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初中物理探究性学习的实验研究活动设计与实施的研究
结题报告 桓台世纪中学物理组
一、 物理探究性学习提出的背景：
我国基础教育对现行的课程进行大胆的改革，新课程肩负着时代的使命。面对教学改革的实际需要，我们作了认真思考，采用探究式可被认为是课堂教学改革的理想选择。它改了传统以讲授式教学为主，将物理假设为一种可以直接灌输让学生学到的一堆知识，将学生假设为 一种品质良好的容器，学习的过程就是学生吸纳这些真理的过程，教师更多地只是将这些知识理清头绪，尽可能清楚地告诉给学生并使他们能重现。而探究式教学过 程是在教师的启发诱导下，以学生独立自主学习和 合作讨论为前提，以现行教材为基本探究内容，以学生周围世界和生活实际为参照对象，为学生提供充分自由表达、质疑、探究、讨论问题的机会，让学生通过个人、小组、集体等多种解难释疑尝试活动，将自己所学知识应用于解决实际问题的一种教学形式。探究性课堂教学特别重视开发学生的智力，发展学生的创造性思维，培养自学能力，力图通过自我探究引导学生学会学习和掌握物理方法，为终身学习和工作奠定基础。
纵观科学的发展，任何一个科学的发现都离不开科学家对自然现象的质疑，离不开科学家对自然现象的辛勤的探索；任何一个技术上的创新也都是劳动者对生产实践的探究和再创造的结果。德国文化教育家斯普郎格说：“教育的最终目的不是传授已有的东西，而是把人的创造力诱导出来，将生命的价值感唤醒。”《物理课程标准》明确提出：“提高全体学生的科学素养”，这已成为当前教育的主旨。学生只有处于主动积极状态，经过认真的观察、实践、思考，才能体会物理现象中蕴含的规律，产生探究物理世界的兴趣，理解所学的物理知识获得相应的能力。物理探究性学习，就是让学生充分参与教学全过程，在动口、动手、动脑的探究活动中发现问题，解决问题，实现教学的目的。
在学校全面落实课程开设的大氛围下，我们物理组积极挖掘课程资源，出发点就是是对学生实施素质教育，为顺利实施课程改革作好充分准备和打下良好的基础，改变初中物理教学中传统的讲授式、传输式的教学方法和学生被动接受知识的学习方式，建立一种学生主动获取知识和应用知识解决实际问题的学习方式，从而培养学生的科学素养、创新精神和实践能力，为学生全面发展和终身发展奠定基础。
我校物理教研组在引导学生探究性学习方面已有起色。教师在教学过程中注重学生探究学习能力的培养，经过一段时间的探索，已经取得了一定的成绩。四名学生连续参加了山东省中学生创新实验大赛并取得了优异的成绩。两名教师积极思考，亲自动手自制教具并获淄博市一等奖。连续三年大批学生积极参加淄博市小实验家体验活动，并取得了优异的成绩。但是我们在探索的过程有遇到了很多的困惑和需要解决的问题，希望能在课题实验的过程中对我们解决问题有所帮助。 二、物理探究性学习方式研究目的、意义：
物理在哪里。物理在书本，在实验室，在电子网络，更在我们的实际生活和社会生产 实践中，学习物理与学生生活、生产实践互相联系，将学生生活经历与广阔的社会背景联系 起来，学习内容建构在事实情景之中，学习具有启发性、趣味性、探索性，实现认识与情感 的统一，物理与人文的结合，使学生感受到物理就在我们身边，物理探究无处不在。
物理如何教。传统教学关注学生“知道什么” ，突出教师“教” ，上课大多采用讲授法， 知识被作为一个结果告知学生，强调知识点考核和死记硬背，没有给学生提供自主选择，自 主探究的学习时间和空间， 学生得到了 “鱼” 物理素养不高， ， 学生的观察和实践探究能力差。 现代物理教学更关注学生的“学” ，关注学生怎么才会“渔” ，在让学生自己学会并进而会学 方面下功夫，教学方法提倡采用学生分组探究等实践活动。
物理怎么学。学科的本质决定了物理的学习方法，人类具有探究的天性，探究是物理 学习的有效途径。通过探究实验，让学生在“做中学” ，在探究中学，在探究中建构知识，促 进学生对物理的理解。笔者认为开展初中物理小课题探究活动，以教师提供的或学生自主选 择的小课题进行设计和研究活动，给学生在具体的操作程序和方法上构建一个平台。这样的 探究学习活动，有利于学生掌握物理知识和技能，方法和能力、态度和情感在学生自身人格 中内化，使学生的物理素养得到全面发展。本课题旨在通过物理学科探研性学习方式研究， 改变学生原有单一、被动的学习方式，建立和形成旨在充分调动、发挥学生的自主性和多样 性的学习方式。
该课题“物理探究性学习的实验研究”为提炼出研究性学习教学策略提供丰富的素材和打下扎实的基础。该课题的研究意义主要有：
