挑戰(zhàn)杯申報 材料一 論文“生活化的中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)”的理論與實(shí)踐研究

材料一挑戰(zhàn)杯申報項目——開發(fā)“生活化的中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)”的理論與實(shí)踐研究開發(fā)“生活化的中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)”的理論與實(shí)踐研究摘要：開發(fā)生活化的中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)可以提高師生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力，也可以使農(nóng)村中學(xué)有效地實(shí)施新課改。分析中西部地區(qū)中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)條件，闡明開發(fā)“生活化的中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)”的必要性，編寫設(shè)計了一些典型的生活化的物理實(shí)驗(yàn)，并對其進(jìn)行了深入的探究。關(guān)鍵詞：生活化中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)1引言生活化的物理實(shí)驗(yàn)是指利用日常生活環(huán)境中非專門化的物質(zhì)手段，不按固定方法或形式，人為控制條件、有目的實(shí)施的觀察與探索物理規(guī)律的實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動。生活化物理實(shí)驗(yàn)又稱為低成本物理實(shí)驗(yàn)或家庭物理實(shí)驗(yàn)。它與利用實(shí)驗(yàn)室裝備的專門化實(shí)驗(yàn)器材開展的物理實(shí)驗(yàn)的不同點(diǎn)體現(xiàn)在：一是在資源利用上生活化的物理實(shí)驗(yàn)是直接利用日常生活環(huán)境中可以開發(fā)利用的物質(zhì)資源，包括生活易得物品、材料、器具、玩具器材等，同時包括利用自制的實(shí)驗(yàn)器具；二是在實(shí)驗(yàn)方式上，生活化的物理實(shí)驗(yàn)常常為達(dá)到某種教學(xué)目的而采取靈活與簡便的方法與形式，使實(shí)驗(yàn)過程體現(xiàn)自創(chuàng)性、趣味性、簡易性。2開發(fā)“生活化的中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)”的背景《新課標(biāo)》指出：物理教學(xué)要讓學(xué)生學(xué)習(xí)有價值的物理，必須聯(lián)系學(xué)生生活，使學(xué)生感到物理與生活密不可分，認(rèn)識到物理是生動的、有趣的，而不是單調(diào)的、枯燥的，這就要求全體師生共同樹立明確的物理生活觀?！吧罨闹袑W(xué)物理實(shí)驗(yàn)”便是“物理聯(lián)系生活”的具體體現(xiàn)。在《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》給出的“課程資源利用和開發(fā)建議”中“倡導(dǎo)利用日常器具做實(shí)驗(yàn)”，指出“實(shí)驗(yàn)的課程資源不僅限于實(shí)驗(yàn)室的現(xiàn)有設(shè)備，學(xué)生身邊的物品和器具也是重要的實(shí)驗(yàn)資源。利用日常器具做實(shí)驗(yàn)，不但具有簡便、直觀等優(yōu)點(diǎn)。而且有利于學(xué)生動手，發(fā)展學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。因此，倡導(dǎo)用日常器具做實(shí)驗(yàn)，是提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的有利途徑”?？梢?，生活化的物理實(shí)驗(yàn)，不僅能提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，而且能提高學(xué)生的技術(shù)素養(yǎng)、促進(jìn)學(xué)生全面而富有個性地發(fā)展，值得教師們進(jìn)一步在教學(xué)實(shí)踐中應(yīng)用和探索。我國中西部農(nóng)村物理實(shí)驗(yàn)硬件條件落后，導(dǎo)致物理課堂中缺少應(yīng)有的演示實(shí)驗(yàn)，教師和學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)技能水平低，然而短時間大規(guī)模改善不易，要改變實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀，切實(shí)提高廣大師生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力，使新課程的實(shí)施落到實(shí)處，廣泛、深入地開發(fā)和利用“生活化的中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)”資源，不失為一條正確而有效的途徑。