)者。建構(gòu)主義強調(diào)每個學習者應(yīng)基于自己與外部世界相互作用的獨特經(jīng)驗和賦予這些經(jīng)驗的意義，去建構(gòu)自己的知識，而不是等待知識的傳遞。

在學生合作學習、主動探究的過程中，運用加德納的多元智力理論，尊重學生的個性差異，發(fā)揮學生的特長優(yōu)勢，通過師生溝通、對話、交往，以達到共同探究的目的。

三、課題研究的內(nèi)涵與理論假設(shè)

據(jù)現(xiàn)有中國勞動和社會保障出版社的技工學校物理教育教學的培養(yǎng)目標和學生年齡特征，通過對技校物理演示實驗、學生實驗、小實驗和小制作的整合、擴展或改進，從實驗?zāi)康摹��?nèi)容、原理、實驗裝置、器材、實驗設(shè)計、實驗條件、數(shù)據(jù)處理及誤差分析等方面入手，對實驗研究方法、實驗設(shè)計方法和實驗教學方法進行指向性調(diào)節(jié)和控制操作，以期明顯提高學生的物理科學素質(zhì)。

四、課題研究的目標與內(nèi)容

1、研究目標：

（1）、通過實驗教學激發(fā)學生學習物理的興趣，建立學習物理的動力機制，形成良好的學習習慣。

（2）、引導學生注重物理實驗，充分洞察物理科學的認知過程，掌握自然科學的研究方法。

（3）、通過實驗教學引導學生初步掌握研究物理實驗的科學思想、方法，培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度。

（4）、 通過實驗教學培養(yǎng)學生的科學思維、特別是創(chuàng)新思維，提高學生的實踐能力和自主探究的能力。

2、研究內(nèi)容

主要內(nèi)容：技校物理實驗教學實施素質(zhì)教育的研究，具體以下幾個方面：

（1）、技校物理演示實驗教學實施素質(zhì)教育的研究

（2）、技校物理學生實驗教學實施素質(zhì)教育的研究

（3）、技校物理課本小實驗教學實施素質(zhì)教育的研究

（4）、技校物理課外相關(guān)小制作教學的研究

五、課題研究的方法

本課題的研究采用以行動研究法為主的方法，結(jié)合實驗法、文獻法和教育經(jīng)驗總結(jié)法。

1、行動研究法的界定、特點和基本步驟

行動研究法是1946年美國社會心理學家?guī)鞝柼?勒溫創(chuàng)立的，由于柯雷等人的倡導，進入教育科研領(lǐng)域。

對于行動研究法，學術(shù)界的說法不完全統(tǒng)一。定義不統(tǒng)一，名稱也尚未統(tǒng)一，有的叫“行動研究法”，有的叫“合作研究法”，也有稱“現(xiàn)場研究法”、“應(yīng)用研究法”。

行動研究法的特點有五個：（1）研究人員和實際工作者結(jié)合，兩者都參與研究的全過程，包括計劃的制訂、實踐、檢測、反思和修正等。（2）研究環(huán)境即實踐工作環(huán)境，完全是在自然狀態(tài)下，在實際的教育教學的情境中進行研究。發(fā)現(xiàn)研究的問題是在實際工作之中。在研究過程中，對于計劃中的研究目標和內(nèi)容并非確定之后一成不變，允許隨時間的推移和研究的深入發(fā)展進行充實和調(diào)整。（3）在理論探索和解決實際問題兩大目的中偏重于實踐。一般行動研究的目的不在于發(fā)現(xiàn)或驗證某種理論，而在于解決實際問題和改進實際工作。教師在以改進教育工作為目的的研究中發(fā)揮作用，使自身及學生素質(zhì)得以提高。（4）強調(diào)研究過程和行動過程的結(jié)合。即在行動中研究，在研究中行動，研究是為了更好地行動，所獲研究成果馬上在行動中被采納和應(yīng)用，產(chǎn)生實際效益。（5）在行動研究中，階段性的評價反思和連續(xù)性評價反思相結(jié)合。在研究過程中有一個集中的評價和反思階段，這時，研究人員對研究的結(jié)果和過程進行分析和考察。但是反思并不僅僅在該階段才有，而是在研究過程中連續(xù)不斷地進行的，這樣可以及時調(diào)整研究進程，所以說行動研究的過程是不間斷的反思過程。

有的學者將行動研究法的步驟歸納為8項：（1）發(fā)現(xiàn)問題；（2）整理制訂問題，有三個重點：①選擇問題（選定研究主題），②界定問題（確定問題范圍），③分析問題（診斷問題原因）；（3）文獻探討；（4）擬定計劃；（5）設(shè)立假說（將要采取的行動及對行動結(jié)果的預測）；（6）搜集資料，借助于問卷法、調(diào)查法、測驗、實驗等方法來收集資料；（7）試行和修正，在研究進行中不斷地檢討工作并加以改進；（8）綜合解釋。

2、實驗法的定義和特點

實驗法是通過主動變革、控制研究對象來發(fā)現(xiàn)與確認事物間的因果聯(lián)系的一種科研方法，具有以下三個主要特點：（1）主動變革性；（2）控制性；(2因果性。

教育實驗是實驗性的教育實踐活動，又是教育性的實驗研究活動，是實驗性和教育性的統(tǒng)一。作為一種教育科研活動，它與其它科學實驗有著共同的實驗性---主動變革性、控制性和因果性，又有著不同于其它科學實驗的個性----“教育性”。

3、文獻法和教育經(jīng)驗總結(jié)法

文獻研究法是利用教育文獻信息資料和知識的載體進行查閱、分析、整理從而找出事物本質(zhì)屬性的科學研究方法。它一是幫助研究者選擇和確定研究課題；二是為論證與研究課題提供理論和事實根據(jù)。具有以下特點：（1）間接性；（2）繼承性；（3）客觀性；（4）局限性

教育經(jīng)驗總結(jié)法是在不受控制的自然狀態(tài)下，對教育實踐所提供的事實進行描述、分析和概括，揭示其內(nèi)在聯(lián)系和規(guī)律，使感性認識上升到理性認識的一種教育科研方法。具有以下特點：（1）實踐性；（2）新穎性；（3）普遍性；（4）簡便性；（5）適用性；（6）發(fā)展性。

六、課題研究的操作范式

在本課題研究中采用循環(huán)實驗法，即第一學年技校一、技校二、技校三年級同時進行實驗，第二、三學年中就進行了循環(huán)實驗。在具體的物理實驗教學研究中常采用的實驗方法有：比較法、等效法、放大法、模擬法、轉(zhuǎn)換法、替代法等。

在探討技校物理教與學的策略時，應(yīng)遵循以下原則：（1）理論聯(lián)系實際原則；（2）科學性原性；（3）實踐性原則；（4）主體性原則；（5）靈活性原則；（6）遞進性原則；（7）操作性原則；（8）獨創(chuàng)性原則。為強化物理實驗教學的功能，提高教學效果，應(yīng)遵循的基本方法是實驗室實驗法或自然實驗法。在此過程中應(yīng)加強以下幾個方面的工作：

