结题报告新课程理念下高中物理探究性实验教学研究.doc

新课程理念下高中物理探究性实验教学研究（结题报告）邢台市第八中学 杨瑞昆 随着新课程全面实施，新课程理念指导着课堂教学发生着巨大的变化。中学物理实验作为物理教学的一种重要手段，作为学生自主学习、科学探究的重要载体，在教学中发挥着举足轻重的作用。合作探究性的学习方式，强调学生运用所学知识和技能亲自探索“新”规律、发现“新”现象。而以往的实验课教学过程中，教师生怕学生听不懂，或者担心学生在操作过程中会出现这样或那样的错误，于是教师从实验原理、步骤、注意事项，甚至连实验结果都面面俱到地讲解，然后由学生按部就班地操作，做实验流于形式，从而失去了实验教学的意义。高中物理课程标准的出台首次提出了“科学探究这个术语，新的课程标准从科学本质和科学素养的高度论述了加强科学探究的意义及其培养科学探究意识和能力的内涵，使我们对加强物理实验教学有更深的理解和明确的方向。科学探究进入课堂并改变着学生的学习方式，课堂上学生的主动性有所加强,过去普遍被忽略的实验得到重视，科学探究在实验中可以得到更好的体现。抓好了物理实验教学，基本上就使加强科学探究落到实处。因此对于探究性实验教学的研究就显得尤为重要了。一、问题提出课题研究的背景1.我市普通高中于2009年起始年级全部进入新课程。因此教育教学方法改革迫在眉睫，我们必须研究一套适应现代化教育理念的教育教学学方法。全体教师在教育教学理念上有了很大的转变教师教育理念教学方式的转变是关键，而这种转变不可能在一二年内完成。2.学生通过媒体“看实验”。一些原本可以让学生动手做的实验却用多媒体来展示，被称为是“现代技术的应用”。学生实验多是以单纯机械操作为主的程序化实验。学生根据教师讲解的实验目的、器材、步骤，像做广播操那样，按照规定的程序进行操作，而不需要考虑为什么这样做，还可以怎样做，更不必考虑实验中可能出现的问题以及需要如何去解决。学生用笔“做实验”。通过大量实验试题的强化训练来取代实验操作。这些现象从一定程度上反映了中学物理实验教学存在的问题，那就是“重知识、轻方法；重讲授、轻活动；重结论、轻过程；重机械训练、轻切身体验”。物理教学结构如此严重“异化”势必导致学生物理认知结构严重“畸形”，长此以往，将严重影响学生素质的全面发展。目前在应试教育的影响下，物理实验教学难以发挥它应有的作用。大多数学生重结果而轻过程，为了得到期望的结果，甚至修改实验数据。没有养成实事求是的科学态度，没有学会解决问题的科学方法，学生的主体地位远没有得到重视，学生缺乏主动探究的欲望和热情，忽视了实验对学生科学思维方法和创新能力的培养。新课程指出高中物理课程应促进学生自主学习，让学生积极参与，乐于探究，勇于实验，勤于思考。通过多样的教学方式，帮助学生学习物理知识和技能，培养其科学探究能力，使其逐步形成科学态度和科学精神，因此，高中物理实验教学迫切需要改革。3.我国新颁布的基础教育课程改革纲要（试行）和普通高中物理课程标准，减少了一些验证性实验,增加了较多探究性实验，提倡将演示实验尽量转化为学生的随堂实验，同时提倡学生在教师的指导下进行探索性实验,强调要突出培养学生的创新精神和实验能力，提倡“引导学生质疑、调查、探究、在实践中学习”。以此为契机，我们在物理实验教学改革中，对传统实验教学进行了新一轮的的反思，准备对新课程理念下高中物理探究性实验教学展开研究。基于对上述背景的分析，我校提出新课标下探究式实验教学研究的新课题，希望在新的课程标准下进行探究式实验教学研究，既可以使得该课题研究从更广阔的领域、更深的层次上得到完善与升华，又可以促进我校的教育教学工作，并在中学教学第一线进行规范化的实验教学，使素质教育在课堂教学这一主阵地真正落实。国内外研究现状及分析目前国内重视探究式教学的研究与探索者较多，但就我们的眼界所及，探究教育研究的专著并不多见。靳玉乐主编探究教学论一书，该书综合运用现代教学理论、哲学理论、心理学理论对探究式教学的本质、心理基础、模式设计、实施与评价及其发展前景逐步展开分析，形成了一个持之有据、言之有理的比较完整的探究教学论体系。为了探究教学理论易于理解和接受，促进广大中小学教师尽快走向探究教学，该书结合大量的实例加以解释说明。