1)能够改变学生的学习方式，有利于学生形成终身学习的意识和能力。要改变传统的传授式的教学和学生被动学习的方式，就必须要建立一套有效的操作性强的教学和学习方式来改变这种状况。本课题的研究使在中学物理教学中实施素质教育得到更好的落实，充
分体现在物理课堂教学中素质教育的理念，使获得基础知识与基本技能的过程同时成学会学习和形成正确的价值观的过程，对改变学生的学习方式，培养学生的探究能力，培养创新精神和实践能力，使学生终身受益，有非常好的作用。
2)《基础教育课程改革纲要》指出“要实现教学内容的呈现方式、学生的学习方式的变革”；还指出“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”。《全日制义务教育物理课程标准》指出“倡导以科学探究为主的多样化的学习方式，旨在转变学生的学习方式，使学生积极主动地获取知识，激发学习兴趣，培养创新和实践能力”，并“将科学探究作为课程改革的突破口”。课程改革对改变学生学习方式，提出了明确要求，可以看出课程改革的要求同该课题研究的目标和内容是一致的，我校物理组早在2007年9月开始进入课程改革实验，在研究性学习方面已经具备科研的基础，我们希望通过该课题研究为实施课程改革和落实打下良好的基础。
3)进行该课题研究尽快的转变教师的教学方式和教学观念，我们通过对目前教师的教学和学生学习的现状进行调查中发现，“应试教育”仍有很大的市场，课堂上教师教学方法的主流还是以传授知识为主，在教学观念和教学方法上都存在很多需要解决的问题。通过课题研究，能够解决当前物理课堂教学中存在的弊端，会促进教师教学观念的转变，改变教师教学方法和学生学习方式，使学生得到全面发展。
4)课题研究的过程对研究者来讲是学习、认识和提高的过程。教育科研是培养创新人才、培养研究型教师的重要途径，课题研究是提高教师素质的最佳切入点。通过课题研究，会提高教师的理论修养，锻炼教师队伍，提高教师的业务素质，使一批教师迅速成长起来，成为教学的中坚力量，使他们由经验型教师向研究型教师转化。
5)通过课题研究，带领学生走进科学研究的殿堂，让学生体会进行研究的具体做法，培养研究型的学生，为以后学生的创新能力、研究能力打下良好的思想基础和必要的技术基础。
三、研究现状及存在的问题
提出在学校科学教育中要用探究方法，最早是杜威（于1909年）。明确把“探究学习”作为一种重要教学方式的则是20世纪60年代的事情，其倡导者是美国生物学家、课程专家、芝加哥大学教授施瓦布，他提出了“作为探究的理科教学”的观念，极力主张要积极地引导学生像科学家那样对世界进行探究，强调科学概念、科学方法、科学态度三者的综
合和对科学研究过程的理解。此后，英美等国先后涌现出了几种著名的探究教学模式，例如：施瓦布的生物科学探究模式、马希尔斯和考克斯的社会探究模式、学习环模式等等。但是未见有关将探究式教学方法应用于实验教学的报道。
20世纪末，国内教材进行了改革，就“培养学生探究素养”的角度而言，教材改革的主要特征是：将“验证性实验”改为“探究性实验”。教材的改革牵动了教学模式的改革，于是相继出现一些“培养学生探究素养”的新型教学模式。探究式教学正日益受到关注，越来越多的有识之士也积极投入到了生物探究性实验研究的实践中。他们或者就教材中的某一个实验进行探究性实验教学的尝试，或者尝试在课堂有关知识教学的基础上进行拓展性的探究性实验教学。这些方式都可以让学生对科学探究有一定的了解，然而对学生科学探究能力的培养而言则缺乏系统性和持久性。
四、课题研究内容
1. 在教师指导下，创设问题情境，提出学科课程中值得研究的问题。 2. 学生通过自主学习获取有关知识与信息。
3. 引导学生通过对问题的分析、讨论、探求，对学科知识的延伸与提升、重组与综合、推论与证实，探索出解决问题的方案和思路。
4. 引导学生归纳总结，提出科学结论，形成完善的认知结构，这一过程既是问题的解决过程，又是知识学习的整合过程。
5. 运用所获得的新知解决新情境问题，以实现知识的迁移，进一步深化对知识的理解。
五、物理探究性学习的研究过程
1. 准备阶段（2011.9～2011.9）： 本阶段主要有以下几方面的工作：
1) 选定课题，组建课题小组，明确分工；并建立和健全学习交流制度初步制定课题实施方案。王爱华老师负责具体工作的分工安排和落实。实验小组组长由王爱华老师担任，主要负责课题理论研究，制订方案等。任瑞红老师负责，主要任务是做出详实的中期报告、实验总结。实验小组的其他成员还有田亮国、付涛、金宗