《技校物理实验教学实施素质教育的研究》课题开题报告

山东省鄄城县技工学校 牛传芳

一、课题研究的背景和目的

我国地方大、人口多,经济发展不平衡,各地的师资条件、学生状况及实验仪器设备条件有所不同,开展实验教学要因地、因时、因人而异,应采用多种适宜的实验方法和教学仪器。由于教育形势迅速发展,教育手段现代化,如电脑、闭路电视、网络技术等多媒体日趋走进课堂,高科技的迅猛发展,许多跟高科技密切联系的科普知识,如黑洞、中子星、核磁共振、磁悬浮、航空航天技术、空间技术、纳米技术等写入教材、开阔了学生的视野。由于以上原因,使得技校物理教材不仅具有系统性、科学性,还应具有先进性,前瞻性、开放性,实验教学也应如此。加之,教育观念转变,创新意识、实践能力提高,技校物理教材中出现许多新材料、新理论、新思想、新方法,这就要求广大教育理论和实践工作者进一步加强新教材中的实验教学研究,拓宽实验思想、方法,挖掘实验仪器设备的潜在功能,培养学生的科学实验态度和实事求是精神。

本课题的研究将结合本地区的实际情况,体现时代发展对技校物理实验教学的要求。我校技校招生是面向鄄城县,我县是欠发达的地区,多数学生来自农村中学,农村中学的物理实验仪器设备还不能全部到位,教师实验观念滞后于时代要求,使得学生的实验技能,实验创新方面存在着先天不足或参差不齐等,这对技校物理实验教学有一定的负面影响。

以技校物理教学大纲为准绳,以现有物理教材中的演示实验、学生实验、小实验为脚本,坚持物理教学的特色教育,坚持理论与实验、应用相结合的原则,灵活贯彻学以致用、实事求是、因材施教、塑造主体、突出个性的教学方法,使学生通过实验获得物理学基础知识,形成基本的物理学观点,初步掌握研究自然科学的方法之一------实验法,为学生的终生性学习和工作奠定良好的基础。

加强技校物理实验,培养学生动手实践能力是各发达国家技校物理教学的共同走向,随着国际竞争的日趋激烈,各国都把注意力放在了21世纪人才的培养上,放在了教育改革上。在这方面,我国还处于劣势,如每年国际物理奥林匹克竞赛,中国选手虽然也能得到金牌等奖牌,而且也不少,但从理论和实验分数分开统计看,中国选手的实验成绩不占领先,从这可窥探出我国技校物理实验教学的薄弱。他山之石可以攻玉,发达国家的先进教育理论、经验,对我们的实验教学研究具有重要的借鉴作用。

“创新是一个民族的灵魂”,在知识经济的社会中人的最重要的素质是创新能力,所以在物理教学中培养学生的创新能力是实施素质教育的重要内容。而物理学从本质上说是一门实验科学,物理规律的发现和物理理论的建立都必须以严格的物理实验为基础,并受到实验的检验,因此在物理教学中,尤其在实验教学中,应注意不断激励学生通过运用观察与实验、比较与替换、分析与综合、归纳与演绎、类比与假说、形象和抽象等方法,发展他们的素质。

二、课题简介

1.实验课题的名称

技校物理实验教学实施素质教育的研究

2.课题名称的界定

(1)、素质教育:二十世纪八十年代中期产生的,与“应试教育”相对应的概念。其涵义:是以促进学生身心发展为目的,以提高国民的思想道德、科学文化、劳动技术、身体心理素质为宗旨的教育。本课题侧重于科学文化素质的研究

(2)、物理实验:是以掌握物理要素及其相互间规律为目的,人为复制和调控物质运动的状态与过程的一种科学实践活动。物理实验主要依赖仪器进行。物理实验的基本特征:是通过人工复制和调控。减少次要因素的干扰,突出研究对象和研究的过程,且便于重复操作。本课题研究的物理实验是教学实验,它与物理学家进行科学研究而做的物理实验----科学实验既有联系又有区别。教学实验是有选择地把一部分研究或探索物理现象和规律的实验和事实,在集中的时间内显现给学生、教给学生,若时间、空间或条件许可,可让学生自身或小组探究获得。

(3)、物理实验教学是物理课程和物理教学的一个重要的组成部分,它既是物理教学的重要基础,又是物理教学的重要内容、方法和手段,不能看作是物理教学的辅助手段。

基于以上认识,将本课题研究的内涵定位在:以现有中国劳动和社会保障出版社技工学校物理教材中的演示实验、学生实验、小实验为依据,运用教学论原理,将系统论、控制论、信息论与教育科研理论有机结合应用到物理实验教学中,启发引导学生掌握实验思想、知识、方法,树立科学的实验态度,培养学生动手实践能力和自主探究能力,增强学生的创新意识、创新精神。

3、课题研究的支撑性理论

(1)、辩证唯物主义哲学方法论

马克思、恩格斯创立的辩证唯物主义哲学,是研究自然、社会和人的思维活动的普遍联系与发展规律的科学。辩证唯物主义哲学作为系统化、理论化的世界观,具有方法论的职能。方法论是世界观的根本观点,转化为人们观察问题和处理问题的根本方法的理论,是世界观转化为一般后的方法原则的理论。

(2)、科学方法论

科学方法论是以科学的研究方法为对象的一门学问。是指科学研究中所采用的方法论原理的总和。是研究科学的一般方法,包括自然科学的方法、社会科学的方法和思维科学的方法,它不是某一学科所独有的,而是许多学科或所有学科都普遍适用的方法。科学方法对教育科研有着比哲学方法更为直接的指导作用。科学方法论对教育科研的最显著的影响,就在于为后者提供了一种“理性程序”或逻辑上的指导。

(3)、教育科学理论

在皮亚杰的认知发展理论基础上建立起来的建构主义,不仅形成了全新的学习理论,而且形成了全新的教学理论。建构主义的教学理念要求教师由知识的传授者、灌输者转变为学生主动建构的帮助者、促进者,而学生成为信息加工的主体、知识意义的主动建构者。建构主义强调每个学习者应基于自己与外部世界相互作用的独特经验和赋予这些经验的意义,去建构自己的知识,而不是等待知识的传递。

在学生合作学习、主动探究的过程中,运用加德纳的多元智力理论,尊重学生的个性差异,发挥学生的特长优势,通过师生沟通、对话、交往,以达到共同探究的目的。

三、课题研究的内涵与理论假设

据现有中国劳动和社会保障出版社的技工学校物理教育教学的培养目标和学生年龄特征,通过对技校物理演示实验、学生实验、小实验和小制作的整合、扩展或改进,从实验目的、内容、原理、实验装置、器材、实验设计、实验条件、数据处理及误差分析等方面入手,对实验研究方法、实验设计方法和实验教学方法进行指向性调节和控制操作,以期明显提高学生的物理科学素质。