1、教師多設(shè)計演示實驗

教師在做好課本演示實驗的基礎(chǔ)上，多設(shè)計一些演示實驗。演示實驗具有示范性，操作要求規(guī)范、速度適中、現(xiàn)象明顯、結(jié)論正確。例如，講授電磁感應(yīng)現(xiàn)象，增加“一節(jié)干電池的趣味實驗”，通過變壓器原理說明演示一節(jié)電池引起的觸電、引起稀薄氣體發(fā)生輝光放電、產(chǎn)生較高的穩(wěn)定交流電壓等，加深對電磁感應(yīng)現(xiàn)象、變壓器原理、閉合電路歐姆定律的定性或定量理解，拓寬知識面，開發(fā)創(chuàng)造性思維。

2、變演示實驗為學生實驗

傳統(tǒng)的演示實驗只是教師動手，學生看。作為物理老師，各種實驗技能水平較高，再加上課前的充分準備，實驗較易進行。雖對學生建立物理概念、規(guī)律等起重要作用，但缺少培養(yǎng)學生實踐中的創(chuàng)造力和發(fā)散性思維能力。把演示實驗改為學生實驗，會進一步激發(fā)學生好奇心，可以通過多次重復實驗，直到得出滿意結(jié)論為止。這樣做，不僅給學生提供了更多的動手機會；而且學生通過親手操作，會有所發(fā)現(xiàn)、有所創(chuàng)新或突發(fā)奇想，突發(fā)奇想是思維火花的爆發(fā)，會表現(xiàn)內(nèi)在強大的內(nèi)驅(qū)力，對發(fā)展學生的創(chuàng)造性思維有巨大的推動作用，真如大物理學家愛因斯坦所說：“想象力比知識更重要”。

3、變學生實驗為學生動手設(shè)計實驗

客觀地講，設(shè)計型實驗對學生綜合運用所學知識、對學生創(chuàng)新能力要求是比較高的，但是它所用的器材、原理、方法都滲透在學生實驗、演示實驗或課本知識之中。在設(shè)計、操作實驗時，只是要求學生將它們創(chuàng)造性地組合，因此，在實驗教學中，應(yīng)通過演示實驗，有目的地培養(yǎng)學生敏銳的觀察能力和思維能力；通過實驗操作有意識地讓學生了解所用儀器、器材的性能和使用方法；通過分析學生實驗，讓學生熟悉實驗方法，弄清實驗原理。只有這樣，才能使學生在實驗思路上觸類旁通，學會實驗方法的嫁接、遷移和變通，拓寬學生的思維空間，并對實驗過程有一個全面、全新的理解，以便獲得更多的科學實驗（或?qū)嵺`）知識。

4、動手制作小實驗

由于物理知識的實際應(yīng)用非常普遍，鼓勵學生進行課外或家庭小制作，作為課堂實驗教學的延伸，起到有益的補充作用。有的學生家庭條件、學生環(huán)境（他們父母工作單位有電腦或有與物理有關(guān)的實驗室）好，加上自身喜歡動手做實驗，可激發(fā)他們課外多看有關(guān)報紙、雜志，購置一些經(jīng)濟實惠的玩具、電子元件等進行小制作或小發(fā)明。

5、物理實驗與信息技術(shù)的整合。

利用廣播、電視、計算機、網(wǎng)絡(luò)等現(xiàn)代化教育媒體收集與中學物理實驗緊密相關(guān)的信息，充實中學物理實驗教學，使之具有開放性、現(xiàn)實性。采用電教多媒體，借助幻燈、錄像及電腦技術(shù)，以生動、形象、鮮明的視聽效果，創(chuàng)新物理情景，提高課堂效益。主要有以下幾方面運用：

（1）、利用電腦仿真實驗

有些物理實驗不能做，卻可以通過多媒體仿真實驗來實現(xiàn)。學生通過觀察生動形象、直觀逼真的模擬實驗，就會有一種親臨其境的感覺。例如：對于粒子散射實驗，普通學校沒有條件、設(shè)備，也沒有時間做這個實驗。通過讓學生觀察粒子散射的動畫模擬實驗，呈現(xiàn)實驗裝置、實驗過程、實驗現(xiàn)象，從而激起學生探究原子結(jié)構(gòu)奧秘的興趣，積極分析實驗現(xiàn)象，猜想、推理原子的結(jié)構(gòu)情況。

（2）、利用多媒體技術(shù)進行縮小或放大，調(diào)控實驗現(xiàn)象

通常有些物理實驗過程大快，實驗過程中的一些細節(jié)一閃而過，學生對整個實驗過程中出現(xiàn)的現(xiàn)象就很難把握。而模擬實驗可以通過控制播放速度，讓學生看清楚實驗的全過程。例如：做平拋運動實驗時，由于小球運動太快，學生很難觀察中間過程，但利用多媒體技術(shù)可以把平拋運動一步一步地呈現(xiàn)出來，并結(jié)合自由落體運動和水平勻速運動的情況加以比較。在學習萬有引力定律時，相關(guān)天體運動的實驗不可能在實驗室通過人工方法進行真實再現(xiàn)，僅能通過電腦的動畫設(shè)計，將其尺度縮小進行模擬。

6、加強相關(guān)物理學史教育，旨在讓學生了解更多的相關(guān)知識，培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度，提高學生的科學素質(zhì)。

《技校物理實驗教學實施素質(zhì)教育的研究》課題中期報告

山東省鄄城縣技工學校    牛傳芳

物理學是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學，回顧物理學產(chǎn)生和發(fā)展的過程，可以看出物理實驗自始至終都占有極其重要的地位。無論是經(jīng)典物理學的建立和發(fā)展，還是現(xiàn)代物理學的進展都與物理實驗息息相關(guān)。可以預言，未來物理學的發(fā)展一定離不開物理實驗。在技校的各門基礎(chǔ)課程中，物理課在提高學生的科學素質(zhì)方面起著無可替代的作用，實驗在物理教學中更是占有著舉足輕重的地位。加強實驗教學，提高物理教學效果和開發(fā)學生創(chuàng)造能力，在加強素質(zhì)教育的今天，顯得更加突出，尤為重要。

一、實驗在物理教學中的地位和作用

在新的技工學校物理教學大綱中，已明確指出：“觀察現(xiàn)象、進行演示和學生實驗，能夠使學生對物理事實獲得具體的、明確的認識，這是理解概念和規(guī)律的必要的基礎(chǔ)。觀察和實驗對培養(yǎng)學生的觀察和實驗?zāi)芰Γ�培養(yǎng)實事求是的科學態(tài)度，引起學生興趣，具有不可代替的重要作用”。可見沒有物理實驗，很難達到物理教學目的。

回顧物理學產(chǎn)生和發(fā)展的過程，可以看出物理實驗自始至終都占有極其重要的地位。所有的物理知識，都是在實驗的基礎(chǔ)上建立起來的。物理實驗作為物理教學的基本手段，有其特殊的教學功能。

1、通過實驗可以使物理教學理論聯(lián)系實際，引起學生學習興趣，引導學生發(fā)掘問題，激發(fā)其求知欲望，從而調(diào)動他們學好物理的主動性和積極性，引導他們熱愛科學。

2、通過加強實驗，不僅可以使學生具備一定的感性認識，更重要的是使學生進一步理解物理概念和定律是怎樣在實驗基礎(chǔ)上建立起來的，從而有效地幫助學生形成概念，導出規(guī)律，掌握理論，正確而深刻地領(lǐng)會物理知識。

3、通過實驗培養(yǎng)學生的觀察能力、思維能力、自學能力以及發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力；培養(yǎng)學生良好的實驗方法以及基本的實驗?zāi)芰�和動手能力，并且在此基礎(chǔ)上進一步培養(yǎng)他們的獨立工作能力和創(chuàng)新能力。

