实验对仪器要求的研究》课题中期评估报告.doc

《探究性实验对仪器要求的研究》课题中期评估报告
一、课题进展情况
1.自2009年9月课题申请起至2011年10月，课题组成员结合自己的教学实践活动，多次组织学习探究性教学的理论（《初中物理实验探究性教学实证研究》、《探究性学习在物理教学中的应用》、《元认知理论与探究性课堂教学》等），获得对以问题解决为中心，仿照科学家探究未知知识领域的途径，使学生通过自主地参与获得知识的过程（发现问题、分析问题、创造性地解决问题）的探究性教学理念有更深的理解，统一对探究性实验思想的认识，理清研究思路，进而提出符合教学实际，具有普通性的科学合理研究方案。
课题研究着力回答：（1）探究性实验的培养目标。（2探究性实验与验证性实验的差异（探究性实验产生的背景）。（3）验证性实验仪器的配置和使用。（4）探究性实验典型案例研究。（5）探究性实验器材的制作和使用。
2.2010年8月27日市装备中心组织课题开题论证工作，袁维新组长对课题的前期工作给予肯定，同时指出课题认识的不足，建议课题组“进一步修改课题研究方案，理清研究思路，明晰核心概念，进一步找准研究的切入点，明确研究内容，突显研究重点，优化研究方法，从而使研究方案更加完善，以提高研究方案的可操作性。”
针对专家的建议，课题组在“收集课堂进行探究性教学的实验资料，考察实验仪器的使用。”的同时，反思对课题认识的不足，重新界定“探究性实验”、“仪器”等核心概念，明晰研究思路和研究方案。
（1）实验教学是科学课程的重要标志，科学课程可细分为物理、化学、生物等学科，不同学科的科学实验有其普遍性，但因其自身特点所决定的特殊性更能反映其学科思想。课题研究的探究性实验的载体定位为物理学科。
（2）物理学科教学分为不同的学段：小学自然科学是物理学习的启蒙阶段，学习的主旨是认识（常识性）简单的物理现象；初中物理是物理学习的起步阶段，学习的主旨是密切联系日常生活，初步认识身边的物理现象，对物理现象发生的原理有定性的理解，能用学到的物理知识，解释身边的物理现象，初步了解物理学习、研究的思想和方法，形成一定的物理素养；高中物理是中学物理学习的深入阶段学习的主旨是继承前人物理探索的成果，形成物理思想和创新意识，为物理的继续学习、创新奠定基础。不同学段，物理实验的思想方法和实验目的内涵有着质的差异，对实验器材要求的标准也是不同的。课题研究针对以初中物理学段。
（3）探究性实验与常规实验定位：常规实验通常为验证性实验，是重复前人做到的实验，为掌握、理解知识作经验性的铺垫，实验器材、原理、步骤均有可借鉴或参考的，实验结论多为已经获得的科学成果。探究性实验既不可能重复科学家所经历的失败 – 成功反复的过程，又不能将现存的结论告诉学生；既要让学生有“提出问题、进行猜想和假设、设计实验方案、进行实验收集证据、讨论交流获得结论”的过程和情感体验，又要让学生少走弯路，扎实的掌握所要学习的知识。其本质是受教师指导的、可控制的探究性实验，是注重实验思想、过程和方法的验证性实验，弱化对实验结论的要求，要求学生依据自己的生活经验，用自己的语言、思想分析实验数据，获得实验结论。
（4）探究性实验与验证性实验内涵的差异，决定着进行物理实验时，验证性实验有着明确的方向，器材可以事先准备好，选取器材也仅依据实验的测量要求或原理要求，进行简单的取舍，其创新空间有限，实验操作能力更多表现为器材的灵活、熟练使用。与验证性实验相比，探究性实验方向的不确定性，意味着实验方案有多种，器材的准备是无法穷尽的，无法事先准备好器材。现有器材的灵活选用、现有器材的创新使用、自制新器材便成为探究性实验选用器材的重要特征，而这正是探究性实验的价值所在，是课题研究的重点。
（5）实验可分为探究性实验和验证性实验，器材没有验证性与探究性之分。任何一件器材既可用于验证性实验，也可探究性实验。物理实验室配置的仪器，通常是依照物理学科需要学生完成的实验成套配置的，有明确的实验指向，虽然是为验证性实验所准备的，但对探究性实验同样适用。
二、课题取得的阶段性成果