四、课题研究的目标与内容

1、研究目标:

(1)、通过实验教学激发学生学习物理的兴趣,建立学习物理的动力机制,形成良好的学习习惯。

(2)、引导学生注重物理实验,充分洞察物理科学的认知过程,掌握自然科学的研究方法。

(3)、通过实验教学引导学生初步掌握研究物理实验的科学思想、方法,培养学生实事求是的科学态度。

(4)、 通过实验教学培养学生的科学思维、特别是创新思维,提高学生的实践能力和自主探究的能力。

2、研究内容

主要内容:技校物理实验教学实施素质教育的研究,具体以下几个方面:

(1)、技校物理演示实验教学实施素质教育的研究

(2)、技校物理学生实验教学实施素质教育的研究

(3)、技校物理课本小实验教学实施素质教育的研究

(4)、技校物理课外相关小制作教学的研究

五、课题研究的方法

本课题的研究采用以行动研究法为主的方法,结合实验法、文献法和教育经验总结法。

1、行动研究法的界定、特点和基本步骤

行动研究法是1946年美国社会心理学家库尔特.勒温创立的,由于柯雷等人的倡导,进入教育科研领域。

对于行动研究法,学术界的说法不完全统一。定义不统一,名称也尚未统一,有的叫“行动研究法”,有的叫“合作研究法”,也有称“现场研究法”、“应用研究法”。

行动研究法的特点有五个:(1)研究人员和实际工作者结合,两者都参与研究的全过程,包括计划的制订、实践、检测、反思和修正等。(2)研究环境即实践工作环境,完全是在自然状态下,在实际的教育教学的情境中进行研究。发现研究的问题是在实际工作之中。在研究过程中,对于计划中的研究目标和内容并非确定之后一成不变,允许随时间的推移和研究的深入发展进行充实和调整。(3)在理论探索和解决实际问题两大目的中偏重于实践。一般行动研究的目的不在于发现或验证某种理论,而在于解决实际问题和改进实际工作。教师在以改进教育工作为目的的研究中发挥作用,使自身及学生素质得以提高。(4)强调研究过程和行动过程的结合。即在行动中研究,在研究中行动,研究是为了更好地行动,所获研究成果马上在行动中被采纳和应用,产生实际效益。(5)在行动研究中,阶段性的评价反思和连续性评价反思相结合。在研究过程中有一个集中的评价和反思阶段,这时,研究人员对研究的结果和过程进行分析和考察。但是反思并不仅仅在该阶段才有,而是在研究过程中连续不断地进行的,这样可以及时调整研究进程,所以说行动研究的过程是不间断的反思过程。

有的学者将行动研究法的步骤归纳为8项:(1)发现问题;(2)整理制订问题,有三个重点:①选择问题(选定研究主题),②界定问题(确定问题范围),③分析问题(诊断问题原因);(3)文献探讨;(4)拟定计划;(5)设立假说(将要采取的行动及对行动结果的预测);(6)搜集资料,借助于问卷法、调查法、测验、实验等方法来收集资料;(7)试行和修正,在研究进行中不断地检讨工作并加以改进;(8)综合解释。

2、实验法的定义和特点

实验法是通过主动变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果联系的一种科研方法,具有以下三个主要特点:(1)主动变革性;(2)控制性;(2因果性。

教育实验是实验性的教育实践活动,又是教育性的实验研究活动,是实验性和教育性的统一。作为一种教育科研活动,它与其它科学实验有着共同的实验性---主动变革性、控制性和因果性,又有着不同于其它科学实验的个性----“教育性”。

3、文献法和教育经验总结法

文献研究法是利用教育文献信息资料和知识的载体进行查阅、分析、整理从而找出事物本质属性的科学研究方法。它一是帮助研究者选择和确定研究课题;二是为论证与研究课题提供理论和事实根据。具有以下特点:(1)间接性;(2)继承性;(3)客观性;(4)局限性

教育经验总结法是在不受控制的自然状态下,对教育实践所提供的事实进行描述、分析和概括,揭示其内在联系和规律,使感性认识上升到理性认识的一种教育科研方法。具有以下特点:(1)实践性;(2)新颖性;(3)普遍性;(4)简便性;(5)适用性;(6)发展性。

六、课题研究的操作范式

在本课题研究中采用循环实验法,即第一学年技校一、技校二、技校三年级同时进行实验,第二、三学年中就进行了循环实验。在具体的物理实验教学研究中常采用的实验方法有:比较法、等效法、放大法、模拟法、转换法、替代法等。

在探讨技校物理教与学的策略时,应遵循以下原则:(1)理论联系实际原则;(2)科学性原性;(3)实践性原则;(4)主体性原则;(5)灵活性原则;(6)递进性原则;(7)操作性原则;(8)独创性原则。为强化物理实验教学的功能,提高教学效果,应遵循的基本方法是实验室实验法或自然实验法。在此过程中应加强以下几个方面的工作:

1、教师多设计演示实验

教师在做好课本演示实验的基础上,多设计一些演示实验。演示实验具有示范性,操作要求规范、速度适中、现象明显、结论正确。例如,讲授电磁感应现象,增加“一节干电池的趣味实验”,通过变压器原理说明演示一节电池引起的触电、引起稀薄气体发生辉光放电、产生较高的稳定交流电压等,加深对电磁感应现象、变压器原理、闭合电路欧姆定律的定性或定量理解,拓宽知识面,开发创造性思维。

2、变演示实验为学生实验

传统的演示实验只是教师动手,学生看。作为物理老师,各种实验技能水平较高,再加上课前的充分准备,实验较易进行。虽对学生建立物理概念、规律等起重要作用,但缺少培养学生实践中的创造力和发散性思维能力。把演示实验改为学生实验,会进一步激发学生好奇心,可以通过多次重复实验,直到得出满意结论为止。这样做,不仅给学生提供了更多的动手机会;而且学生通过亲手操作,会有所发现、有所创新或突发奇想,突发奇想是思维火花的爆发,会表现内在强大的内驱力,对发展学生的创造性思维有巨大的推动作用,真如大物理学家爱因斯坦所说:“想象力比知识更重要”。