比如赵秋生老师的深化实验方法教法探究创新教育途径；陶志军老师的高中物理实验教学改革的思考与实践；和俊民老师的重视物理实验教学培养学生创新能力；新课程理念下高中物理实验教学的改革尝试初探新课程理念下高中物理实验教学的几点建议新课程理念下的探究性实验教学的意义的研究等，已取得了很多重要的成果，值得我们学习和借鉴。但是上述相关课题研究的专著，我们认为存在如下的问题：1.都侧重于探究性教学的理论层面，实践与案例都是为了便于广大中小学教师理解理论，从而化作自觉的行动。2.如果将探究式教学纳入高中正常教学过程，效果会怎样？上述的专著也找不到答案。3.上述专著都缺乏数据分析，主要是静态的描述，缺乏对实践过程的动态剖析。为了能够更加有效的提高我校教师的探究式实验教学能力实验教学水平，我们需要针对我校的实际情况进行研究和探索，因此提出本实验课题的研究。 课题研究的特色本课题的创新点与特色：本课题立足于要建立一套能真正符合一线教学需要的，能真正实现高中物理实验教学的教育功能的探究性教学模式和理论。物理实验对学生发展起着重要的作用探究性教学充分重视激发学生的好奇心和求知欲，培养学生学习的内部驱动力，提高学生问题意识和发现问题解决问题的能力，提高学生的科学素养和科学探索精神，使探究式学习的理念真正落到实处。课题研究的理论意义和实践价值1.理论意义 随着新课程全面实施，新课程理念指导着课堂教学发生着巨大的变化。中学物理实验作为物理教学的一种重要手段，作为学生自主学习、科学探究的重要载体，在教学中发挥着举足轻重的作用合作探究性的学习方式，强调学生运用所学知识和技能亲自探索“新”规律、发现“新”现象。而以往的实验课教学过程中，教师生怕学生听不懂，或者担心学生在操作过程中会出现这样或那样的错误，于是教师从实验原理、步骤、注意事项，甚至连实验结果都面面俱到地讲解，然后由学生按部就班地操作，做实验流于形式，从而失去了实验教学的意义。高中物理课程标准的出台首次提出了“科学探究”这个术语，新的课程标准从科学本质和科学素养的高度论述了加强科学探究的意义及其培养科学探究意识和能力的内涵，使我们对加强物理实验教学有更深的理解和明确的方向。科学探究进入课堂并改变着学生的学习方式，课堂上学生的主动性有所加强,过去普遍被忽略的实验得到重视，科学探究在实验中可以得到更好的体现。对待物理实验的态度是真正实施物理新课程的试金石。如果在物理新课程的实施中忽视了物理实验，那就意味着倒退。抓好了物理实验教学，基本上就使加强科学探究落到实处。因此对于探究性实验教学的研究就显得尤为重要了。因此我们的选题具有重要的理论意义和研究价值。2.应用价值(1)对高中物理实验进行重新定位和认识。本研究将使我校一线物理教师对于如何开展实验探究教学理论和实践的指导和定位。物理新课程标准的理念改变了物理实验教学的目标、性质和模式,从单纯为了学习知识验证理论及学习操作技能,转变为以全面地培养学生科学素养为目标的课程,实验教学对于实现“知识与技能”、过程与方法、情感态度与价值观“三维教学目标有独到作用。物理实验是进行科学研究的重要方式，科学探究作为课程改革的突破口，将实验教学跟探究学习融合起来，不但让学生获得知识、获得技能，更重要的是学到了获得知识的过程与方法，让学生受到科学方法、科学思维的训练，养成科学精神和科学品德，发展学习的兴趣，这也是新课程的显著特征。探究性实验由于其重视过程和方法，有利于学生对知识的真正理解，有利于提高学生发现问题、解决问题的能力，培养与他人合作的精神，养成实事求是的科学态度，更有利于学生创新能力的提高和主体性的发挥。强调通过实验探究提高学生的科学素养，这也是当前实验教学改革的主要方向。在传统的物理实验教学中充斥着教师“讲实验”,学生“听实验、看实验、练实验”机械学习现象，实验的教育功能未能得到应有的发挥。本研究课题对于改变这种状况会有重要的价值和意义,在实践中尝试高中物理自主探究性实验教学新模式,构建该教学模式的基本理论,真正实现实验教学的教育功能。(2)对教师专业成长的引领作用。课程开发与实施水平是教师的专业生长点所在。