“陳經(jīng)綸中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的整合和開發(fā)”開題報(bào)告

1、“陳經(jīng)綸中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的整合和開發(fā)”開題報(bào)告 一、研究背景北京市新課程改革從初中到高中已經(jīng)進(jìn)行了幾年的時(shí)間。物理新課改更加重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)，旨在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力和正確的物理學(xué)科思想和方法。目前，各中學(xué)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)也在新課改的推動(dòng)下不斷進(jìn)步，有更多的演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)進(jìn)入中學(xué)物理教學(xué)中，這對(duì)物理教師和物理實(shí)驗(yàn)員也提出了更高的要求。我校在物理實(shí)驗(yàn)方面一直非常重視，已經(jīng)與北京市教委合作連續(xù)舉辦了三屆北京市物理實(shí)驗(yàn)大賽，從基本教學(xué)技能的比賽，到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的比賽，到最近一次的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新大賽，每一次都是一次同行間的相互學(xué)習(xí)上進(jìn)，今后還將繼續(xù)舉行探究實(shí)驗(yàn)比賽等。各區(qū)縣的教師和實(shí)驗(yàn)員在這樣的比賽中，不

2、斷實(shí)現(xiàn)著自身的成長(zhǎng)和進(jìn)步，也涌現(xiàn)出很多優(yōu)秀選手和作品，可供大家學(xué)習(xí)和借鑒。盡管如此，作為物理教學(xué)中重中之重的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，需要完善的地方還很多，還有很多工作值得研究和實(shí)踐。列舉如下：1目前各中學(xué)實(shí)驗(yàn)室都存在實(shí)驗(yàn)器材和教材上所列舉的實(shí)驗(yàn)器材不完全一致的問(wèn)題。尤其是學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，教材和實(shí)驗(yàn)室的器材不一致，給教師的實(shí)驗(yàn)教學(xué)和學(xué)生的學(xué)習(xí)都帶來(lái)一定的困擾。我校也不例外。如果能夠結(jié)合實(shí)驗(yàn)室的實(shí)際情況和教材的教學(xué)要求，整理出一份學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)手冊(cè)，那將對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)起到積極作用。2在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，因各種原因有一些演示實(shí)驗(yàn)或分組實(shí)驗(yàn)并不是那么成功，有的是實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯，有的是實(shí)驗(yàn)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，有的是實(shí)驗(yàn)過(guò)程過(guò)于繁雜?？?/p>

3、之，實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)和新實(shí)驗(yàn)的開發(fā)，是一件很有益的工作，能夠真正解決實(shí)際教學(xué)中遇到的問(wèn)題，有助于讓實(shí)驗(yàn)教學(xué)更好地發(fā)揮其作用。3目前每個(gè)物理教師都有自己積累的一些實(shí)驗(yàn)教材的課件，但每個(gè)教師的課件并不是齊全的，也不一定是效果最好的。如果能匯集物理組教師和實(shí)驗(yàn)員的集體智慧，把初高中各實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)名稱、器材、圖片、課件等資源按章節(jié)整合出一套物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源庫(kù)，提供給教師使用，可以讓教師騰出更多的精力去精心備課，提高教學(xué)質(zhì)量。4目前已有許多優(yōu)秀成果，比如我校物理教師的各種級(jí)別的公開課、研究課，比如北京市的實(shí)驗(yàn)比賽，這些都是可以供教師在教學(xué)過(guò)程中借鑒的。但教師由于各種原因有時(shí)候不能親臨現(xiàn)場(chǎng)聽課或觀看比賽，也就失去