3、变学生实验为学生动手设计实验

客观地讲,设计型实验对学生综合运用所学知识、对学生创新能力要求是比较高的,但是它所用的器材、原理、方法都渗透在学生实验、演示实验或课本知识之中。在设计、操作实验时,只是要求学生将它们创造性地组合,因此,在实验教学中,应通过演示实验,有目的地培养学生敏锐的观察能力和思维能力;通过实验操作有意识地让学生了解所用仪器、器材的性能和使用方法;通过分析学生实验,让学生熟悉实验方法,弄清实验原理。只有这样,才能使学生在实验思路上触类旁通,学会实验方法的嫁接、迁移和变通,拓宽学生的思维空间,并对实验过程有一个全面、全新的理解,以便获得更多的科学实验(或实践)知识。

4、动手制作小实验

由于物理知识的实际应用非常普遍,鼓励学生进行课外或家庭小制作,作为课堂实验教学的延伸,起到有益的补充作用。有的学生家庭条件、学生环境(他们父母工作单位有电脑或有与物理有关的实验室)好,加上自身喜欢动手做实验,可激发他们课外多看有关报纸、杂志,购置一些经济实惠的玩具、电子元件等进行小制作或小发明。

5、物理实验与信息技术的整合。

利用广播、电视、计算机、网络等现代化教育媒体收集与中学物理实验紧密相关的信息,充实中学物理实验教学,使之具有开放性、现实性。采用电教多媒体,借助幻灯、录像及电脑技术,以生动、形象、鲜明的视听效果,创新物理情景,提高课堂效益。主要有以下几方面运用:

(1)、利用电脑仿真实验

有些物理实验不能做,却可以通过多媒体仿真实验来实现。学生通过观察生动形象、直观逼真的模拟实验,就会有一种亲临其境的感觉。例如:对于粒子散射实验,普通学校没有条件、设备,也没有时间做这个实验。通过让学生观察粒子散射的动画模拟实验,呈现实验装置、实验过程、实验现象,从而激起学生探究原子结构奥秘的兴趣,积极分析实验现象,猜想、推理原子的结构情况。

(2)、利用多媒体技术进行缩小或放大,调控实验现象

通常有些物理实验过程大快,实验过程中的一些细节一闪而过,学生对整个实验过程中出现的现象就很难把握。而模拟实验可以通过控制播放速度,让学生看清楚实验的全过程。例如:做平抛运动实验时,由于小球运动太快,学生很难观察中间过程,但利用多媒体技术可以把平抛运动一步一步地呈现出来,并结合自由落体运动和水平匀速运动的情况加以比较。在学习万有引力定律时,相关天体运动的实验不可能在实验室通过人工方法进行真实再现,仅能通过电脑的动画设计,将其尺度缩小进行模拟。

6、加强相关物理学史教育,旨在让学生了解更多的相关知识,培养学生实事求是的科学态度,提高学生的科学素质。




《技校物理实验教学实施素质教育的研究》课题中期报告

山东省鄄城县技工学校    牛传芳

物理学是一门以实验为基础的自然科学,回顾物理学产生和发展的过程,可以看出物理实验自始至终都占有极其重要的地位。无论是经典物理学的建立和发展,还是现代物理学的进展都与物理实验息息相关。可以预言,未来物理学的发展一定离不开物理实验。在技校的各门基础课程中,物理课在提高学生的科学素质方面起着无可替代的作用,实验在物理教学中更是占有着举足轻重的地位。加强实验教学,提高物理教学效果和开发学生创造能力,在加强素质教育的今天,显得更加突出,尤为重要。

一、实验在物理教学中的地位和作用

在新的技工学校物理教学大纲中,已明确指出:“观察现象、进行演示和学生实验,能够使学生对物理事实获得具体的、明确的认识,这是理解概念和规律的必要的基础。观察和实验对培养学生的观察和实验能力,培养实事求是的科学态度,引起学生兴趣,具有不可代替的重要作用”。可见没有物理实验,很难达到物理教学目的。

回顾物理学产生和发展的过程,可以看出物理实验自始至终都占有极其重要的地位。所有的物理知识,都是在实验的基础上建立起来的。物理实验作为物理教学的基本手段,有其特殊的教学功能。

1、通过实验可以使物理教学理论联系实际,引起学生学习兴趣,引导学生发掘问题,激发其求知欲望,从而调动他们学好物理的主动性和积极性,引导他们热爱科学。

2、通过加强实验,不仅可以使学生具备一定的感性认识,更重要的是使学生进一步理解物理概念和定律是怎样在实验基础上建立起来的,从而有效地帮助学生形成概念,导出规律,掌握理论,正确而深刻地领会物理知识。

3、通过实验培养学生的观察能力、思维能力、自学能力以及发现问题、分析问题和解决问题的能力;培养学生良好的实验方法以及基本的实验能力和动手能力,并且在此基础上进一步培养他们的独立工作能力和创新能力。

4、通过实验培养学生从事科学研究应当具备的严格的科学态度,科学的思维方法,严谨的科学作风,逐步学会物理研究中基本的科学方法。

鉴于实验教学的地位和作用,我们不仅应该重视实验,而且应该在理论教学中认真贯彻以实验为基础的原则。

二、技校物理实验教学的现状

随着素质教育的进一步深化,我们国家不少专家学者和广大物理教师对技校物理实验的重要性的认识和感受逐步加深,物理实验教学改革也正在密锣紧鼓地进行着。但是应看到,到现在为止,物理实验教学的现状在我们国家还是不容乐观的。

1、技校物理实验教学的基本情况。据抽样调查,现在有些技校对专业课的实验要求普遍较高,投入的资金也很足,而作为基础课的物理实验却普遍重视不够。不少学校的物理实验数目达不到教学大纲的要求,甚至有相当一部分学校基本上一个学生实验都不做。即使有的学校按要求完成了,但是实验教学的效果往往不理想。

2、学校和教师受传统教育的影响,普遍存在着重理论轻实验的思想。教学方法普遍采用讲授法。有的老师甚至认为学生不会动手做实验不要紧,只要会动笔考实验就行。由此而引发了"做实验不如讲实验","讲实验不如背实验"的荒谬作法。加之科技的飞速发展,多媒体进入课堂,使得部分教师过分追求,迷恋多媒体的模拟实验,让学生看看了事,不重视让学生看实物,实际操作.总而言之,目前相当数量的教师不做或少做实验,放弃了运用实验的直观教学方法,这一现象严重妨碍了培养具有创新能力的人才.这样教出来的学生一遇到实物就束手无策,不知道如何动手。