引导教师尝试开发自己独有的教材、学材和习材，及时发现原生态的宝贵经验，及时挖掘自身的隐性特色和创新优势，及时对这些重要资源进行总结升华，尝试通过对教材、学材、习材的研究，帮助教师从传统课程的纯实施者转化为现代课程开发与实施的设计者，把对照图纸“按图索骥”施工的劳力者转化为自我意识觉醒的创意修改图纸的设计师，激励广大教师积极走到“教师即课程”的改革前沿。 二、课题研究的范围和基本内容界定（一）课题研究的范围本课题在我们一线的实际能力范围内以新课程理念对高中物理实验教学的影响为引线，以我校高中2009和2010级学生为观察样本，针对目前物理实验探究课存在的假探究、脱离实际等重大问题，运用观察、统计、访问等现代教育科学研究方法，研究适合调动学生主体探究的校本教材、学材和习材，以及与之相适应的教学方法。针对课改前和课改后分别进行调查研究，从而形成一套完整的新课程理念下的高中物理探究性实验教学的方法和模式。从而提高实验教学的效果。真正实现实验教学的教育功能，培养学生的科学素养。（二核心概念界定 1.实验探究课教学模式：是在学生积极参与科学探索的过程中，教师试图模拟科学家解决问题的过程，使学生体会科学家如何面对疑难情境，学会收集和加工需要的新资料，最终达到问题解决的探究过程，学生将在真实生活情境中锻炼发现问题、解决问题的能力。实验探究课所包含的具体环节有探究包含情景设问激趣、自主猜想讨论、自主探究设计、自主选择方案、自主实验探究、自主意义建构讨论交流、优化意义建构引导探究、总结评价体验迁移拓展8个环节。它充分体现了素质教育课堂教学的基本特征。 2.教学过程的主体性：素质教育的基本特征，探究性教学是学生在教师指导下的自主探究，教学过程突出了学生的主体性，教师的主导完全是为了更好地发挥学生的主体作用，并通过学生主体的充分参与、主动探究和主体的发展反映出来。 3.学习探究的自主性：传统模式把学生视为容器，学生接受知识完全处于一种被动状态。探究性教学则不同，它是在教师指导下自主参与教学的全过程，学生知识的获得，靠的是自己的主动探究，而不是被动的接受灌输。 三、课题研究的理论依据（一）建构主义学习理论“以学生为中心，在整个教学过程中由教师起组织者、指导者、帮助者和促进者的作用，利用情境、协作、会话等学习环境要素充分发挥学生的主动性、积极性和首创精神，最终达到使学生有效地实现对当前所学知识的意义建构的目的。”在这种模式中，学生是知识意义的主动建构者；教师是教学过程的组织者、指导者、意义建构的帮助者、促进者；教材所提供的知识不再是教师传授的内容，而是学生主动建构意义的对象；媒体也不再是帮助教师传授知识的手段、方法，而是用来创设情境、进行协作学习和会话交流，即作为学生主动学习、协作式探索的认知工具。显然，在这种场合，教师、学生、教材和媒体等四要素与传统教学相比，各自有完全不同的作用，彼此之间有完全不同的关系。但是这些作用与关系也是非常清楚、非常明确的，因而成为教学活动进程的另外一种稳定结构形式，即建构主义学习环境下的教学模式。（二）新课程发展的核心理念新课程发展的核心理念为了每位学生的发展新课程的价值取向是人的发展，新课程的价值在于通过促进人的发展来推动经济发展和社会发展。这种融合浓缩为一句话就是：“为了每一位学生的发展”。课程要着眼于学生的发展；面向每一位学生；关注学生全面、和谐的发展。关注人的教学才能使学科教学同时成为情感、态度、价值观的形成与发展的过程，从而真正实现人的发展。（三）高中物理探究式教学原则自主性原则；灵活性原则；渐进性原则；多元化、多样性原则（四）中学物理的特点物理学是整个自然科学的基础，除了具有丰富的物理知识外，还包含丰富的社会科学知识和科研方法，它是一门以实验为基础的严密的理论科学和定量的精密科学。中学物理又有以下几个特征：基础性；实践性；前沿性；探索性。四课题研究的目标 （一）教师的发展和成长提高物理教师的实验教学素质，使之真正运用好探究式物理实验教学,为提高教学质量发挥出独特的作用。熟练灵活的应用探究式实验教学的模式。提高对新课程改革理念的认识。在实践创新完善高中物理自主探究实验教学新模式,构建了该教学模式的基本理论,并取得了较好的教学效果。教师从传统课程的纯实施者转化为现代课程开发与实施的设计者，把对照图纸“按图索骥”施工的劳力者转化为自我意识觉醒的创意修改图纸的设计师，激励广大教师积极走到“教师即课程”的改革前沿。 （二）学生的发展和成长通过我们的研究形成一种有利于学生成长的实验教学的模式和理论，在这种教学方式的指导下学生将得到“如何去获得知识”的体验，学生的各项技能和能力将得到最大程度的发展。真正实现实验教学的教育功能。培养学生发现问题和解决问题的能力，探究性物理实验通常围绕一个需要解决的实际问题展开。在实验的过程中，通过引导和鼓励学生自主地发现和提出问题,设计解决问题的方案,收集和分析资料.调查研究，得出结论并进行成果交流活动，引导学生应用已有的知识与经验，学习和掌握一些科学的研究方法，以培养发现问题和解决问题的能力。培养学生收集、分析和利用信息的能力，通过探究性物理实验，能帮助学生学会利用多种有效手段、通过多种途径获取信息,学会整理与归纳信息，并恰当地利用信息,以培养收集、分析和利用信息的能力。使学生学会分享与合作，合作的意识和能力，是现代人所应具备的基本素质。探究性物理实验一般以小组合作实验为主开展实验,学生将努力创设有利于人际沟通与合作的教育环境。使学生学会交流和分析研究的信息、创意及成果,发展乐于合作的团队精神。培养学生科学态度和科学道德，在探究性物理实验的过程中，学生要认真、踏实地探究,实事求是地获得结论,尊重他人想法和成果,养成严谨、求实的科学态度和不断追求的进取精神，磨炼不怕吃苦、勇于克服困难的意志品质。（三）学校工作提高学校的教育教学成绩，实现物理实验教学的真正功能，提高学生的能力和科学素养。 五课题研究的内容大量查阅文献资料，组织学习有关教育理论、心理学理论和教育科研方法；对课题组成员进行培训。同时通过教学中的实践与探索对课题研究特点，规律和存在的问题做进一步研究。立足教材，以高中物理的教学内容为出发点。将演示验证性实验提升为学生探究科学的实验，将学生验证性实验转化为探究性实验，将教材中出现的实验问题设计为探究性实验，将教材中的“阅读材料”、“思考讨论” 、“做一做”、“小实验”等设计为探究性实验.对探究性实验进行初步探索，旨在激发学生学习物理的兴趣，使学生了解科学探究的基本过程、方法与艺术，拓展学生的想象力、知识视野、创新思维能力，增强科学协作精神和学术研讨气氛，有效培养学生的科学素养。（一）传统高中物理实验教学方式效果的调查与启示对传统的实验教学方式方法效果进行调查研究，从而发现问题，确立需要解决的问题。（二）新课程理念对高中物理实验教学的影响的调查与研究在新课程理念下师生的教育和学习观念发生了哪些变化？哪些方面有了提高？还存在哪些问题？（三）新课程理念下高中物理探究性实验教学研究探索一套完整的高中物理探究性实验教学的方法。从而提高实验教学的效果。真正实现实验教学的教育功能，培养学生的科学素养。六课题研究的对象和方法本课题以我校高中2009级、2010级450名学生为观察样本，针对目前物理实验探究课存在的假探究、脱离实际等重大问题，运用观察、统计、访问等现代教育科学研究方法，研究适合调动学生主体探究的校本教材、学材和习材，以及与之相适应的教学方法。设计调查问卷，抽样老师同学进行调查，收集同学老师意见，收集专家意见，参考专业资料，理论与实践相结合进行研究。具体采取文献分析法、问卷法、访谈法、调查法、案例分析法、反思法、对比法、测验法等。（一）文献分析法本课题通过查阅国内外相关文献资料，对前人的研究成果和中学生的心理特点做出理性的分析，以期站在前人的基础上，做出客观的分析。（二）调查法本课题通过问卷的运用和设计，对不同类型学校学生进行问卷调查，以及对部分学生和教师进行访谈，了解学生学习方式的现状以及学习方式中易出现的问题。（三）案例分析法通过对典型个案的干预、分析与研究，探索探寻有效策略，以期积极有效地对个别学生实施成功的干预。（四）经验总结法。七、课题研究的过程课改提出“以改变学习方式为突破口，重点培养学生的创新精神和实践能力”。从高中生的心理发展特点看，相对初中生，他们具有更为强烈的探究未知的动机，他们思维活跃，兴趣广泛，自尊心强，绝不会满足于“按图索骥”、“按方抓药”式的实验学习，因而改变陈旧的实验学习方式是必然的、合理的选择。 