4、通過實驗培養(yǎng)學生從事科學研究應(yīng)當具備的嚴格的科學態(tài)度，科學的思維方法，嚴謹?shù)目茖W作風，逐步學會物理研究中基本的科學方法。

鑒于實驗教學的地位和作用，我們不僅應(yīng)該重視實驗，而且應(yīng)該在理論教學中認真貫徹以實驗為基礎(chǔ)的原則。

二、技校物理實驗教學的現(xiàn)狀

隨著素質(zhì)教育的進一步深化，我們國家不少專家學者和廣大物理教師對技校物理實驗的重要性的認識和感受逐步加深，物理實驗教學改革也正在密鑼緊鼓地進行著。但是應(yīng)看到，到現(xiàn)在為止，物理實驗教學的現(xiàn)狀在我們國家還是不容樂觀的。

1、技校物理實驗教學的基本情況。據(jù)抽樣調(diào)查，現(xiàn)在有些技校對專業(yè)課的實驗要求普遍較高，投入的資金也很足，而作為基礎(chǔ)課的物理實驗卻普遍重視不夠。不少學校的物理實驗數(shù)目達不到教學大綱的要求，甚至有相當一部分學校基本上一個學生實驗都不做。即使有的學校按要求完成了，但是實驗教學的效果往往不理想。

2、學校和教師受傳統(tǒng)教育的影響，普遍存在著重理論輕實驗的思想。教學方法普遍采用講授法。有的老師甚至認為學生不會動手做實驗不要緊，只要會動筆考實驗就行。由此而引發(fā)了"做實驗不如講實驗"，"講實驗不如背實驗"的荒謬作法。加之科技的飛速發(fā)展，多媒體進入課堂，使得部分教師過分追求，迷戀多媒體的模擬實驗，讓學生看看了事，不重視讓學生看實物，實際操作．總而言之，目前相當數(shù)量的教師不做或少做實驗，放棄了運用實驗的直觀教學方法，這一現(xiàn)象嚴重妨礙了培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的人才．這樣教出來的學生一遇到實物就束手無策，不知道如何動手。

3、由于認識上的不足，教師在實驗教學的組織上、在教學過程中、在物理成績的考核上都存在著問題。例如：由于教師不愿在實驗教學方案的設(shè)計上下工夫、花時間，導致實驗教學方法形式單一、陳舊；單純?yōu)榱送瓿山虒W任務(wù)而安排實驗，對學生實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)顯得沒有計劃、沒有目的、缺乏系統(tǒng)性。同時對引導學生積極、主動地學習，培養(yǎng)學生獨立思考的能力和習慣的指導思想不夠明確，教師在實驗教學中一手包辦現(xiàn)象嚴重，學生最多只是機械模仿，缺少動手和動腦的機會，能力得不到相應(yīng)的提高。

4、實驗教學模式僵化，物理實驗教學的基本原則沒有得到充分的體現(xiàn)，教學方式呆板。從教學內(nèi)容到教學方式?jīng)]有給學生留出足夠的發(fā)展空間。就分組實驗來說，教材從實驗?zāi)康摹�實驗原理、儀器、操作步驟到注意事項，寫得面面俱到。然而每次實驗課教師還要花相當長的時間根據(jù)教材講實驗?zāi)康摹⒃�理……，然后學生照著現(xiàn)成的實驗步驟或跟著教師動幾下，取幾個數(shù)據(jù)，實驗就算完成了。這樣做實驗，收獲不大。再說，現(xiàn)階段往往是一個班的學生同一時間做同一個實驗，用同一種方法、相同的儀器，都要在規(guī)定時間內(nèi)做完，得出同一結(jié)論，這樣就有可能導致部分學生看別人怎么做，自己就怎么做，特別是兩人合做時，有極少數(shù)學生只看不動手，也不留心實驗觀察，不記錄有關(guān)數(shù)據(jù)，更談不上去思考。這種教學模式不利于提高學生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力，不利于引導學生突破思維定勢這個思維障礙，不利于學生創(chuàng)新思維方法的形成，不利于學生智能的發(fā)展。

以上實驗教學的現(xiàn)狀，極大地影響著物理教學質(zhì)量，與物理教學目的、教育改革的要求和物理實驗教學重要地位很不相稱，與時代發(fā)展對人才的要求很不適應(yīng)。

三、促進實驗教學改革的幾個配套措施

我們應(yīng)當看到當前技校物理實驗教學薄弱，是有很多方面的原因。在分析問題、解決問題的時候也應(yīng)從這些制約因素出發(fā)，進行技校物理實驗教學改革，使實驗教學能充分發(fā)揮其在素質(zhì)教育中的特殊作用。那么要加快實驗教學改革的步伐，首先要抓好幾個配套措施：

1、轉(zhuǎn)變觀念

技校上至領(lǐng)導，下到學生，對基礎(chǔ)課普遍不夠重視，認為可有可無。技校物理實驗教學的現(xiàn)狀在很大程度上與觀念有關(guān)，要促進實驗教學改革，轉(zhuǎn)變觀念是關(guān)鍵問題。

教育是培養(yǎng)人的一種社會大行動，應(yīng)該要從家庭、學校、社會來統(tǒng)一考慮。我們不能把物理實驗教學的現(xiàn)狀單單的歸咎于物理教師，其實不少教師是深知物理實驗的重要性，而且也曾經(jīng)設(shè)想或嘗試采用較好的教學方法，但迫于各方面的壓力，教學課時上的限制，最后不得不放棄。因此要轉(zhuǎn)變觀念，就要轉(zhuǎn)變整個社會的觀念。要讓學校和教師，特別是社會上的人們認識到教育不能追求暫時的表面的效果，不能急于求成，而要著眼于未來，特別要著眼于學生在未來社會的作用與價值。教育不能帶有功利性，而要為社會培養(yǎng)真正的人才。

學校領(lǐng)導樹立了新觀念，觀念端正了，才能在課程設(shè)置、經(jīng)費投入、師資調(diào)配和其他相關(guān)方面充分考慮到物理實驗教學的實際需要，并在一定程度上對實驗教學改革給予保證。同時也只有讓學生、家長知道素質(zhì)教育的重要性，使他們從以前單單追求短期學生成績和升學率的片面認識中轉(zhuǎn)變過來。這樣才能給廣大物理教師一個廣闊的發(fā)揮才干的空間，使他們能自由地投身于物理實驗教學改革中去，充分發(fā)揮主觀能動性，在教學中大膽采用創(chuàng)新教學方法。只有這樣得到各方面的大力支持，物理實驗教學的改革才能大步向前邁，才能改進現(xiàn)狀。在物理實驗教學上，以教師為中心的教育觀，把物理實驗教學作為教師傳授知識、學生鞏固和理解知識的輔助教學手段。于是，有的時候會出現(xiàn)忽視實驗教學，或出現(xiàn)認為可有可無的情況。以學生發(fā)展為中心的教學觀，則把物理實驗教學作為整個物理教學過程的一個重要環(huán)節(jié)，啟發(fā)學生主動地獲取知識，培養(yǎng)和發(fā)展學生的能力。因此，改變傳統(tǒng)的教育觀，樹立新的教育觀念，實施素質(zhì)教育，就要不斷提高對實驗教學基礎(chǔ)地位的認識，從提高實驗教學的效果，激發(fā)學生學習興趣，提高學生的能力出發(fā)，認真改進、大力加強實驗教學，把實驗教學真正移到以實驗為基礎(chǔ)上來。職業(yè)高中物理教師樹立了這個教育觀后，教師就會千方百計地重視實驗教學，努力做好實驗。