3開發(fā)“生活化的中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)”的必要性從已出版的相關(guān)書籍來看，各類趣味物理小實(shí)驗(yàn)書籍，大都以科普為目的，講解簡單粗糙，因?yàn)槿鄙俸徒滩恼n本的聯(lián)系，導(dǎo)致面臨中高考的中學(xué)生很少去閱讀此類書籍，教師也很少應(yīng)用這些實(shí)驗(yàn)。在一些期刊雜志和網(wǎng)絡(luò)上也有不少應(yīng)用與中學(xué)教學(xué)的生活化物理實(shí)驗(yàn)，但比較散亂，有些過于簡單粗糙，達(dá)不到應(yīng)有的效果。因此，開發(fā)出實(shí)驗(yàn)內(nèi)容準(zhǔn)確詳備，緊密聯(lián)系教材課本的“生活化的中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)”具有必要性。從儀器資源的角度來看，陜西師范大學(xué)立足西部，為我國中西部地區(qū)培養(yǎng)優(yōu)秀教師，而中西部教育硬件設(shè)備發(fā)展相對落后，很多中學(xué)的實(shí)驗(yàn)器材很少，導(dǎo)致物理課堂中缺少應(yīng)有的演示實(shí)驗(yàn)，“生活化的中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)”恰能彌補(bǔ)這種不足。從物理教學(xué)的角度來看，面臨中高考的師生們更關(guān)心的是考試的成績，要想切實(shí)落實(shí)《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》中提出的每一項實(shí)驗(yàn)，真正想方設(shè)法讓學(xué)生動手、動腦，防止流于形式或“黑板上做實(shí)驗(yàn)”的現(xiàn)象，使物理新課程的實(shí)施落到實(shí)處，就必須編寫出能緊密聯(lián)系教學(xué)實(shí)際的“生活化的中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)”。我們把這些小實(shí)驗(yàn)用物理的語言由淺到深的描述，抽象出物理模型，再結(jié)合高中知識，進(jìn)行定量或半定量的探究，深入淺出地解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。“生活化的中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)”也不失為一個命題方向，從而提高學(xué)生解決問題的能力。一方面，吸引了師生們的注意力，提高了動手做的興趣，進(jìn)而提高廣大師生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的目的。另一方面，也可以滿足中學(xué)教育對應(yīng)試訓(xùn)練的要求。這樣一來，提高科學(xué)素養(yǎng)和提高應(yīng)試能力就可以有機(jī)融合了。從師范生培養(yǎng)的角度來看，為培養(yǎng)能夠更好的實(shí)踐新課標(biāo)精神的新老師，我們應(yīng)該盡可能的提高師范生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。當(dāng)前在物理類師范生中普遍存在動手能力不強(qiáng)，學(xué)習(xí)熱情不高現(xiàn)象。加強(qiáng)對物理類師范生生活化物理實(shí)驗(yàn)的訓(xùn)練，將有助于提高物理類師范生的學(xué)習(xí)興趣、動手能力及創(chuàng)新能力，為他們以后的職業(yè)生涯積累資本，形成區(qū)別于傳統(tǒng)教師的個人特色。綜合以上四方面的需求，開發(fā)“生活化的中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)”具有必要性。4開發(fā)“生活化的中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)”的實(shí)施計劃組建編寫團(tuán)隊，邀請經(jīng)驗(yàn)豐富的教師進(jìn)行指導(dǎo)，合作進(jìn)行編寫工作（排版，制圖）。搜集整理材料，包括各類書籍、視頻、圖像、網(wǎng)站等資料來源?？蓞⒖嫉臅校骸?00個有趣的科學(xué)實(shí)驗(yàn)》、《小游戲大科學(xué)》、《游戲中的科學(xué)》、《科技樂園》、《OH!真有趣!:最受美國中小學(xué)生喜愛的250多種科學(xué)實(shí)驗(yàn)》等。可參考的期刊有：《中學(xué)物理教學(xué)參考》、《物理教學(xué)討論》、《物理教學(xué)》、《高中物理探究性趣味實(shí)驗(yàn)》（趙力紅）等?？