4、了一次學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。把這些資源整理匯集在一起，方便教師隨時(shí)參閱，對(duì)教師來(lái)說(shuō)就是一個(gè)學(xué)習(xí)和提升自己的教學(xué)能力的機(jī)會(huì)。我校作為北京市首批示范校之一，在物理實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方面，一直處于一個(gè)很高的水平。實(shí)驗(yàn)室經(jīng)過(guò)改造以及學(xué)?？拐鸺庸毯?，呈現(xiàn)出煥然一新的面貌。從實(shí)驗(yàn)室環(huán)境到實(shí)驗(yàn)室硬件設(shè)施，都是一流的。我校物理組教師和實(shí)驗(yàn)員，也一直兢兢業(yè)業(yè)，團(tuán)結(jié)協(xié)作，不斷探索更好更優(yōu)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)?；谝陨媳尘?，我們提出了“陳經(jīng)綸中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的整合和開發(fā)”這個(gè)課題，以期在中學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的整合和開發(fā)方面做出一定的成績(jī)，真正為教學(xué)服務(wù)。二、文獻(xiàn)綜述1國(guó)外研究現(xiàn)狀英國(guó)科學(xué)家貝爾納（Bernal J .D）曾經(jīng)指出：“如果學(xué)生不

5、了解知識(shí)是怎樣獲得的，如果學(xué)生不能以某種方式親身參與科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過(guò)程，就絕對(duì)無(wú)法使他充分地了解以某種方式親身參與科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過(guò)程，就絕對(duì)無(wú)法使他充分了解現(xiàn)有科學(xué)知識(shí)的全貌” 1。物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是整個(gè)物理教學(xué)的核心。國(guó)外早已將注重知識(shí)的傳授轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生知識(shí)形成過(guò)程的學(xué)習(xí)，在此過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生領(lǐng)會(huì)物理學(xué)科本身的思想和方法。從國(guó)際教育的改革趨勢(shì)看，科學(xué)教育越來(lái)越傾向于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。美國(guó)科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)為，學(xué)科學(xué)的中心環(huán)節(jié)是探究 2。在這方面，以美國(guó)為代表的發(fā)達(dá)國(guó)家是領(lǐng)先于我們的。國(guó)外基本都是小班教學(xué)，實(shí)驗(yàn)器材豐富，學(xué)生在老師的指導(dǎo)下進(jìn)行分組探究實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)探究中培養(yǎng)學(xué)生各方面

6、的能力。同時(shí)，數(shù)字化實(shí)驗(yàn)、多媒體課件的運(yùn)用以及網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)用是都相當(dāng)成熟的。我國(guó)的新課程改革很大程度上也是基于對(duì)國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)的學(xué)習(xí)和借鑒。2國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀我國(guó)的新課程改革已經(jīng)進(jìn)行了幾年的時(shí)間。新課程的總目標(biāo)中的第二項(xiàng)就是學(xué)習(xí)科學(xué)探究方法，發(fā)展自主學(xué)習(xí)能力，養(yǎng)成良好的習(xí)慣，能運(yùn)用物理知識(shí)和科學(xué)探究方法解決一些問(wèn)題3。物理新課程標(biāo)準(zhǔn)把科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究引進(jìn)教學(xué)，突出了實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)在物理教育中的重要地位，要求學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中經(jīng)歷比較完整的科學(xué)探究活動(dòng)，培養(yǎng)研究科學(xué)所需的探究能力，形成探究未知世界的科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度4?，F(xiàn)在的物理教師也越來(lái)越注重物理中的實(shí)驗(yàn)教學(xué)部分。無(wú)論是演示實(shí)驗(yàn)還是學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)都越來(lái)越多地應(yīng)用