2、改革教材。

要推進實驗教學的改革，應(yīng)改革現(xiàn)行的教材。改革的主要思想是，教材應(yīng)重視學生實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)，應(yīng)體現(xiàn)以實驗為基礎(chǔ)的學科特色。在物理教學中，注意讓學生通過自已動手實驗學習物理知識。

（1）現(xiàn)行有關(guān)實驗的教材甚少，有關(guān)部門應(yīng)召集這方面的專家學者根據(jù)各種實驗教學類型編出相應(yīng)的物理實驗教材，供學生用書，并作為教師教好實驗的參考用書。編成一個由正規(guī)的學生實驗、實驗練習題、課后隨堂小實驗以及課后小制作等組成的系列實驗教材。當然還要適當增加一些能提高學生操作技能和拓寬知識面的課外讀物。

（2）對于學生實驗應(yīng)有一套專門的正規(guī)的實驗教程。這個教程能與課本獨立開來，有培養(yǎng)學生閱讀能力和自學能力，提高實驗技能，掌握科學思維方法等功能。這一教程的編寫應(yīng)注意以下幾個方面：

一是要讓學生上好實驗課，預習是非常重要的環(huán)節(jié)。教程應(yīng)根據(jù)實驗內(nèi)容布置一些預習思考題，讓學生在閱讀中思考，加深對原理的理解。

二是實驗教材應(yīng)突出學生的主體地位，教程應(yīng)在實驗的各個階段（實驗前、實驗中、實驗后）對提出一系列富有啟發(fā)性的問題，或根據(jù)需要，提出學生不易回答的問題。同時啟發(fā)學生提出問題，問題一經(jīng)提出，實驗的目的也就很清楚了，學生也會帶著問題做實驗，在實驗時分析、解決問題。

三是教程在介紹實驗器材不要像"抓方"一樣羅列在學生的面前，讓學生機械地搬用；而是應(yīng)該用"開方"的方法引導學生根據(jù)實驗?zāi)康暮蛯嶒炘�理來選取實驗器材。使學生明白為什么要選用這些器材進行實驗以及除了老師提供的器材外還可以選用哪些器材來代替。同時可以用例子來鼓勵學生自制儀器進行實驗，可以讓學生收集我們?nèi)粘Ｉ�活中常見的物品，來替代原有的器材做各種實驗。

四是現(xiàn)在很多學生很希望能親自參與設(shè)計實驗。教程要特別注意處理好統(tǒng)一要求與學生的個性化發(fā)展的矛盾沖突。在規(guī)定學生完成一定的實驗計劃和要求的前提下，教程可以鼓勵、引導學生不拘泥于教程中的做法，可以進行一些創(chuàng)新改進，或自己另外設(shè)計不同的方案或者自己提出實驗研究課題，設(shè)計實驗方案，獨立或與同學合作進行實驗。

五是教材應(yīng)對學生實驗提出明確、具體的要求，要讓學生帶著一定的任務(wù)來做實驗。有了具體要求，學生實驗時才有矩可循。當然提出的要求要循序漸進，在不同階段，提出的要求應(yīng)有所不同，在剛開始做實驗時可以只提出簡單要求，循序漸進，然后逐步提高。當然教程在編寫實驗時也應(yīng)注意分出層次：開始幾個實驗可以詳細的給出實驗的各個環(huán)節(jié)，例如：實驗原理、實驗?zāi)康摹�實驗步驟、數(shù)據(jù)表格、實驗報告的書寫模式等。先讓學生打好基礎(chǔ)，養(yǎng)成按一定程序有條不紊地進行實驗的習慣；以后的實驗就不再這樣，而是逐步引導學生在理解實驗原理和內(nèi)容的基礎(chǔ)上，自己獨立地列出實驗步驟、自制實驗表格等，從而提高學生的實驗?zāi)芰�和素養(yǎng)。

（3）利用多種有效渠道增加實驗在教材（區(qū)別于上述的實驗教程）中的比重，盡可能的增加學生動手實驗的機會。例如：在教材中可以適當增加一些有趣的實驗來引入課題，激發(fā)學生學習愿望；或增加一些簡便易做的課堂實驗，使學生利用手邊的學習用品或生活用品就能自己動手實驗，觀察現(xiàn)象。這樣既可以使學生多動手做實驗,又有利于學生理解理論知識。又或者在各章節(jié)后面的閱讀材料或開小實驗"欄目介紹有趣的實驗等，這也會大大提高學生的動手能力和學習積極性，加深對知識的理解。多數(shù)學校儀器設(shè)備不足，物理實驗教學受到限制。為了在儀器設(shè)備不足的條件下加強實驗。教材也可重點安排不必使用專門儀器、簡單易做的課堂實驗、實驗性習題和課外小實驗、小制作，并把一些過去由教師演示的實驗，改為既可以演示又可以由學生自己動手做的實驗，供教師選擇。還可鼓勵學生結(jié)合所學物理知識自己設(shè)計一些實驗。不要單單采用陳述性的語言，而應(yīng)該多一些啟發(fā)性，比較生動的言語或問題來編寫實驗。例如在編寫時可以通過設(shè)置一些“看一看”、“問一問”、“想一想”、“做一做”等環(huán)節(jié)來促使和引導學生多觀察、多發(fā)問、多動腦、多動口、多動手，逐步培養(yǎng)學生能力。

（4）教材改革是一個長期過程，隨著社會、教育形勢的發(fā)展，舊的矛盾解決了，新的矛盾又會產(chǎn)生。知識不斷在更新，教育也應(yīng)該要有新的內(nèi)容、新的知識，因此，不斷研究教材在使用中存在的問題，隨時注視國外教材的最新動向，每隔一定時間對教材作一次較大的修訂，可以使教材不斷更新、不斷適應(yīng)新的教學要求。例如：教材改革要對于一些陳舊過時，或者說明問題不夠直觀，又或者在說明問題時出現(xiàn)漏洞的演示實驗必須剔除或者改進，添加一些已經(jīng)解決了困難的物理疑難實驗等。同時在改革教材添加與生活、科技的聯(lián)系緊密的實驗課題，應(yīng)反映物理科學的變革，讓學生多了解近、現(xiàn)代物理方面的重大實驗成果，知道這些成果對人類發(fā)展的重大作用從而激發(fā)他們學習物理的極大興趣，并且重視物理實驗。同時也讓學生知道多一些新的知識。

3、提高教師自身素質(zhì)。

工作在教育第一線上的教師是實施教育的直接參與者，要真正運用好物理實驗，使之對提高教學質(zhì)量發(fā)揮出獨特的作用，需要教師具備的實驗教學的素質(zhì)，既要有物理學理論和實驗知識，又要有教育學、心理學和教學法的知識，還必須腳踏實地親手實踐。