新课程方案将“态度与价值观、过程能力与方法、知识与技能”三方面整合起来，作为各学科课程目标的共同框架，体现了新课程的价值追求，即由以知识为本位转向以发展为本位。充分挖掘物理实验的教育功能，研究制订高中阶段各个物理实验具体的学习目标，使之成为实现知识、能力、态度有机整合的载体，并进一步形成高中物理实验学习的总体目标，为物理实验学习明确了方向。为了了解新课程实施下高中物理实验教学的实施情况，把握高中物理实验教学的发展情况，我们对实验课题样本班的学生进行了调查、比较和分析，了解物理实验教学的变化，归纳和总结出目前高中物理实验教学的现状及课程实施过程中存在的问题，并在此基础上，分析影响实验教学的因素，制定推进新课程实施理念下高中物理探究性实验教学改革的策略。通过在实际教学中总结完善探究式实验教学模式。以往的高中物理实验教学在实现上述重要的教学功能上存在诸多问题,其中一个问题就是缺乏对学习的主体学生的实验心理需求的研究。也就是说,教师往往根据教学和应试的要求,少有考虑到学生对实验的喜好与厌恶的心理需求,来安排实验教学.以至于在高中物理实验教学中充斥着它主性的、机械的、乏味的、缺少探究性的教学范式。课题组认为,要有效发挥物理实验在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值的心理需求。我们课题组的老师们分别对样本班级的学生做了有效调查,其中关于实验教学现状和期望调查如下。研究采用问卷、座谈及数据分析相结合的方法。课题组设计了如下问卷。你从高中现在的物理实验课中所取得的最大收获是什么?（ ）A提高了解决实际问题的能力（ ）B增强了探索新事物的欲望（ ）C验证了书本上所学的知识（ ）D没什么收获你喜欢做现在的物理实验吗?（ ）A非常喜欢（ ）B喜欢（ ）C不喜欢（ ）D讨厌你最不喜欢的是哪一类实验?（ ）A事先知道结果的实验（ ）B自主探索性实验（ ）C老师演示实验（ ）D操作困难实验现象不明显的实验你希望将来做怎么样的物理实验?（ ）A自己探索自己设计实验（ ）B与实际生活联系密切的实验（ ）C创新性开放性实验（ ）D有严格规范的操作步骤的实验做实验之前,你希望教师多讲解还是少讲解?（ ）A将操作步骤注意事项讲清楚（ ）B将主要原理讲清楚（ ）C老师少讲学生多做（ ）D老师不讲你喜欢教师讲授来进行实验的教学还是较自主地来做实验?（ ）A讲授式（ ）B自主探究式（ ）C自主探究加老师适当指导通过物理实验课你提高了哪些能力？（ ）A动手操作能力（ ）B观察能力（ ）C分析解决问题的能力（ ）D解题能力你认为有必要开放实验室吗？（ ）A非常有必要（ ）B有必要（ ）C没必要题号一二三选项ABCDABCDABCD人数43892408110819896511773699141比例（%）9.519.653.017.923.843.721.211.339.08.021.831.1题号四五六选项ABCDABCDABCD人数16715598336778187121108232113比例（%）36.934.221.67.314.817.241.326.723.851.224.9题号七八选项ABCDABCD人数8517376119137164152比例（%）18.838.216.826.330.236.233.6本教学模式实施前调查结果如下表（有效份数453份）题号一二三选项ABCDABCDABCD人数1741539725139243541315727135130比例（%）38.834.121.65.631.054.112.02.935.66.030.029.0题号四五六选项ABCDABCDABCD人数195156395911013815447121127251比例（%）43.434.78.713.124.530.734.310.527.028.355.9题号七八选项ABCDABCD人数97193956416720478比例（%）21.643.021.214.337.245.417.4本教学模式实施后调查结果如下表（有效份数449份）（一）高中物理实验教学状况的调查与分析1.