3、由于认识上的不足,教师在实验教学的组织上、在教学过程中、在物理成绩的考核上都存在着问题。例如:由于教师不愿在实验教学方案的设计上下工夫、花时间,导致实验教学方法形式单一、陈旧;单纯为了完成教学任务而安排实验,对学生实验能力的培养显得没有计划、没有目的、缺乏系统性。同时对引导学生积极、主动地学习,培养学生独立思考的能力和习惯的指导思想不够明确,教师在实验教学中一手包办现象严重,学生最多只是机械模仿,缺少动手和动脑的机会,能力得不到相应的提高。

4、实验教学模式僵化,物理实验教学的基本原则没有得到充分的体现,教学方式呆板。从教学内容到教学方式没有给学生留出足够的发展空间。就分组实验来说,教材从实验目的、实验原理、仪器、操作步骤到注意事项,写得面面俱到。然而每次实验课教师还要花相当长的时间根据教材讲实验目的、原理……,然后学生照着现成的实验步骤或跟着教师动几下,取几个数据,实验就算完成了。这样做实验,收获不大。再说,现阶段往往是一个班的学生同一时间做同一个实验,用同一种方法、相同的仪器,都要在规定时间内做完,得出同一结论,这样就有可能导致部分学生看别人怎么做,自己就怎么做,特别是两人合做时,有极少数学生只看不动手,也不留心实验观察,不记录有关数据,更谈不上去思考。这种教学模式不利于提高学生发现问题和解决问题的能力,不利于引导学生突破思维定势这个思维障碍,不利于学生创新思维方法的形成,不利于学生智能的发展。

以上实验教学的现状,极大地影响着物理教学质量,与物理教学目的、教育改革的要求和物理实验教学重要地位很不相称,与时代发展对人才的要求很不适应。

三、促进实验教学改革的几个配套措施

我们应当看到当前技校物理实验教学薄弱,是有很多方面的原因。在分析问题、解决问题的时候也应从这些制约因素出发,进行技校物理实验教学改革,使实验教学能充分发挥其在素质教育中的特殊作用。那么要加快实验教学改革的步伐,首先要抓好几个配套措施:

1、转变观念

技校上至领导,下到学生,对基础课普遍不够重视,认为可有可无。技校物理实验教学的现状在很大程度上与观念有关,要促进实验教学改革,转变观念是关键问题。

教育是培养人的一种社会大行动,应该要从家庭、学校、社会来统一考虑。我们不能把物理实验教学的现状单单的归咎于物理教师,其实不少教师是深知物理实验的重要性,而且也曾经设想或尝试采用较好的教学方法,但迫于各方面的压力,教学课时上的限制,最后不得不放弃。因此要转变观念,就要转变整个社会的观念。要让学校和教师,特别是社会上的人们认识到教育不能追求暂时的表面的效果,不能急于求成,而要着眼于未来,特别要着眼于学生在未来社会的作用与价值。教育不能带有功利性,而要为社会培养真正的人才。

学校领导树立了新观念,观念端正了,才能在课程设置、经费投入、师资调配和其他相关方面充分考虑到物理实验教学的实际需要,并在一定程度上对实验教学改革给予保证。同时也只有让学生、家长知道素质教育的重要性,使他们从以前单单追求短期学生成绩和升学率的片面认识中转变过来。这样才能给广大物理教师一个广阔的发挥才干的空间,使他们能自由地投身于物理实验教学改革中去,充分发挥主观能动性,在教学中大胆采用创新教学方法。只有这样得到各方面的大力支持,物理实验教学的改革才能大步向前迈,才能改进现状。在物理实验教学上,以教师为中心的教育观,把物理实验教学作为教师传授知识、学生巩固和理解知识的辅助教学手段。于是,有的时候会出现忽视实验教学,或出现认为可有可无的情况。以学生发展为中心的教学观,则把物理实验教学作为整个物理教学过程的一个重要环节,启发学生主动地获取知识,培养和发展学生的能力。因此,改变传统的教育观,树立新的教育观念,实施素质教育,就要不断提高对实验教学基础地位的认识,从提高实验教学的效果,激发学生学习兴趣,提高学生的能力出发,认真改进、大力加强实验教学,把实验教学真正移到以实验为基础上来。职业高中物理教师树立了这个教育观后,教师就会千方百计地重视实验教学,努力做好实验。

2、改革教材。

要推进实验教学的改革,应改革现行的教材。改革的主要思想是,教材应重视学生实验能力的培养,应体现以实验为基础的学科特色。在物理教学中,注意让学生通过自已动手实验学习物理知识。

(1)现行有关实验的教材甚少,有关部门应召集这方面的专家学者根据各种实验教学类型编出相应的物理实验教材,供学生用书,并作为教师教好实验的参考用书。编成一个由正规的学生实验、实验练习题、课后随堂小实验以及课后小制作等组成的系列实验教材。当然还要适当增加一些能提高学生操作技能和拓宽知识面的课外读物。

(2)对于学生实验应有一套专门的正规的实验教程。这个教程能与课本独立开来,有培养学生阅读能力和自学能力,提高实验技能,掌握科学思维方法等功能。这一教程的编写应注意以下几个方面:

一是要让学生上好实验课,预习是非常重要的环节。教程应根据实验内容布置一些预习思考题,让学生在阅读中思考,加深对原理的理解。

二是实验教材应突出学生的主体地位,教程应在实验的各个阶段(实验前、实验中、实验后)对提出一系列富有启发性的问题,或根据需要,提出学生不易回答的问题。同时启发学生提出问题,问题一经提出,实验的目的也就很清楚了,学生也会带着问题做实验,在实验时分析、解决问题。

三是教程在介绍实验器材不要像"抓方"一样罗列在学生的面前,让学生机械地搬用;而是应该用"开方"的方法引导学生根据实验目的和实验原理来选取实验器材。使学生明白为什么要选用这些器材进行实验以及除了老师提供的器材外还可以选用哪些器材来代替。同时可以用例子来鼓励学生自制仪器进行实验,可以让学生收集我们日常生活中常见的物品,来替代原有的器材做各种实验。

四是现在很多学生很希望能亲自参与设计实验。教程要特别注意处理好统一要求与学生的个性化发展的矛盾冲突。在规定学生完成一定的实验计划和要求的前提下,教程可以鼓励、引导学生不拘泥于教程中的做法,可以进行一些创新改进,或自己另外设计不同的方案或者自己提出实验研究课题,设计实验方案,独立或与同学合作进行实验。

五是教材应对学生实验提出明确、具体的要求,要让学生带着一定的任务来做实验。有了具体要求,学生实验时才有矩可循。当然提出的要求要循序渐进,在不同阶段,提出的要求应有所不同,在刚开始做实验时可以只提出简单要求,循序渐进,然后逐步提高。当然教程在编写实验时也应注意分出层次:开始几个实验可以详细的给出实验的各个环节,例如:实验原理、实验目的、实验步骤、数据表格、实验报告的书写模式等。先让学生打好基础,养成按一定程序有条不紊地进行实验的习惯;以后的实验就不再这样,而是逐步引导学生在理解实验原理和内容的基础上,自己独立地列出实验步骤、自制实验表格等,从而提高学生的实验能力和素养。