科學在發(fā)展，教育也要發(fā)展，沒有一成不變的。作為一名物理教師要通過不斷的學習使自己的實驗教學能力和知識水平提高，使自身具備良好的實驗?zāi)芰�和實驗技能；要有鉆研和創(chuàng)新精神，例如對物理中的疑難實驗進行專題學習和研究、改進一些實驗等；也應(yīng)接受新的教育理論、新的教育思想，指導自己的教學實踐。同時各地區(qū)勞動部門應(yīng)組織力量定期對在職教師進行培訓或組織在職教師進修。其他教育教學方面的培訓在有些地區(qū)已經(jīng)開展，但針對物理實驗方面的相對較少。可以進行針對物理教師在物理實驗中對實驗的設(shè)計，實驗測量的操作技巧，設(shè)計、改進實驗以及排除故障的創(chuàng)造性能力，實驗考核的命題能力等方面的培訓，此外通過舉行各級研討會，提供物理教師間交流與探討的機會，從而相互促進。

4、重視實驗教學目標的實施

（1）確定實驗教學指導思想，強化實驗教學目標

在技校物理實驗教學過程中確定以實驗為基礎(chǔ)，用實驗來展開激發(fā)學生的實驗興趣，發(fā)揮學生參與教學的主動性和積極性，培養(yǎng)學生操作實驗、設(shè)計實驗的實踐能力和創(chuàng)造能力．加強實驗教學的研究，盡量把驗證性實驗改為探索性實驗，把演示實驗改為邊講邊實驗，通過挖掘教學內(nèi)容的學術(shù)性，有機地把課內(nèi)探索延伸到課外。總之，尊重科學，實事求是，面對群體，以實驗創(chuàng)新教育為前提，使學生達到掌握物理實驗技能和科學方法，養(yǎng)成科學態(tài)度，學會運用實驗手段解決物理問題的能力為指導思想，強化實驗教學目標，要求學生在實驗的全過程中自始至終抓好"七個正確"：其一，選擇儀器正確；其二，安裝調(diào)試實驗裝置正確；其三，操作規(guī)程正確；其四，觀察方法正確；其五，測量讀數(shù)正確；其六，處理數(shù)據(jù)正確；其七，實驗結(jié)論正確。

（2）探索改革實驗教學模式，發(fā)揮主導、主體功能

大力探索改革不適應(yīng)新時期形勢的技校物理實驗教學模式，建立起按科學設(shè)計實驗教學程序、優(yōu)化實驗教學過程、指導實驗方法、培養(yǎng)創(chuàng)新能力的“引導-探索-實驗-掌握”教學模式。這種教學模式應(yīng)充分發(fā)揮教師的主導作用，突出學生的主體地位。教師充分相信學生，使學生主動參與實驗．課本讓學生看，實驗讓學生做，思路讓學生想，疑難讓學生議，錯誤讓學生析。讓學生獨立設(shè)計實驗，利用物理實驗，發(fā)揮學生的主觀能動作用，最大限度地調(diào)動學生自主學習的積極性和主動性。變單向信息傳遞為雙向式、多向式信息傳遞與交流，教師在課內(nèi)講重點、關(guān)鍵點和注意點，發(fā)揮好主導調(diào)控作用．主要方式是采取提問、答疑、討論、觀察實驗現(xiàn)象、動手操作等．在實驗中，加強對學生實驗方法和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

按教學大綱規(guī)定必做的分組實驗，采用一人一組，總體安排，并將學生分成三種類型：第一類是理解能力差，反應(yīng)較慢，動作緩慢；第二類是思維敏捷，動作粗糙；第三類是獨立思考，動手能力強。不管哪類學生整個實驗過程全部由學生自己獨立完成，教師必要時答疑引路。另外還要改革實驗報告的書寫，實驗報告不要求統(tǒng)一的格式，只要求與物理教學相聯(lián)系，寫出本實驗成功的關(guān)鍵、有何不足。

（3）改革考試方法，加大實驗考核力度

以前我們在物理考試中，在檢查學生實驗部份的掌握情況時，基本上只局限于書面考試，關(guān)于實驗?zāi)芰Α⑻貏e是實驗操作技能的考試很少，導致出現(xiàn)學生背實驗、紙上談實驗的狀況實驗考核極不全面。技校物理實驗考試總體要求是把考理論和考操作結(jié)合起來，全面反映學生實驗課的基本要求；不論哪類學生考試的原則都是把考實驗和做實驗結(jié)合起來。考試成績由平時考核成績、理論考試成績、操作考試成績幾個部分組成，三者的比例為２∶２∶６。平時考核內(nèi)容包括上課到位率、認真程度、實驗報告的書寫等三個方面；理論考試可全面考查學生掌握實驗基礎(chǔ)知識的廣度與深度；方法是在期中、期末考試卷中加大實驗理論題的比例。操作考試是根據(jù)教學大綱的要求把實驗操作能力要達到的教學目標加以分解，并按實驗內(nèi)容難易程度將考試分解為考基礎(chǔ)實驗，一般以大綱中規(guī)定必做的實驗為主，時間一般安排在每學期期中、期末前兩個星期內(nèi)。另外對第二、三類學生還要增加綜合性和設(shè)計性實驗的考試，所謂綜合性實驗考試是將不同的實驗進行組合，綜合解決較復雜的問題，要求學生利用本實驗手段去解決新的問題。考設(shè)計性實驗時，根據(jù)教師提出的實驗?zāi)康囊�求，學生自行設(shè)計實驗方案，完成實驗，時間安排在課外科技制作課上進行，開展豐富多彩的第二課堂活動

①把課外活動納入實驗教學的范圍是實驗教學改革的重要環(huán)節(jié)，為了從多方面培養(yǎng)學生做物理實驗的興趣，在學生掌握了一些基本實驗技能后，應(yīng)按統(tǒng)一計劃，組織好課外活動，配合課堂實驗教學，具體措施，一是根據(jù)教材實驗特點和青少年的心理要求，精心設(shè)計課外活動的內(nèi)容。做到既注意內(nèi)容和形式的統(tǒng)一，又注意活動的趣味性。保證兩課的內(nèi)在聯(lián)系。二是抓好落實，一學期的實驗內(nèi)容要事先確定，建立活動小組，安排好輔導老師，以保證課外活動經(jīng)常化、制度化。把課內(nèi)和課外內(nèi)容銜接好，課內(nèi)課外就能相互補充。此外，利用課外活動這塊陣地，我們還舉行了許多別開生面的專題講座、專題答辯會、科技信息講座、小制作、小發(fā)明等，對促進實驗教學起到了很好的作用。

②舉辦綜合性實驗競賽，將知識性、趣味性、科學性和群眾性融為一體。為了鞏固實驗教學的質(zhì)量，使課外活動具有更大的吸引力，每學期定時舉辦規(guī)模較大的實驗競賽活動。

③引導學生日制學具、教具，參加“小發(fā)明、小制作”活動，培養(yǎng)創(chuàng)造型人才引導學生進行發(fā)明創(chuàng)造，參加自制學具、教具的活動，一方面可以鞏固課內(nèi)實驗所學的知識和初步掌握的基本實驗技能，更重要的是培養(yǎng)了學生的創(chuàng)造能力。在這個活動中，學生們大膽設(shè)想認真設(shè)計，精心操作，這是傳統(tǒng)的教學過程無法達到的。引導他們自做學具、教具，鼓勵他們創(chuàng)新。在這一活動中，應(yīng)始終堅持真（原理科學）、新（設(shè)計新穎，采用新技術(shù)）、美（設(shè)計簡單合理，主次分明），在整個活動中自然形成以學生為主體，并由一批骨干隊伍帶動，發(fā)展到全班學生紛紛動手，大大提高了學生的實驗技能和理論水平，豐富了學生的課外活動的內(nèi)容。