学生对实验课的收获和对实验课重要性的认识新课程实施后，学生认为物理实验学习的最大收获是提高了个人问题解决能力和探索新事物的欲望的比例增加了，相比之下，认为“物理实验就是验证所学知识”的同学减少了，这表明新课程理念不断深入人心。2.学生对实验的兴趣的认识新课程实施后，不喜欢物理实验的学生比以前减少了，绝大多数的学生喜欢物理实验。3.学生对实验的教学方式和资源开发的看法新课程实施前学生希望“做实验前教师少讲，实验中学生多做”的多，新课程实施后这一比例降低了；更多学生开始希望在实验前老师能够详细地讲解实验原理、实验步骤和实验注意事项。（二）新时期新形势下的高中生期待的实验教学物理课程标准的理念改变了物理实验教学的目标、性质和模式,从单纯为了学习知识验证理论及学习操作技能,转变为以全面地培养学生科学素养为目标的课程,实验教学对于实现“知识与技能”、过程与方法、情感态度与价值观“三维教学目标有独到作用。下面是我们课题组对调查的数据的分析：1.关于学生对目前物理实验的喜欢程度,实施探究式实验教学后比实施前比例高。我们认为：这是新新的探究式实验教学方式增强了学生的自主性和探索性所引起的,调动了学生实验探索的积极性。2.关于最不受学生欢迎的实验,大部分学生最不喜欢事先知道实验结果的实验和实验现象不容易观察到的实验。我们认为：这一比例高说明学生更加希望自主地学习,他们不愿被动地接受现成的实验,而验能够发挥他们的主观能动性,满足他们自主学习的愿望和他们的好奇心。但同时也可看出相当一部分高中生在做实验的过程中缺乏耐心,意志力不强。3.关于学生对将来物理实验的期望这一问题,学生对物理实验要与实际生活相联系的呼声很高,并且学生对探索性实验和能自己动手进行设计、制作的实验也表现出了相当的热情。我们认为：学生已不满足于那些脱离实际和主动性受到限制的实验,希望物理实验课有所改变,改变的方向是贴近实际生活,与时代保持同步,同时能激发学生的探索欲望和满足其好奇心。4.调查中发现大多数学生认为做实验前教师尽可能简短地讲一些重要事项,大部分内容让学生自己去思考并完成,更乐于运用自主探究式教学。我们认为：高中生的独立意识已经相当强了,他们中的大多数人希望做实验时能够按照自己的想法去做,不希望教师过多的关照他们。在实验教学上学生亟需自主性和探究性。我们觉得过去中学物理实验教学的基本原则没有得到充分的体现,从教学内容到教学方式没有给学生留出足够的发展空间.而现在新课程已经实施,这种教师讲什么学生照着做什么的实验教学模式已经不适合了,学生也希望实验多点自主多点探究,中学物理实验教学应走出原有的误区,汲取新课程理念,进行大胆的改革和尝试。（三）物理实验在新课程中有如下特点物理实验在物理教学中占有重要的地位,它既是物理教学的基础,也是物理教学的内容、方法、手段,在新课程标准的物理教学中倡导学生自主学习、研究性学习,加强科学探究,课程标准对科学探究及物理实验能力的要求,说明实验在物理教学中的地位不但没有削弱,还大大加强了,因为实验既能为学生的自主学习、科学探究打下基础,又能为学生的自主学习、科学探究提供物质的保证,在学生智能结构的发展中占有重要的地位。物理实验是一项动手、动脑的创造性活动，物理实验教学应把实验理论教学、实验能力培养和学生创新意识的培养结合起来，以此来促进学生科学素养的不断提高。接下来我们认真分析了新课程对实验教学的要求和新课程下物理实验的特点。1实验与其他教学内容紧密结合,不再规定“必做”实验。凡是课程标准要求“通过实验”教学的内容都安排了实验;将原来实验中的演示实验和学生实验融合在内容标准之中,使它们成为有机的整体,不再单独列出。2实验内容明显增多,有示范性实验、探究性实验、演示实验、分组实验、“做一做”小实验,另外还设计了以实验为背景的“问题与练习”、“课题研究”栏目,而且学生分组实验和探究性实验完全安排在课堂教学中进行,进一步确立了物理知识体系与实验的依赖关系,凸显实验教学的重要,真正做到还给学生实验探索空间,由静态变为动态,由独立变为合作,由观察者变为探索者,由单纯动脑变为手脑并用,调动学生实验的积极性。3新教材没有对实验的具体做法，使用的器材等做硬性的规定,这样便于因地制宜开展实验教学,便于提出不同实验方法,有利于实验设计,使师生更注重实验的科学思想而不是记忆实验器材、步骤等条文,不过分强调实验数据的精确和操作技能,而是更注重实验设计,因为实验设计的思想更能提高学生的心智技能。