(3)利用多种有效渠道增加实验在教材(区别于上述的实验教程)中的比重,尽可能的增加学生动手实验的机会。例如:在教材中可以适当增加一些有趣的实验来引入课题,激发学生学习愿望;或增加一些简便易做的课堂实验,使学生利用手边的学习用品或生活用品就能自己动手实验,观察现象。这样既可以使学生多动手做实验,又有利于学生理解理论知识。又或者在各章节后面的阅读材料或开小实验"栏目介绍有趣的实验等,这也会大大提高学生的动手能力和学习积极性,加深对知识的理解。多数学校仪器设备不足,物理实验教学受到限制。为了在仪器设备不足的条件下加强实验。教材也可重点安排不必使用专门仪器、简单易做的课堂实验、实验性习题和课外小实验、小制作,并把一些过去由教师演示的实验,改为既可以演示又可以由学生自己动手做的实验,供教师选择。还可鼓励学生结合所学物理知识自己设计一些实验。不要单单采用陈述性的语言,而应该多一些启发性,比较生动的言语或问题来编写实验。例如在编写时可以通过设置一些“看一看”、“问一问”、“想一想”、“做一做”等环节来促使和引导学生多观察、多发问、多动脑、多动口、多动手,逐步培养学生能力。

(4)教材改革是一个长期过程,随着社会、教育形势的发展,旧的矛盾解决了,新的矛盾又会产生。知识不断在更新,教育也应该要有新的内容、新的知识,因此,不断研究教材在使用中存在的问题,随时注视国外教材的最新动向,每隔一定时间对教材作一次较大的修订,可以使教材不断更新、不断适应新的教学要求。例如:教材改革要对于一些陈旧过时,或者说明问题不够直观,又或者在说明问题时出现漏洞的演示实验必须剔除或者改进,添加一些已经解决了困难的物理疑难实验等。同时在改革教材添加与生活、科技的联系紧密的实验课题,应反映物理科学的变革,让学生多了解近、现代物理方面的重大实验成果,知道这些成果对人类发展的重大作用从而激发他们学习物理的极大兴趣,并且重视物理实验。同时也让学生知道多一些新的知识。

3、提高教师自身素质。

工作在教育第一线上的教师是实施教育的直接参与者,要真正运用好物理实验,使之对提高教学质量发挥出独特的作用,需要教师具备的实验教学的素质,既要有物理学理论和实验知识,又要有教育学、心理学和教学法的知识,还必须脚踏实地亲手实践。

科学在发展,教育也要发展,没有一成不变的。作为一名物理教师要通过不断的学习使自己的实验教学能力和知识水平提高,使自身具备良好的实验能力和实验技能;要有钻研和创新精神,例如对物理中的疑难实验进行专题学习和研究、改进一些实验等;也应接受新的教育理论、新的教育思想,指导自己的教学实践。同时各地区劳动部门应组织力量定期对在职教师进行培训或组织在职教师进修。其他教育教学方面的培训在有些地区已经开展,但针对物理实验方面的相对较少。可以进行针对物理教师在物理实验中对实验的设计,实验测量的操作技巧,设计、改进实验以及排除故障的创造性能力,实验考核的命题能力等方面的培训,此外通过举行各级研讨会,提供物理教师间交流与探讨的机会,从而相互促进。

4、重视实验教学目标的实施

(1)确定实验教学指导思想,强化实验教学目标

在技校物理实验教学过程中确定以实验为基础,用实验来展开激发学生的实验兴趣,发挥学生参与教学的主动性和积极性,培养学生操作实验、设计实验的实践能力和创造能力.加强实验教学的研究,尽量把验证性实验改为探索性实验,把演示实验改为边讲边实验,通过挖掘教学内容的学术性,有机地把课内探索延伸到课外。总之,尊重科学,实事求是,面对群体,以实验创新教育为前提,使学生达到掌握物理实验技能和科学方法,养成科学态度,学会运用实验手段解决物理问题的能力为指导思想,强化实验教学目标,要求学生在实验的全过程中自始至终抓好"七个正确":其一,选择仪器正确;其二,安装调试实验装置正确;其三,操作规程正确;其四,观察方法正确;其五,测量读数正确;其六,处理数据正确;其七,实验结论正确。

(2)探索改革实验教学模式,发挥主导、主体功能

大力探索改革不适应新时期形势的技校物理实验教学模式,建立起按科学设计实验教学程序、优化实验教学过程、指导实验方法、培养创新能力的“引导-探索-实验-掌握”教学模式。这种教学模式应充分发挥教师的主导作用,突出学生的主体地位。教师充分相信学生,使学生主动参与实验.课本让学生看,实验让学生做,思路让学生想,疑难让学生议,错误让学生析。让学生独立设计实验,利用物理实验,发挥学生的主观能动作用,最大限度地调动学生自主学习的积极性和主动性。变单向信息传递为双向式、多向式信息传递与交流,教师在课内讲重点、关键点和注意点,发挥好主导调控作用.主要方式是采取提问、答疑、讨论、观察实验现象、动手操作等.在实验中,加强对学生实验方法和创新能力的培养。

按教学大纲规定必做的分组实验,采用一人一组,总体安排,并将学生分成三种类型:第一类是理解能力差,反应较慢,动作缓慢;第二类是思维敏捷,动作粗糙;第三类是独立思考,动手能力强。不管哪类学生整个实验过程全部由学生自己独立完成,教师必要时答疑引路。另外还要改革实验报告的书写,实验报告不要求统一的格式,只要求与物理教学相联系,写出本实验成功的关键、有何不足。