1.《“边学边实验”的课堂价值》参加市论文评比获一等奖。
2.《初中物理探究性实验教学的思考》获市论文评比一等奖。
3.《最简单的“浮沉子”制作》获市实验作品评比一等奖。
4.《用吸管吹出的声音的特性》获区实验评比一等奖。
5.专题讲座《利用身边的实验资源让物理走进生活》获得好评。
6.《初中物理实验教学的探究思想》发表在核心期刊《中学物理》2011年第8期。
7.《探究性实验与验证性实验学生能力训练的差异》核心期刊《中学物理》约稿。
8.专题讲座《探究凸透镜成像的规律教学评析》获得好评。
9.《探究重力与质量的关系》获区论文评比一等奖。
10.《农村初中物理探究性实验教学的实践》获区论文评比一等奖。
11.《科学探究的思想对物理实验教学的渗透》获区论文评比一等奖。
12.《矿泉水瓶中的物理》获区论文评比一等奖。
三、对课题存在的问题与不足的反思
1.研究经费不足。课题研究的每一次活动均需一定的经费投入，由于没有经费，活动很难组织。好的文章发表同样需要经费。
2.课题组成员教学任务重。课题研究基本定位于闲暇时间，易受多方面的因素冲击。
四、下阶段研究计划及主攻目标
1.探究性实验的培训目标
（1）亲历实验探究过程，感悟实验思想，培养物理学习的实验意识。
（2）体验实验对物理学习的重要性，感受物理知识的生活价值，养成联系生活学习物理的习惯。
（3）接受科学家探究思想和探究精神的熏陶，训练创新意识和思想，把握基本的科学探究环节。
新课程教学思想：自主、合作、探究。提高全体学生的全面素质。
维果斯基的“最近发展区理论”：一种是学生的现有水平，另一种是学生可能的发展水平。两者之间的差距就是最近发展区。教学应着眼于学生的最近发展区，为学生提供带有难度的内容，调动学生的积极性，发挥其潜能，超越其最近发展区而达到其困难发展到的水平，然后在此基础上进入下一个发展区的发展。
元认知理论认为：学习活动并不仅仅是对所学材料的识别、加工和理解的认知过程，还是一个对该过程进行积极地监控、调节的过程。不但直接参与认知，而且还制约着认知水平的发展与提高。
建构主义的学习观：学生的科学学习不是从零开始，而是基于原有知识经验背景的建构。科学学习不是接受现成的知识信息，而是基于原有经验的概念转变。科学学习既是个体建构过程，也是社会建构过程。以观察和实验为基础，以形成物理概念和掌握知识结构为中心，以物理教学紧密联系实际为原则。
（理论学习、研讨）
2.探究性实验与验证性实验的差异
（1）实验要素间的差异
（2）教与学的差异
（3）培养目标差异
（学科教师调研，理论学习）
3.验证性实验仪器的配置和使用
（1）重复性实验，实验仪器的规格、性能配置到位，仪器选用的创新量较小。实验专用仪器。
（2）实验选用实验室的成套器材，其不确定性或自主性较小。
（3）实验器材的选用不是训练学生的创新能力，而是检验学生知识掌握的程度。实验的整个过程关注的是知识掌握而非思想、方法和能力的培养。
（考察学校实验室，调查实验室管理人员、学科教师）
4.探究性实验典型案例研究
（1）观察水的沸腾现象
（2）探究凸透镜的成像规律
（3）测量小石块的密度
（4）探究阻力对运动的影响
（5）探究杠杆的平衡条件
（6）控究影响导体电阻大小的因素
（7）探究通过导体的电流与电压、电阻的关系
（8）探究电动机转动的奥秘
（考察学生课堂，调查学科教师。参与实验教学，研究案例）
5.探究性实验器材的制作和使用
（1）依据探究目标选取实验器材是设计实验方案的重要步骤，实验器材选用自主性、创新性的空间很大，实验方案的多新性可获得充分展示。
（2）选用器材以感知和熟悉的物品为基础。不知道用途、使用方法，不熟悉操作技巧、方法是不会选用的。
开发生活物品的实验价值，提供具有实验价值的生活物品。
（3）获得器材的花费尽可能低（低成本、高消耗）。有收集、整理和利用日常生活的废旧物品制作实验仪器的意识。
发动学生收集有实验价值的生活废品，训练学生的实验意识和节俭品德。
（4）合理的器材使用技巧、规范使用步骤不是既定的，需用通过实验进行探索。
展开研究性学习。