5、實現(xiàn)兩個保證

技校物理實驗教學改革，還有賴于一個教育系統(tǒng)目標、各方面的政策、經(jīng)費投入等的保證。例如：改變實驗室的管理方式，經(jīng)常性地對學生開放實驗室，提供第二課堂陣地，鼓勵學生根據(jù)學習的需要或教材中的“小制作”等自行設(shè)計一些驗證性或探索性實驗。可是實驗室要向?qū)W生開放，是有一定的困難的。困難在于支付包括有關(guān)人員工資、水電等等在內(nèi)的一切費用，沒有足夠的經(jīng)費去支持實驗室向中學生開放。因此，資金的保證很重要。國家要設(shè)立專門經(jīng)費來支持特別是經(jīng)濟落后地區(qū)學校的實驗室建設(shè)，支持實驗教學。同時我們也看到在不少地方學校由于實驗儀器、設(shè)備問題，基本實驗還做不全，卻撥大量資金用于大興土木、用于購買電教設(shè)備，去提高表面的教育設(shè)施。例如有的學校的物理實驗樓裝修得很漂亮，實驗室的外在硬件設(shè)施都很好，可內(nèi)在實驗器材卻很缺少，很落后。因此學校應(yīng)把有限的經(jīng)費用在最基本的教學需要上為好，給實驗教學的順利開展提供一定的保證，少一些形式上的東西。

還有，教學上學生實驗的時間太少，學生能夠用于自由支配，根據(jù)自己的愛好去做些小實驗搞些小發(fā)明并進行思考鉆研的時間被學校設(shè)置的課程和布置的作業(yè)充斥掉了。因此，物理實驗教學改革的推動還有賴于學校對學生在這方面時間上的保證，增加實驗的比重。

可以相信，只要切實地抓好制約物理實驗教學改革的幾個配套措施，通過廣大物理教師、教育研究工作者的共同努力，技校物理實驗教學改革的步伐將進一步加快，實驗教學的現(xiàn)狀將得以改變。

《技校物理實驗教學實施素質(zhì)教育的研究》課題結(jié)題報告

山東省鄄城縣技工學校    牛傳芳

一、課題研究的實踐意義與理論價值

1、實驗研究的實踐意義：

（1）實驗?zāi)艹浞终{(diào)動學生的主動參與意識，為他們提供更多的實踐、實驗機會，喚起他們對實踐、實驗活動的興趣，這是提高學生動手能力和解決實際問題能力的關(guān)鍵。

（2）促進教師更新教學觀念，改變傳統(tǒng)的教學模式，有效地強化對學生的觀察、分析方法、思維方法和認知過程的訓練，這是提高學生實驗綜合能力，發(fā)展思維品質(zhì)的有效途徑。

（3）實驗研究顯現(xiàn)對實驗原理、實驗思想、實驗方法的研究。實驗原理就是所應(yīng)遵循或依據(jù)的物理規(guī)律，它來源于實踐或?qū)嶒灒�是科學規(guī)律或理論，對新的實踐中實驗有指導作用。實驗思想是實驗方案有效進行的出發(fā)點和立足點，是實驗操作的行動指南。實驗方法是指實驗過程中具體的操作方式，如轉(zhuǎn)換法、放大法、模擬法、替代法。像開放性的設(shè)計型實驗?zāi)芸疾槎喾N實驗方法，不同的實驗方法依據(jù)于不同的實驗思想、原理，體現(xiàn)了問題的開放性、靈活性，對于訓練學生的發(fā)散性思維、求異性思維是大有裨益的。

（4）加強物理實驗教學中的辯證唯物主義教育。辯證唯物主義教育是馬克思主義哲學的重要組成部分。技校物理實驗教學中包含著豐富的辯證唯物主義思想內(nèi)容，它也是素質(zhì)教育中的科學方法關(guān)鍵內(nèi)容，是培養(yǎng)學生創(chuàng)造思維和能力的基石。例如，音叉的制作，水波干涉，楊氏雙縫干涉裝置體現(xiàn)了一分為二的哲學思想；對光的本性認識：光既有波動性、又有粒子性，體現(xiàn)了對立統(tǒng)一規(guī)律的觀點；總之，物理實驗教學對學生形成科學的世界觀和方法論具有重大的實踐意義。

2、實驗研究的理論價值：

物理實驗教學是學校實施素質(zhì)教育的基本教學策略之一。抓住了教學策略進行研究，就是抓住了教學理論與教學方法之間的中間環(huán)節(jié)。技校物理實驗教學對學生素質(zhì)發(fā)展的貢獻主要集中在以下三個方面：①發(fā)展學生的科學文化素質(zhì)。②發(fā)展學生的思想品德素質(zhì)。③發(fā)展學生的科學思維素質(zhì)。其中思維素質(zhì)比文化素質(zhì)更能動，從而是更重要的一個素質(zhì)，實驗教學不僅能培養(yǎng)學生分析、綜合、對比、抽象、概括、判斷、推理等基本的能力，而且更能培養(yǎng)他們思維的深刻性、廣闊性、靈活性、敏捷性、批判性和創(chuàng)造性等優(yōu)良的思維品質(zhì)。加強物理實驗教學的研究是以培養(yǎng)學生的創(chuàng)造能力為核心，同時也豐富了素質(zhì)教育的內(nèi)涵，反映出素質(zhì)教育的精髓，因此，通過本課題的研究，為實施素質(zhì)教育、培養(yǎng)創(chuàng)新人才提供了更為完善的事實依據(jù)和理論價值。

二、課題研究的經(jīng)驗總結(jié)及理性認識

1、多創(chuàng)設(shè)演示實驗，優(yōu)化實驗過程

要保持學生持久的學習物理興趣，光靠課本上的演示實驗是不夠的，應(yīng)充分挖掘身邊現(xiàn)有器材甚至是很不起眼的器材，結(jié)合特定的物理情境（如新課引入、鞏固概念規(guī)律、評講習題等），增加實驗的趣味性、直觀性、新穎性、科學性，激發(fā)學生的好奇心和求知欲，引發(fā)學生思維，引導學生發(fā)現(xiàn)問題，解決問題。

如交變電流第一節(jié)新課導入時，先用兩個相同的手搖發(fā)電機（老師事先調(diào)制好，一個作直流發(fā)電機用，另一個作交流發(fā)電機用，但不作解釋，留下懸念，創(chuàng)設(shè)情境）分別對兩個相同的小燈泡供電，小燈泡均亮，看不出有什么區(qū)別；接著用一只發(fā)光二極管替代小燈泡，會出現(xiàn)接在一個發(fā)電機（供直流的）的兩接線柱間，搖發(fā)電機時（設(shè)置好手搖的轉(zhuǎn)向）二極管不發(fā)光，此時學生直觀感覺----二極管可能是壞的，也可能接觸不良；當問題出現(xiàn)、學生疑惑并討論時，老師也不及時點破玄機，老師接著把該二極管接到另一發(fā)電機的接線柱間，搖發(fā)電機時，二極管能正常發(fā)光，這表明發(fā)光二極管是好的、未壞。剛才問題怎么重新解釋呢？有的同學說再接回去試試看，手搖的轉(zhuǎn)向同原先相同，結(jié)果二極管還是不亮。此時學生又一籌莫展，老師故作無可奈何且漫不經(jīng)心倒著搖發(fā)電機，奇跡出現(xiàn)了----二極管發(fā)光。這時學生異常興奮，激烈討論，學生透過現(xiàn)象看本質(zhì)：這是兩臺不同的發(fā)電機，一是直流發(fā)電機，另一是交流發(fā)電機。老師引導學生思考這兩臺發(fā)電機的區(qū)別在哪里？通過實物展示臺、投影儀讓學生一起找兩發(fā)電機的區(qū)別。區(qū)別找到后，已經(jīng)水到渠成了，繼續(xù)引導學生思考兩臺發(fā)電機的路端電壓是如何隨時間變化的，通過引線接到準備好的示波器上觀察波形，增強感性認識。