(3)改革考试方法,加大实验考核力度

以前我们在物理考试中,在检查学生实验部份的掌握情况时,基本上只局限于书面考试,关于实验能力、特别是实验操作技能的考试很少,导致出现学生背实验、纸上谈实验的状况实验考核极不全面。技校物理实验考试总体要求是把考理论和考操作结合起来,全面反映学生实验课的基本要求;不论哪类学生考试的原则都是把考实验和做实验结合起来。考试成绩由平时考核成绩、理论考试成绩、操作考试成绩几个部分组成,三者的比例为2∶2∶6。平时考核内容包括上课到位率、认真程度、实验报告的书写等三个方面;理论考试可全面考查学生掌握实验基础知识的广度与深度;方法是在期中、期末考试卷中加大实验理论题的比例。操作考试是根据教学大纲的要求把实验操作能力要达到的教学目标加以分解,并按实验内容难易程度将考试分解为考基础实验,一般以大纲中规定必做的实验为主,时间一般安排在每学期期中、期末前两个星期内。另外对第二、三类学生还要增加综合性和设计性实验的考试,所谓综合性实验考试是将不同的实验进行组合,综合解决较复杂的问题,要求学生利用本实验手段去解决新的问题。考设计性实验时,根据教师提出的实验目的要求,学生自行设计实验方案,完成实验,时间安排在课外科技制作课上进行,开展丰富多彩的第二课堂活动

①把课外活动纳入实验教学的范围是实验教学改革的重要环节,为了从多方面培养学生做物理实验的兴趣,在学生掌握了一些基本实验技能后,应按统一计划,组织好课外活动,配合课堂实验教学,具体措施,一是根据教材实验特点和青少年的心理要求,精心设计课外活动的内容。做到既注意内容和形式的统一,又注意活动的趣味性。保证两课的内在联系。二是抓好落实,一学期的实验内容要事先确定,建立活动小组,安排好辅导老师,以保证课外活动经常化、制度化。把课内和课外内容衔接好,课内课外就能相互补充。此外,利用课外活动这块阵地,我们还举行了许多别开生面的专题讲座、专题答辩会、科技信息讲座、小制作、小发明等,对促进实验教学起到了很好的作用。

②举办综合性实验竞赛,将知识性、趣味性、科学性和群众性融为一体。为了巩固实验教学的质量,使课外活动具有更大的吸引力,每学期定时举办规模较大的实验竞赛活动。

③引导学生日制学具、教具,参加“小发明、小制作”活动,培养创造型人才引导学生进行发明创造,参加自制学具、教具的活动,一方面可以巩固课内实验所学的知识和初步掌握的基本实验技能,更重要的是培养了学生的创造能力。在这个活动中,学生们大胆设想认真设计,精心操作,这是传统的教学过程无法达到的。引导他们自做学具、教具,鼓励他们创新。在这一活动中,应始终坚持真(原理科学)、新(设计新颖,采用新技术)、美(设计简单合理,主次分明),在整个活动中自然形成以学生为主体,并由一批骨干队伍带动,发展到全班学生纷纷动手,大大提高了学生的实验技能和理论水平,丰富了学生的课外活动的内容。

5、实现两个保证

技校物理实验教学改革,还有赖于一个教育系统目标、各方面的政策、经费投入等的保证。例如:改变实验室的管理方式,经常性地对学生开放实验室,提供第二课堂阵地,鼓励学生根据学习的需要或教材中的“小制作”等自行设计一些验证性或探索性实验。可是实验室要向学生开放,是有一定的困难的。困难在于支付包括有关人员工资、水电等等在内的一切费用,没有足够的经费去支持实验室向中学生开放。因此,资金的保证很重要。国家要设立专门经费来支持特别是经济落后地区学校的实验室建设,支持实验教学。同时我们也看到在不少地方学校由于实验仪器、设备问题,基本实验还做不全,却拨大量资金用于大兴土木、用于购买电教设备,去提高表面的教育设施。例如有的学校的物理实验楼装修得很漂亮,实验室的外在硬件设施都很好,可内在实验器材却很缺少,很落后。因此学校应把有限的经费用在最基本的教学需要上为好,给实验教学的顺利开展提供一定的保证,少一些形式上的东西。

还有,教学上学生实验的时间太少,学生能够用于自由支配,根据自己的爱好去做些小实验搞些小发明并进行思考钻研的时间被学校设置的课程和布置的作业充斥掉了。因此,物理实验教学改革的推动还有赖于学校对学生在这方面时间上的保证,增加实验的比重。

可以相信,只要切实地抓好制约物理实验教学改革的几个配套措施,通过广大物理教师、教育研究工作者的共同努力,技校物理实验教学改革的步伐将进一步加快,实验教学的现状将得以改变。





《技校物理实验教学实施素质教育的研究》课题结题报告

山东省鄄城县技工学校    牛传芳

一、课题研究的实践意义与理论价值

1、实验研究的实践意义:

(1)实验能充分调动学生的主动参与意识,为他们提供更多的实践、实验机会,唤起他们对实践、实验活动的兴趣,这是提高学生动手能力和解决实际问题能力的关键。

(2)促进教师更新教学观念,改变传统的教学模式,有效地强化对学生的观察、分析方法、思维方法和认知过程的训练,这是提高学生实验综合能力,发展思维品质的有效途径。

(3)实验研究显现对实验原理、实验思想、实验方法的研究。实验原理就是所应遵循或依据的物理规律,它来源于实践或实验,是科学规律或理论,对新的实践中实验有指导作用。实验思想是实验方案有效进行的出发点和立足点,是实验操作的行动指南。实验方法是指实验过程中具体的操作方式,如转换法、放大法、模拟法、替代法。像开放性的设计型实验能考查多种实验方法,不同的实验方法依据于不同的实验思想、原理,体现了问题的开放性、灵活性,对于训练学生的发散性思维、求异性思维是大有裨益的。

(4)加强物理实验教学中的辩证唯物主义教育。辩证唯物主义教育是马克思主义哲学的重要组成部分。技校物理实验教学中包含着丰富的辩证唯物主义思想内容,它也是素质教育中的科学方法关键内容,是培养学生创造思维和能力的基石。例如,音叉的制作,水波干涉,杨氏双缝干涉装置体现了一分为二的哲学思想;对光的本性认识:光既有波动性、又有粒子性,体现了对立统一规律的观点;总之,物理实验教学对学生形成科学的世界观和方法论具有重大的实践意义。

2、实验研究的理论价值:

物理实验教学是学校实施素质教育的基本教学策略之一。抓住了教学策略进行研究,就是抓住了教学理论与教学方法之间的中间环节。技校物理实验教学对学生素质发展的贡献主要集中在以下三个方面:①发展学生的科学文化素质。②发展学生的思想品德素质。③发展学生的科学思维素质。其中思维素质比文化素质更能动,从而是更重要的一个素质,实验教学不仅能培养学生分析、综合、对比、抽象、概括、判断、推理等基本的能力,而且更能培养他们思维的深刻性、广阔性、灵活性、敏捷性、批判性和创造性等优良的思维品质。加强物理实验教学的研究是以培养学生的创造能力为核心,同时也丰富了素质教育的内涵,反映出素质教育的精髓,因此,通过本课题的研究,为实施素质教育、培养创新人才提供了更为完善的事实依据和理论价值。