7、到了物理教學(xué)當(dāng)中。同時(shí)，信息技術(shù)也越來(lái)越多地被教師所運(yùn)用，包括輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)的flash動(dòng)畫、視頻等。將信息技術(shù)與物理實(shí)驗(yàn)有機(jī)地融合，可以突破常規(guī)實(shí)驗(yàn)儀器的局限性，有效地彌補(bǔ)常規(guī)實(shí)驗(yàn)的缺憾。數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室，“仿真物理實(shí)驗(yàn)室”軟件等都是很好的信息技術(shù)與物理整合的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)5。但是，鑒于新課程的實(shí)行時(shí)間還不是太長(zhǎng)，許多資源還需要一個(gè)整合和開發(fā)的過(guò)程?，F(xiàn)階段有極少數(shù)的物理教師或?qū)嶒?yàn)員會(huì)進(jìn)行一定的自制教具的工作。但總體來(lái)說(shuō)許多實(shí)驗(yàn)室的工作基本還處于僅僅提供按教材規(guī)定的實(shí)驗(yàn)以及實(shí)驗(yàn)器材的管理和維護(hù)等。數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室也基本處于起步階段，有的學(xué)校甚至沒(méi)有數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室。目前由中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)員聯(lián)合物理教師把實(shí)驗(yàn)教學(xué)

8、資源的整合和開發(fā)作為一個(gè)課題來(lái)做還是很少見的，經(jīng)過(guò)本課題研究所形成的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源庫(kù)，學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)手冊(cè)校本教材，以及開發(fā)的一些新實(shí)驗(yàn)和自制教具，將有助于提高物理學(xué)科的教學(xué)質(zhì)量。三、研究意義物理學(xué)是自然科學(xué)和高新技術(shù)的重要基礎(chǔ)，在物理學(xué)教學(xué)中，做好物理實(shí)驗(yàn)，上好實(shí)驗(yàn)課是非常重要的，也是新課改所提倡的。義務(wù)教育階段的物理課程要讓學(xué)生學(xué)習(xí)初步的物理知識(shí)和技能，經(jīng)歷基本的科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中受到科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神的熏陶。高中物理也同樣要讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程，了解科學(xué)研究方法，增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力。因此，做好實(shí)驗(yàn)教學(xué)的資源整合和開發(fā)，能夠有助于教師更好地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，貼近新課改的

9、要求?！瓣惤?jīng)綸中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的資源整合和開發(fā)”課題，從教學(xué)和實(shí)驗(yàn)的角度同時(shí)切入，聯(lián)合了一線物理教師和實(shí)驗(yàn)員共同的力量，有針對(duì)性地進(jìn)行課件等資源的整合，形成資源庫(kù)，讓教師能夠騰出更多的精力進(jìn)行備課等其他教學(xué)活動(dòng)，而學(xué)生實(shí)驗(yàn)手冊(cè)和新實(shí)驗(yàn)及自制教具的開發(fā)，都是來(lái)源于實(shí)際教學(xué)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行有效的解決，具有很強(qiáng)的實(shí)踐意義，能夠提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性和教學(xué)質(zhì)量。四、研究目標(biāo)1編撰出學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)手冊(cè)作為校本教材，供師生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中使用。提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰徒虒W(xué)質(zhì)量。2結(jié)合實(shí)驗(yàn)室的軟硬件條件，進(jìn)行新實(shí)驗(yàn)和自制教具的開發(fā)，作為教材實(shí)驗(yàn)的補(bǔ)充，充實(shí)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)。3形成豐富的實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源庫(kù)及精品課

10、程和比賽視頻，供教師參考使用，提高教師實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。五、研究?jī)?nèi)容1對(duì)實(shí)驗(yàn)室實(shí)際現(xiàn)有學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)的器材和教材中涉及的實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行比較，根據(jù)學(xué)校實(shí)際情況，對(duì)學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)名稱、原理、器材、步驟、注意事項(xiàng)、實(shí)驗(yàn)分析等項(xiàng)目的整理，編撰出校本教材學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)手冊(cè)。2根據(jù)教師實(shí)際教學(xué)過(guò)程中遇到的問(wèn)題，對(duì)于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯、實(shí)驗(yàn)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)等實(shí)驗(yàn)效果不好的演示實(shí)驗(yàn)或分組實(shí)驗(yàn)，結(jié)合本校物理實(shí)驗(yàn)室的設(shè)施條件，進(jìn)行新實(shí)驗(yàn)和自制教具的開發(fā)。3整合現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源，在excel表中，教材中需要實(shí)驗(yàn)教學(xué)的章節(jié)建立對(duì)應(yīng)的資源鏈接，資源包括實(shí)驗(yàn)名稱、實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)圖片、實(shí)驗(yàn)視頻、flash實(shí)驗(yàn)動(dòng)畫演示或仿真實(shí)驗(yàn)演示、從教