傳統(tǒng)的演示實驗教學常只讓學生看表演，先是“教師做、學生看”，后是“教師講，學生聽”，而忽視了學生主體的思維動機的激發(fā)，這樣實驗得出的物理規(guī)律，教師認為是“顯然”，可是對于學生來說，有時候卻是“漠然”，因此，有的演示實驗之所以未能起到很好的作用，往往不是演示實驗本身失敗了，而是教師不能為演示過程創(chuàng)設(shè)良好的問題情境所造成。

如果在實驗前提出問題，以疑激思，效果會大不一樣。當出現(xiàn)同樣的現(xiàn)象時，就安排同學從容地利用電磁感應(yīng)知識作解釋，得出變壓器不能改變恒定的直流電壓，可改變變化的直流電壓、交變電壓。

為強化印象，可作進一步引導：“將電壓表取下，換上適當?shù)逆u絲燈泡，閉合S瞬間，燈泡會亮一下嗎？”以疑誘思，不斷為實驗創(chuàng)設(shè)懸念。有的同學說亮，有的說不亮。實驗結(jié)果是：燈不亮。然后請同學說有電流通過燈泡為什么不亮。理由是電流不是持續(xù)的、而是短暫的，又因為鎢絲發(fā)紅發(fā)光要達到一定的溫度。

接著請同學們想一想將鎢絲燈泡換為“220V5W”節(jié)能燈，情況會如何。在同學們迫切知道結(jié)果前，分組討論，達成共識，各小組代表發(fā)言，可保持不同觀點，此時老師既不作評價，也不參與，這是一種“頭腦風暴”學習法，易調(diào)動各個同學參與討論、表達個人觀點的積極性和主動性。最后演示實驗，結(jié)果與鎢絲燈泡不同，節(jié)能燈閃爍一下。

該實驗的意義：（1）可定性說明法拉第電磁感應(yīng)定律，必然會在副線圈的感應(yīng)電動勢大小與穿過線圈的磁通量變化快慢有關(guān)，從而說明與線圈的電流變化快慢有關(guān)，電流變化快，線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大。（2）實現(xiàn)人工控制到自動控制，具有獨創(chuàng)性和新穎性，啟發(fā)學生的創(chuàng)造性思維，培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性能力。

2、變演示實驗為學生實驗，培養(yǎng)學生創(chuàng)新的能力

把演示實驗改為學生實驗，讓學生去做、去觀察、去想、去感悟，真正使學生成為“學習的主人”。撥動學生的思維，提高學生主動積極參與探究的熱情，培養(yǎng)學生的學習興趣和愿望，對物理事實獲得具體明確的認識。這樣在整個教學過程中，不僅可使學生的觀察、實驗?zāi)芰Φ玫脚囵B(yǎng)和提高，而且能充分展現(xiàn)物理課教學的特點和魅力。

如光電效應(yīng)的演示實驗，我校可用兩套器材完成。一套器材做演示實驗易成功，在學校實驗室該套器材少，器材價格偏高，不易改做學生實驗。另一套器材易取，價格偏低，但按課本裝置演示成功的幾率不很高。這就成為擺在老師面前的一個難題，唯一出路----改進實驗裝置。

課本上的演示實驗裝置具體做法為：把一塊擦得很亮的鋅板連接驗電器上，用弧光燈照射鋅板，驗電器指針就張開一個角度。但實際上，無論用弧光燈或紫外線燈照射多長時間，也不見驗電器指針有要張開的情形。

作為科學實驗，如光電效應(yīng)這樣的課題都早已在實驗室獲得了解決。但作為教學中的物理實驗和科研的物理實驗有一個重要的區(qū)別，那就是教學的物理實驗設(shè)計不僅要符合科學性原則，而且必須反映教學思想、體現(xiàn)教學原則。正是基于這樣的教學理念，現(xiàn)對光電效應(yīng)實驗作以下改進：在原鋅板后插入同樣的鋅板，并與靜電計的外殼相連，構(gòu)成一個電容器C，驗電器可看作是電容很小的電容器。

在抓好演示實驗和分組實驗的同時，努力開拓實驗教學的新構(gòu)想，探索設(shè)計性實驗教學的新思路，這對培養(yǎng)學生的實驗創(chuàng)新能力非常重要。

設(shè)計物理實驗不僅需要學生綜合地運用所學的物理以及相關(guān)學科的知識和技能，而且需要學生：（1）查閱相關(guān)資料，設(shè)計該實驗的原理和方法；（2）根據(jù)實驗要求，正確選擇實驗器材和實驗條件；（3）設(shè)計獨特的實驗構(gòu)思；（4）獨立或協(xié)同進行實驗操作；（5）獨立完成實驗數(shù)據(jù)處理和實驗報告。因而利用設(shè)計性實驗?zāi)苡行У嘏囵B(yǎng)學生實驗創(chuàng)新能力及正確對待實驗的態(tài)度和作風。   

在實驗教與學過程中刻意加入方法、能力的滲透式培養(yǎng)，這樣就會通過老師的“變教為導”，來實現(xiàn)學生的“變學為思”、“變學為悟”，從而使實驗教學深入到“以誘達思”的境界。例如在學生學習光的干涉、光的衍射之前，筆者從實驗室借出各10只單縫、雙縫的器具，晚輔導時分給任課班級的學生，讓學生隔著單縫或雙縫觀察教室內(nèi)明亮的日光燈、遠處的路燈（鈉光燈）；接著讓學生用事先準備的激光筆照射單縫、雙縫，觀察現(xiàn)象并作比較；引導學生回憶一年級學過的用發(fā)波水槽觀察水的干涉實驗，并說出一些定性結(jié)論；引導學生解釋“聞其聲不見其人”這熟語所包含的物理原理并回答衍射現(xiàn)象產(chǎn)生的條件。在學生積累上述直接經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，老師講授課本上光的干涉，光的衍射時，已是水到渠成的事，同時也易調(diào)動學生學習的積極性，從而主動探究課本上的相關(guān)知識（學科中的間接經(jīng)驗）——托馬斯·楊雙縫干涉的裝置、現(xiàn)象、意義及規(guī)律△x = Lλ/d，單縫衍射的現(xiàn)象及產(chǎn)生條件等。