二、课题研究的经验总结及理性认识

1、多创设演示实验,优化实验过程

要保持学生持久的学习物理兴趣,光靠课本上的演示实验是不够的,应充分挖掘身边现有器材甚至是很不起眼的器材,结合特定的物理情境(如新课引入、巩固概念规律、评讲习题等),增加实验的趣味性、直观性、新颖性、科学性,激发学生的好奇心和求知欲,引发学生思维,引导学生发现问题,解决问题。

如交变电流第一节新课导入时,先用两个相同的手摇发电机(老师事先调制好,一个作直流发电机用,另一个作交流发电机用,但不作解释,留下悬念,创设情境)分别对两个相同的小灯泡供电,小灯泡均亮,看不出有什么区别;接着用一只发光二极管替代小灯泡,会出现接在一个发电机(供直流的)的两接线柱间,摇发电机时(设置好手摇的转向)二极管不发光,此时学生直观感觉----二极管可能是坏的,也可能接触不良;当问题出现、学生疑惑并讨论时,老师也不及时点破玄机,老师接着把该二极管接到另一发电机的接线柱间,摇发电机时,二极管能正常发光,这表明发光二极管是好的、未坏。刚才问题怎么重新解释呢?有的同学说再接回去试试看,手摇的转向同原先相同,结果二极管还是不亮。此时学生又一筹莫展,老师故作无可奈何且漫不经心倒着摇发电机,奇迹出现了----二极管发光。这时学生异常兴奋,激烈讨论,学生透过现象看本质:这是两台不同的发电机,一是直流发电机,另一是交流发电机。老师引导学生思考这两台发电机的区别在哪里?通过实物展示台、投影仪让学生一起找两发电机的区别。区别找到后,已经水到渠成了,继续引导学生思考两台发电机的路端电压是如何随时间变化的,通过引线接到准备好的示波器上观察波形,增强感性认识。

传统的演示实验教学常只让学生看表演,先是“教师做、学生看”,后是“教师讲,学生听”,而忽视了学生主体的思维动机的激发,这样实验得出的物理规律,教师认为是“显然”,可是对于学生来说,有时候却是“漠然”,因此,有的演示实验之所以未能起到很好的作用,往往不是演示实验本身失败了,而是教师不能为演示过程创设良好的问题情境所造成。

如果在实验前提出问题,以疑激思,效果会大不一样。当出现同样的现象时,就安排同学从容地利用电磁感应知识作解释,得出变压器不能改变恒定的直流电压,可改变变化的直流电压、交变电压。

为强化印象,可作进一步引导:“将电压表取下,换上适当的钨丝灯泡,闭合S瞬间,灯泡会亮一下吗?”以疑诱思,不断为实验创设悬念。有的同学说亮,有的说不亮。实验结果是:灯不亮。然后请同学说有电流通过灯泡为什么不亮。理由是电流不是持续的、而是短暂的,又因为钨丝发红发光要达到一定的温度。

接着请同学们想一想将钨丝灯泡换为“220V5W”节能灯,情况会如何。在同学们迫切知道结果前,分组讨论,达成共识,各小组代表发言,可保持不同观点,此时老师既不作评价,也不参与,这是一种“头脑风暴”学习法,易调动各个同学参与讨论、表达个人观点的积极性和主动性。最后演示实验,结果与钨丝灯泡不同,节能灯闪烁一下。

该实验的意义:(1)可定性说明法拉第电磁感应定律,必然会在副线圈的感应电动势大小与穿过线圈的磁通量变化快慢有关,从而说明与线圈的电流变化快慢有关,电流变化快,线圈产生的感应电动势大。(2)实现人工控制到自动控制,具有独创性和新颖性,启发学生的创造性思维,培养学生的创造性能力。

2、变演示实验为学生实验,培养学生创新的能力

把演示实验改为学生实验,让学生去做、去观察、去想、去感悟,真正使学生成为“学习的主人”。拨动学生的思维,提高学生主动积极参与探究的热情,培养学生的学习兴趣和愿望,对物理事实获得具体明确的认识。这样在整个教学过程中,不仅可使学生的观察、实验能力得到培养和提高,而且能充分展现物理课教学的特点和魅力。

如光电效应的演示实验,我校可用两套器材完成。一套器材做演示实验易成功,在学校实验室该套器材少,器材价格偏高,不易改做学生实验。另一套器材易取,价格偏低,但按课本装置演示成功的几率不很高。这就成为摆在老师面前的一个难题,唯一出路----改进实验装置。

课本上的演示实验装置具体做法为:把一块擦得很亮的锌板连接验电器上,用弧光灯照射锌板,验电器指针就张开一个角度。但实际上,无论用弧光灯或紫外线灯照射多长时间,也不见验电器指针有要张开的情形。

作为科学实验,如光电效应这样的课题都早已在实验室获得了解决。但作为教学中的物理实验和科研的物理实验有一个重要的区别,那就是教学的物理实验设计不仅要符合科学性原则,而且必须反映教学思想、体现教学原则。正是基于这样的教学理念,现对光电效应实验作以下改进:在原锌板后插入同样的锌板,并与静电计的外壳相连,构成一个电容器C,验电器可看作是电容很小的电容器。

在抓好演示实验和分组实验的同时,努力开拓实验教学的新构想,探索设计性实验教学的新思路,这对培养学生的实验创新能力非常重要。

设计物理实验不仅需要学生综合地运用所学的物理以及相关学科的知识和技能,而且需要学生:(1)查阅相关资料,设计该实验的原理和方法;(2)根据实验要求,正确选择实验器材和实验条件;(3)设计独特的实验构思;(4)独立或协同进行实验操作;(5)独立完成实验数据处理和实验报告。因而利用设计性实验能有效地培养学生实验创新能力及正确对待实验的态度和作风。   

在实验教与学过程中刻意加入方法、能力的渗透式培养,这样就会通过老师的“变教为导”,来实现学生的“变学为思”、“变学为悟”,从而使实验教学深入到“以诱达思”的境界。例如在学生学习光的干涉、光的衍射之前,笔者从实验室借出各10只单缝、双缝的器具,晚辅导时分给任课班级的学生,让学生隔着单缝或双缝观察教室内明亮的日光灯、远处的路灯(钠光灯);接着让学生用事先准备的激光笔照射单缝、双缝,观察现象并作比较;引导学生回忆一年级学过的用发波水槽观察水的干涉实验,并说出一些定性结论;引导学生解释“闻其声不见其人”这熟语所包含的物理原理并回答衍射现象产生的条件。在学生积累上述直接经验的基础上,老师讲授课本上光的干涉,光的衍射时,已是水到渠成的事,同时也易调动学生学习的积极性,从而主动探究课本上的相关知识(学科中的间接经验)——托马斯·杨双缝干涉的装置、现象、意义及规律△x = Lλ/d,单缝衍射的现象及产生条件等。