11、學(xué)錄像截取的實(shí)驗(yàn)片段等。形成物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的資源庫(kù)。4以教師的公開課、研究課和北京市實(shí)驗(yàn)大賽（至今已連續(xù)開展了三屆，此項(xiàng)活動(dòng)還將繼續(xù)）為依托，留存相應(yīng)的精品資源素材供老師參考使用。5通過(guò)教學(xué)中的對(duì)比實(shí)驗(yàn)以及對(duì)教師的問(wèn)卷調(diào)查，來(lái)分析學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)手冊(cè)和資源庫(kù)對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)有多大的促進(jìn)作用。六、研究方法調(diào)查研究法、文獻(xiàn)資料法、對(duì)比研究法七、研究方案（二）使用效果檢測(cè)（問(wèn)卷調(diào)查和對(duì)比實(shí)驗(yàn)）1.問(wèn)卷調(diào)查（1）時(shí)間：2013.10（2）對(duì)象：陳經(jīng)綸中學(xué)物理組教師（3）目的：評(píng)測(cè)教師使用資源庫(kù)后對(duì)資源庫(kù)的認(rèn)可度，同時(shí)向教師征集還有哪些有待完善和改進(jìn)的地方。2.對(duì)比實(shí)驗(yàn)（1）實(shí)驗(yàn)觀點(diǎn)使用“學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)手冊(cè)”輔助教學(xué)

12、，有助于提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛯?shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。（2）實(shí)驗(yàn)對(duì)象在北京市陳經(jīng)綸中學(xué)高一年級(jí)平行班中分別選取一個(gè)班作為實(shí)驗(yàn)班，一個(gè)班作為對(duì)照班進(jìn)行研究。（3）控制因素2個(gè)平行班保持正常的教學(xué)秩序，由同一教師任教。實(shí)驗(yàn)班在學(xué)生實(shí)驗(yàn)教學(xué)中采用“學(xué)生實(shí)驗(yàn)手冊(cè)”進(jìn)行教學(xué)，對(duì)照班按照以往教學(xué)習(xí)慣教學(xué)。選取4節(jié)學(xué)生實(shí)驗(yàn)教學(xué)課，課后及時(shí)對(duì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛯?shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的測(cè)評(píng)。分班依據(jù)根據(jù)要選取統(tǒng)一基礎(chǔ)樣本的要求，隨機(jī)選擇高一2個(gè)平行班作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象。所有測(cè)評(píng)均按統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)記分。（4）實(shí)驗(yàn)時(shí)間：2012.92013.9（5）實(shí)驗(yàn)變量自變量：“物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)手冊(cè)”的使用因變量：學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛯?shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的提高（6）評(píng)價(jià)工具學(xué)生實(shí)

13、驗(yàn)?zāi)芰蛯?shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量測(cè)評(píng)表。其中14項(xiàng)給等級(jí)分，57項(xiàng)給實(shí)際數(shù)據(jù)。等級(jí)A：10分，等級(jí)B：8分，等級(jí)C：6分，等級(jí)D：4分（7）實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析對(duì)實(shí)驗(yàn)所取得的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得到量化結(jié)果。分析學(xué)生實(shí)驗(yàn)手冊(cè)的使用對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛯?shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量是否具有明顯的積極作用。（三）可行性分析1財(cái)力及硬件設(shè)施方面：此項(xiàng)課題研究得到學(xué)校的支持，學(xué)校能保證本課題研究的所需經(jīng)費(fèi)。同時(shí)，我校在實(shí)驗(yàn)室設(shè)施和器材配備方面一直處于一流的水平，中學(xué)所需物理儀器都配備到位，除了常規(guī)的實(shí)驗(yàn)室外，還配備了物理數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室。能夠做到現(xiàn)有演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn)開出率100%。為本課題的順利進(jìn)行奠定了基礎(chǔ)。2課題組人員構(gòu)成方面：本課題小組由教學(xué)