如在學習《電磁波的發(fā)射和接收》一節(jié)時，除用實驗室提供的成品器材外，還鼓勵學生課外小制作，取四根各長的裸鋁質(zhì)導線作為天線，捆綁在兩根硬質(zhì)木片上，每根木片上的鋁導線相近端間隙，其中一根木片上鋁導線相近端用導線分別與高壓感應(yīng)圈相連，另一對天線間隙接一個氖泡。演示時，啟動感應(yīng)圈，在天線間隙處會產(chǎn)生火花放電，這時感應(yīng)圈的線圈與鋁導線的電容器組成一個振蕩電路，產(chǎn)生高頻振蕩電流。當兩對天線相互平行且相距較近時，氖泡發(fā)光，此演示說明電磁波的存在，也表明電磁波是能量的載體。逐漸增加兩天線間的距離，氖泡發(fā)亮變暗，說明電磁波減弱。轉(zhuǎn)動接收天線直到與發(fā)射天線相互垂直，可見氖泡由亮轉(zhuǎn)暗至熄滅，這演示了天線的方向性。

創(chuàng)造型小制作比上述兩種類型作品的價值更高，其思想一般說來比較獨特、有創(chuàng)意。盡管大多數(shù)思想觀點并不具有學術(shù)研究的價值，但這是學生獨立思考創(chuàng)作且是首創(chuàng)的作品，具有一定的新穎性、研究性、實用性。創(chuàng)造型小制作或小實驗一般經(jīng)歷的過程：選題---調(diào)查---思考醞釀---產(chǎn)生創(chuàng)造設(shè)想---設(shè)計---制作---試驗---改進。其中選題是首要的關(guān)鍵。課題主要來源于實踐，在實踐中思考和發(fā)現(xiàn)問題，善于發(fā)現(xiàn)問題，就能為課題的選擇創(chuàng)造良好的開端。

3、正確處理好現(xiàn)代教育技術(shù)與實驗教學的關(guān)系

現(xiàn)代信息技術(shù)的迅猛發(fā)展促使現(xiàn)代教育技術(shù)的飛速發(fā)展，作為高科技產(chǎn)物的計算機輔助教學(Computer Assisted Instruction --CAI)也正逐步融入物理課堂教學。勿庸置疑，這種現(xiàn)代化教學手段的使用增強了物理課堂教學的直觀性、趣味性，充分調(diào)動了學生學習的積極性。

計算機輔助教學(CAI)為物理教學提供了有利的條件。由于受物理實驗條件的限制，某些物理實驗在中學實驗室根本無法完成，學生不能獲得完整的感性材料，容易造成感知上的障礙，從而影響物理知識的學習。若利用計算機輔助教學在某種程度上可以彌補這些不足，現(xiàn)列舉幾種情況加以說明：

（1）拓展和超越物理時空

在現(xiàn)代物理的教學中，存在一些高難技術(shù)和有危險性的物理實驗，這些實驗不適于或根本無法在課堂上演示。例如粒子散射實驗、高能加速器、核裂變等，都可以通過計算機模擬的方式，完整、安全地呈現(xiàn)在屏幕上，從而起到拓展和超越物理時空的作用，使學生有身臨其境的感覺。

（2）對物體適度地縮小或放大

例如行星之大、離我們之遙遠，是不可能搬遷到實驗室的；像電子等微觀粒子無法用肉眼直接觀察。但是，人們可以利用計算機動畫技術(shù)模擬出太陽系中行星的運動情況，從而比較生動地講述萬有引力定律。同樣，也可利用多媒體技術(shù)模擬出電子等微觀粒子的運動。通過對物體適度地縮小或放大，模擬宏觀天體、微觀粒子的運動，增強學生對這些素材的感觀認識，提高教學效果。

（3）使抽象的問題或物理過程形象化

在物理課堂教學過程中，教師用難懂的語言講述一些人眼看不見的、抽象的物理規(guī)律時，若借助計算機動畫模擬技術(shù)，化抽象為具體，如探究楞次定律時，先動手做實驗，接著結(jié)合FLASH動畫技術(shù)分析討論實驗現(xiàn)象；用FLASH動畫技術(shù)分析電磁振蕩過程中極板上電荷量 、電路中振蕩電流 、電場強度 、磁感應(yīng)強度 隨時間變化的情況。

由此可見，計算機輔助教學走進物理教學，不僅能再現(xiàn)或模擬各類物理實驗現(xiàn)象，而且還能通過各種手段使復雜的、抽象的問題簡單化、形象化，將漫長或瞬間的物理演變過程變成可控、有序的演化過程，能把物理現(xiàn)象、規(guī)律生動地、形象地展示在學生面前，使學生完整、形象、清晰地感知物理現(xiàn)象，給學生的思維過程提供必需的感性材料。

唯物辯證法告訴我們，事物是一分為二的，計算機輔助教學也不例外。計算機輔助教學對物理實驗教學效果有積極的一方面，也有消極的一方面。比如在實際教學過程中，有的人濫用教學課件，輕視動手做實驗，追求動畫模擬實驗的完美、奢華、大容量，輕視實際實驗的真實、簡潔；甚至在市級評優(yōu)課時，有的人用動畫模擬實驗完全替代真實的實物實驗，如學習《彈力》一節(jié)時，用精美的課件在探究彈簧的伸長量與彈力的關(guān)系，而不去做真實的實驗，學生會對課件中取得的“實驗結(jié)論”表示懷疑的，因此說，這種做法是十分不可取的，也是不科學的。

還可充分利用數(shù)碼相機、數(shù)碼攝像機捕捉與物理課堂教學相關(guān)的動態(tài)、靜態(tài)素材。做到平時多留心、多方位、多渠道地搜集。

綜上所述，在物理實驗教學實施素質(zhì)教育的過程中，應(yīng)正確處理好以下三個關(guān)系：正確處理計算機輔助教學與傳統(tǒng)實驗教學模式的關(guān)系；正確處理計算機軟件的形象效果與科學性、真實性的關(guān)系；正確處理計算機模擬實驗與實物實驗的關(guān)系。因此，在設(shè)計物理實驗教學過程中，教師要根據(jù)實驗內(nèi)容、目標和學生的實際情況來選擇教學媒體和教學素材，做到適時、適量、協(xié)調(diào)、謙容、互補，做到教學手段服務(wù)于教學目標，追求教學效果的最優(yōu)化、最大化。

4、加強相關(guān)物理學史教育，旨在讓學生了解更多的相關(guān)知識，培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度和大膽猜想的創(chuàng)新意識，提高學生分析問題的能力。

三、課題研究的展望

課題研究雖作了總結(jié)，這僅是對前面研究過程的總結(jié)，而不是結(jié)束。目的是將前面走過的過程，作一個回顧，希望通過回顧，將感性的材料整理歸類，摸索出對實驗教與學有用的東西，并企圖將之上升到一定高度的理性認識，讓它變?yōu)榻窈髮嶒灲虒W的理論先導，使自己的教學行動既有理論指導，又符合課堂教學實際。

筆者認為，在物理實驗教學過程中，做一個細心且愛動腦筋的人，立足實驗教學，著眼實驗改革，瞄準實驗創(chuàng)新，那怕是一點點的創(chuàng)新，定能為自己添加信心、動力，從而產(chǎn)生“蝴蝶效應(yīng)”，結(jié)出豐碩果實。

以下幾點，是今后努力和發(fā)展的方向：

（1）加強傳統(tǒng)實驗教學模式與數(shù)字化信息系統(tǒng)（Digital Information System）的整合。

（2）加強新課標中演示實驗、學生實驗的研究與創(chuàng)新。

（3）加強與生產(chǎn)、生活緊密相關(guān)的課外實驗的研究，體現(xiàn)時代精神，加強STS（Science  Technology and Society）教育。