（四）我们对高中物理探究式实验教学进行了构想和实施建构主义提倡在教师指导下的以学习者为中心的学习,教师要为学生创设良好的学习情境,提供多样化的信息来源,学生应该认识到自己拥有解决问题的自主权,通过独立探究、合作学习等方式,努力使自己成为知识的积极建构者,逐步提高自控能力,学会自主学习。可见，这种理论对于新课程下的实验教学具有实际的合乎实验教学特点的指导意义。物理课程标准(实验)认为：科学探究是一种学习方式,是学习目标,也是学习内容;教学中对学生探究行为的设计是提高探究能力的关键,如要提高制定计划和设计实验的能力,就要让学生去优选实验方法,去选择实验器材,去分析和控制变量,去评价现有的方案;科学探究的行为应渗透在整个物理教学中;学生的自主探究和教师的合理指导相结合,学生在科学探究中需要有自主性。1.初步构想高中物理自主探究实验教学模式以促进学生的“知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观”为根本目的,以自主学习理论、探究教学理论为基本依据,在教师的引导下, 创设实验问题情境,激发学生提出问题,让学生运用已有的知识和技能,充当新知识的探索者和发现者的角色,通过自主设计实验方案,自己摸索操作方法,自主拟定实验步骤,自行探究实验结论,并通过评价与交流,促进学生知识、能力与态度的和谐发展，这是一种以自主学习为核心,以探究为主线的实验教学模式。我们课题组构想的高中物理探究式实验教学过程为通过自己的实验（含收集资料数据、分析思考等）找到答案的一种实验方法。它采用的一般程序是：发现问题提出假设设计实验实验操作记录分析结果总结归纳结论。2.设计教学方案我们课题组的老师在此构想的指导下对试验班级进行试验我们在教学时以合作探究性的学习方式为指导，采用如下过程进行设计： 该实验教学的过程设计，我们以高中物理学生实验“描绘小灯泡的伏安特性曲线”为案例进行详细描述。在这个实验的教学准备中，认真分析了这个学生实验，有如下一些特点。该实验是联系初高中电学实验的纽带，学生在初中用伏安法测小灯泡的电阻已做过学生实验，有了一定的基础。为学生的自主预习提供了条件。该实验又为高中后面的电学实验如测定金属电阻率、把电流表改装成电压表、测定电源电动势和内阻等提供了基础，是学生在高中阶段必须彻底弄清楚原理的一个实验。根据以上特点并结合教学实际和学生实际进行操作过程设计。（1）学生分组：将全班学生分成多个合作组。在学生自愿组合的基础上进行微调，合作组间可一起分享所获得数据，但写实验报告是要求各人一份。（2）问题提出：在学生预习了实验之后，提出如下一些典型的问题。问题一：要描绘出小灯泡的伏安特性曲线，必须测出小灯泡的哪些电学参量？问题二：要测小灯泡两端的电压和流过小灯泡的电流，应采用怎样的电路图？问题三：电流表应采用内接法还是外接法？滑动变阻器采用分压式接法还是限流式接法？问题四：实验需记录几组数据，数据如何进行处理等。（3）查阅资料，提出假设：以合作组为单位，让合作组成员将自己所收集的信息及自己的理解进行分享和交流，开展研讨，引导学生各抒己见，提出假设，以便寻求正确的答案，为做好实验作充分的准备。（4）学生实验方案设计：教师可以精讲实验原理，引导学生自己设计实验，并动手画出电路图。讨论他们的设计是否合理，如不合理，再加以修正。（5）实际实验过程：合作组成员间采用互动式场景对话，鼓励实验课堂上的交流与讨论。场景一：熟悉器材,说明各部分的用途进一步明确实验原理。场景二：连接电路,说明其操作方法讨论注意事项。如部分学生按电路图连接完全正确后，合上电键发现两表均有读数，可是小灯泡不亮，学生就认为是小灯泡坏了。此时，教师可以适当进行点拨：当流过小灯泡的电流很小时，根据焦耳定律可知，灯丝发出的热量还不能使它的温度上升得足够高，从而灯不亮。场景三：提示学生,观察实验现象记录并处理数据。这一阶段，学生之间互相配合，了解电表的读数规则并通过改变滑动变阻器滑片位置记录数据。（6）小组汇报交流实验完成之后，引导小组先组内讨论总结，并让各个小组派代表发言，阐述自己小组的实验结果和误差分析。