14、管理處副主任負(fù)責(zé)，物理實(shí)驗(yàn)員及物理教研組長(zhǎng)、備課組長(zhǎng)參與其中，包含管理人員、實(shí)驗(yàn)員及一線教學(xué)人員，滿足本課題順利進(jìn)行的人員需求。本課題組成員的專業(yè)水平、工作態(tài)度、鉆研精神、軟件應(yīng)用水平以及整個(gè)物理組教師的支持，都能保證本課題的順利進(jìn)行。3其他方面：在我校舉辦的北京市物理實(shí)驗(yàn)大賽這個(gè)平臺(tái)上，每次都會(huì)涌現(xiàn)出很多優(yōu)秀的選手和項(xiàng)目，還有專家的精彩點(diǎn)評(píng)，對(duì)本課題組的課題研究都是很好的支撐。同時(shí)，我校也會(huì)聘請(qǐng)相應(yīng)的專家團(tuán)隊(duì)對(duì)本課題組的課題研究進(jìn)行指導(dǎo)，是本課題研究順利進(jìn)行有力的保障。八、研究步驟（一）第一階段（準(zhǔn)備階段）：2011年6月2011年9月 查閱相關(guān)文獻(xiàn)，收集物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)相關(guān)理論知識(shí)和資料，確定

15、課題組成員，探討課題研究方案，明確研究方向和研究思路，更確切地了解教師的實(shí)驗(yàn)教學(xué)需求和實(shí)驗(yàn)教學(xué)中有待解決的問(wèn)題，制作excel表格框架，準(zhǔn)備開題報(bào)告。（二）第二階段（實(shí)施階段）：2011年9月2012年9月 整合相關(guān)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)資料，不斷充實(shí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源。通過(guò)各位教師和實(shí)驗(yàn)員的資料（包括實(shí)驗(yàn)名稱、器材、視頻、課件等）提供，學(xué)校電教處的錄像提供，課題組通過(guò)網(wǎng)絡(luò)分類下載等，再由課題組成員對(duì)資源進(jìn)行篩選和整合，經(jīng)過(guò)一個(gè)學(xué)年的積累，在excel表格上逐步鏈接大量物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源，形成物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源庫(kù)。編撰出學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)手冊(cè)（含實(shí)驗(yàn)名稱、原理、器材、步驟、注意事項(xiàng)、實(shí)驗(yàn)分析等項(xiàng)目）。（三）第三階段（檢測(cè)階段）：2012年9月2013年9月1將初步整合的實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源庫(kù)提供給相應(yīng)的教師使用，在使用過(guò)程中課題組關(guān)注這一學(xué)年教師實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，根據(jù)問(wèn)題補(bǔ)充完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源。通過(guò)學(xué)生對(duì)比實(shí)驗(yàn)和對(duì)物理教師的問(wèn)卷調(diào)查，對(duì)該資源的使用效果進(jìn)行分析。2根據(jù)實(shí)際教學(xué)中的問(wèn)題，進(jìn)行一定物理新實(shí)驗(yàn)和自制教具的開發(fā)。3不斷積累留存的公開課、研究課等精品課程資料和實(shí)驗(yàn)比賽的視頻資料。（四）第四階段（總結(jié)階段）：2013年9月2014年6月1進(jìn)一步完善和充實(shí)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源庫(kù)；2繼續(xù)進(jìn)行新實(shí)驗(yàn)和自制教具的