如在学习《电磁波的发射和接收》一节时,除用实验室提供的成品器材外,还鼓励学生课外小制作,取四根各长的裸铝质导线作为天线,捆绑在两根硬质木片上,每根木片上的铝导线相近端间隙,其中一根木片上铝导线相近端用导线分别与高压感应圈相连,另一对天线间隙接一个氖泡。演示时,启动感应圈,在天线间隙处会产生火花放电,这时感应圈的线圈与铝导线的电容器组成一个振荡电路,产生高频振荡电流。当两对天线相互平行且相距较近时,氖泡发光,此演示说明电磁波的存在,也表明电磁波是能量的载体。逐渐增加两天线间的距离,氖泡发亮变暗,说明电磁波减弱。转动接收天线直到与发射天线相互垂直,可见氖泡由亮转暗至熄灭,这演示了天线的方向性。

创造型小制作比上述两种类型作品的价值更高,其思想一般说来比较独特、有创意。尽管大多数思想观点并不具有学术研究的价值,但这是学生独立思考创作且是首创的作品,具有一定的新颖性、研究性、实用性。创造型小制作或小实验一般经历的过程:选题---调查---思考酝酿---产生创造设想---设计---制作---试验---改进。其中选题是首要的关键。课题主要来源于实践,在实践中思考和发现问题,善于发现问题,就能为课题的选择创造良好的开端。

3、正确处理好现代教育技术与实验教学的关系

现代信息技术的迅猛发展促使现代教育技术的飞速发展,作为高科技产物的计算机辅助教学(Computer Assisted Instruction --CAI)也正逐步融入物理课堂教学。勿庸置疑,这种现代化教学手段的使用增强了物理课堂教学的直观性、趣味性,充分调动了学生学习的积极性。

计算机辅助教学(CAI)为物理教学提供了有利的条件。由于受物理实验条件的限制,某些物理实验在中学实验室根本无法完成,学生不能获得完整的感性材料,容易造成感知上的障碍,从而影响物理知识的学习。若利用计算机辅助教学在某种程度上可以弥补这些不足,现列举几种情况加以说明:

(1)拓展和超越物理时空

在现代物理的教学中,存在一些高难技术和有危险性的物理实验,这些实验不适于或根本无法在课堂上演示。例如粒子散射实验、高能加速器、核裂变等,都可以通过计算机模拟的方式,完整、安全地呈现在屏幕上,从而起到拓展和超越物理时空的作用,使学生有身临其境的感觉。

(2)对物体适度地缩小或放大

例如行星之大、离我们之遥远,是不可能搬迁到实验室的;像电子等微观粒子无法用肉眼直接观察。但是,人们可以利用计算机动画技术模拟出太阳系中行星的运动情况,从而比较生动地讲述万有引力定律。同样,也可利用多媒体技术模拟出电子等微观粒子的运动。通过对物体适度地缩小或放大,模拟宏观天体、微观粒子的运动,增强学生对这些素材的感观认识,提高教学效果。

(3)使抽象的问题或物理过程形象化

在物理课堂教学过程中,教师用难懂的语言讲述一些人眼看不见的、抽象的物理规律时,若借助计算机动画模拟技术,化抽象为具体,如探究楞次定律时,先动手做实验,接着结合FLASH动画技术分析讨论实验现象;用FLASH动画技术分析电磁振荡过程中极板上电荷量 、电路中振荡电流 、电场强度 、磁感应强度 随时间变化的情况。

由此可见,计算机辅助教学走进物理教学,不仅能再现或模拟各类物理实验现象,而且还能通过各种手段使复杂的、抽象的问题简单化、形象化,将漫长或瞬间的物理演变过程变成可控、有序的演化过程,能把物理现象、规律生动地、形象地展示在学生面前,使学生完整、形象、清晰地感知物理现象,给学生的思维过程提供必需的感性材料。

唯物辩证法告诉我们,事物是一分为二的,计算机辅助教学也不例外。计算机辅助教学对物理实验教学效果有积极的一方面,也有消极的一方面。比如在实际教学过程中,有的人滥用教学课件,轻视动手做实验,追求动画模拟实验的完美、奢华、大容量,轻视实际实验的真实、简洁;甚至在市级评优课时,有的人用动画模拟实验完全替代真实的实物实验,如学习《弹力》一节时,用精美的课件在探究弹簧的伸长量与弹力的关系,而不去做真实的实验,学生会对课件中取得的“实验结论”表示怀疑的,因此说,这种做法是十分不可取的,也是不科学的。

还可充分利用数码相机、数码摄像机捕捉与物理课堂教学相关的动态、静态素材。做到平时多留心、多方位、多渠道地搜集。

综上所述,在物理实验教学实施素质教育的过程中,应正确处理好以下三个关系:正确处理计算机辅助教学与传统实验教学模式的关系;正确处理计算机软件的形象效果与科学性、真实性的关系;正确处理计算机模拟实验与实物实验的关系。因此,在设计物理实验教学过程中,教师要根据实验内容、目标和学生的实际情况来选择教学媒体和教学素材,做到适时、适量、协调、谦容、互补,做到教学手段服务于教学目标,追求教学效果的最优化、最大化。

4、加强相关物理学史教育,旨在让学生了解更多的相关知识,培养学生实事求是的科学态度和大胆猜想的创新意识,提高学生分析问题的能力。

三、课题研究的展望

课题研究虽作了总结,这仅是对前面研究过程的总结,而不是结束。目的是将前面走过的过程,作一个回顾,希望通过回顾,将感性的材料整理归类,摸索出对实验教与学有用的东西,并企图将之上升到一定高度的理性认识,让它变为今后实验教学的理论先导,使自己的教学行动既有理论指导,又符合课堂教学实际。

笔者认为,在物理实验教学过程中,做一个细心且爱动脑筋的人,立足实验教学,着眼实验改革,瞄准实验创新,那怕是一点点的创新,定能为自己添加信心、动力,从而产生“蝴蝶效应”,结出丰硕果实。

以下几点,是今后努力和发展的方向:

(1)加强传统实验教学模式与数字化信息系统(Digital Information System)的整合。

(2)加强新课标中演示实验、学生实验的研究与创新。

(3)加强与生产、生活紧密相关的课外实验的研究,体现时代精神,加强STS(Science  Technology and Society)教育。