同时，针对部分合作组中出现的故障原因进行探究分析。（7）总结、撰写实验报告由于每个学生在各个程序中充分参与、思考，均有发言和总结的机会，并且每个同学的记录、总结的着眼点不一样，学生在完成实验报告时就有自己的观点，从而能有效避免实验报告的雷同和抄袭，提高了实验教学质量。3.分析小结我们课题组的老师在此构想的指导下对试验班级进行教学试验，发现教师的指导作用尤为重要,强调以教师为主导,以学生为主体,发挥学生的自主性,注重探究的过程与亲身实践,这样教师的指导和学生的自主性之间就构成了一对矛盾：学生要有自主性,教师就不宜过多指导;但教师不指导,探究有时就很难进展下去。解决这一矛盾的方法就是具体分析和规划实验的过程目标。对于具体的实验,学生应该在哪个要素上下功夫,或者说,教师事先设计需要强化的要素上。不同的实验分别突出了不同的要素,学生所得到的是探究的本质和能力。4.螺旋上升课题组老师在进行反复试验的基础逐步完善高中物理自主探究实验教学模式的各个环节。举例来说：（1）案例一、探究求合力的方法先由本课题组王老师设计本节课如下：由橡皮筋伸长到同样的位置，说明力F 等于F1和F2的合力。再说明实验的目的：我们需要研究的是：合力F与分力F1、F2有什么关系？ 探究时要注意下面几个问题。问题（一）：几个力的方向是沿着拉线方向的，因此要把拉线的方向描在木板的白纸上。问题（二）：几个力的大小由所挂砝码决定，用力的图示法在纸上画出表示几个力的箭头。问题（三）：怎样表述合力的大小、方向与分力的大小、方向的关系？建议用虚线把合力的箭头端分别与两个分力的箭头端连接，也许能够得到启示。问题（四）：得出你的结论后，改变F1和F2的大小和方向，重做上述实验，看看结论是否相同。 本课题组老师集体对该案例进行评价和修改完善，教材改变了验证平行四边形法则的模式，采用了探究求合力的方法由实验归纳得到平行四边形法则。教材改变了“教学生做实验”的传统写法，给学生较多独立思考的空间，但又不失用灵活的形式给学生必要的提示和指导。老师们提出如下问题：问题（一）：是否是把“验证”变为“归纳”就是探究？问题（二）：猜想和假设是科学探究的关键要素，它与胡猜乱想有什么区别？问题（三）：科学的猜想和假设需要经验或（和）一定的理论依据，经过一定的逻辑思维或想象推理，才能形成一定的假设。实验的技术方案需要综合考虑探究的可行性、误差影响、技能训练等因素，力求选择优化的方案。让学生做出平行四边形的猜想，有些困难。学生既缺少经验，也没有可供思考的理论依据。作为学生实验，力的大小只能以一个砝码为单位跃变式的选择，力的方向通过改变滑轮位置来改变，实际操作比较困难。课题组老师集思广益对该方案提出修改建议建议（一）、教师演示：用3、4个砝码牵引橡皮筋，求两分力成直角时的合力。建议（二）、学生猜想：合力和分力可能有什么关系？建议（三）、学生实验：用两个弹簧测力计拉伸橡皮筋，验证你的猜想。改变后的方案的特点教师先无意的示范操作演示一种特殊情况（看似无意实则精心筛选的一种特殊情况），实验难度降低，通过它说明力的合成的概念；演示实验只给出了一种特殊情况下的信息，它为学生提供猜想的依据，而不是实验的结论；选用一种有较大尝试空间且操作难度较小的实验方案，让学生动手，验证自己提出的猜想。（2）案例二、探究影响滑动摩擦力的因素选择和评价可控变量初中物理中的内容及要求：发散性地猜想：滑动摩擦力的大小可能与哪些因素有关？教材给出某些猜想。控制变量，进行实验：匀速拉动木块，读出测力计的读数。分析实验数据，得出定性的结论。如何在初中的基础上深化？借用初中实验得到的数据完全可以直接归纳出滑动摩擦力与压力成正比的结论。然后得出表达式，引入并阐明动摩擦因数的概念。是否仅此而已？在形成“猜想与假设”上下功夫讨论：在提出猜想和假设的过程中，我们是怎样思考的？为什么我们会提出滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关？经验。为什么会提出与压力有关？经验。大胆质疑：猜想：滑动摩擦力发生于有相对运动的两物体接触面间的一种作用力，压力作用效果与压强有关，能否认为滑动摩擦力的大小与压强有关？猜想：