蓞⒖嫉木W(wǎng)站有：中學(xué)生科技網(wǎng)（）、中小學(xué)教育網(wǎng)（）等。3． 按照“實(shí)驗(yàn)名稱、設(shè)疑思考、實(shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)步驟及現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)成功指南、變式實(shí)驗(yàn)建議、聯(lián)系課堂、深入探究”九部分，再分別進(jìn)行編寫（其中，深入探究部分由專門團(tuán)隊編寫，并請一線高級教師審閱）。4. 將樣稿在師范院校進(jìn)行實(shí)踐調(diào)研。以“生活化的中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)”樣稿中的實(shí)驗(yàn)為依據(jù)，在各級物理學(xué)專業(yè)班級中開展“生活化物理實(shí)驗(yàn)展示及講解活動”，在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問題，修改樣稿。同時，調(diào)研此次活動對參加學(xué)生的影響。5. 將樣稿在中學(xué)進(jìn)行實(shí)踐，聯(lián)系合作學(xué)校和老師，以“生活化的中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)”樣稿中的實(shí)驗(yàn)為依據(jù)，在初高中教學(xué)中應(yīng)用生活化物理實(shí)驗(yàn)，并收集初高中教師和學(xué)生們的意見，再次修改樣稿。同時，調(diào)研此次活動對參加學(xué)生和教師的影響。6. 校對排版，付梓印刷。5編寫“生活”化的中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)”的內(nèi)容構(gòu)架收集整理資料，編寫“生活化的中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)”，主要內(nèi)容按四大類編排，分別是：力學(xué)、電磁學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)。其中每一個生活化物理實(shí)驗(yàn)又包括九個部分，分別是：實(shí)驗(yàn)名稱、設(shè)疑思考、實(shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)步驟及現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)成功指南、變式實(shí)驗(yàn)建議、聯(lián)系課堂，深入探究。實(shí)驗(yàn)名稱：即所做生活化物理實(shí)驗(yàn)的名稱，名稱應(yīng)具有趣味性，神秘性。設(shè)疑思考：即設(shè)置問題，引發(fā)思考，猜測實(shí)驗(yàn)結(jié)果，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，點(diǎn)燃探索欲望。實(shí)驗(yàn)材料：即實(shí)驗(yàn)所用到的主要材料，包括材料的較為具體的規(guī)格要求。實(shí)驗(yàn)步驟及現(xiàn)象：即實(shí)驗(yàn)的具體步驟，描述實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)原理：即闡釋實(shí)驗(yàn)的原理。實(shí)驗(yàn)成功指南：即根據(jù)實(shí)際操作的經(jīng)驗(yàn)，提出要做成功此實(shí)驗(yàn)所應(yīng)注意的問題，以及一些小方法、小技巧、小提示。變式實(shí)驗(yàn)建議：即對此實(shí)驗(yàn)的探索延展實(shí)驗(yàn)的建議。聯(lián)系課堂：即此實(shí)驗(yàn)與教材課本的聯(lián)系，具體到教材的冊、章、節(jié)。深入探究：把這些小實(shí)驗(yàn)用物理語言進(jìn)行較深入的定量或半定量的研究6典型“生活化的中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)”設(shè)計舉例樣稿完成后我們在師范院校和中學(xué)進(jìn)行實(shí)踐，獲得反饋意見，再修改完善，編寫了一些典型的實(shí)驗(yàn)設(shè)計（詳見材料二）。7“生活化的中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)”的適用對象“生活化的中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)”可以用來指導(dǎo)初高中生利用日常器具做實(shí)驗(yàn)，它的編排簡便、直觀，內(nèi)容生動有趣，有利于激發(fā)學(xué)生動手的欲望，發(fā)展學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。同時可以作為初高中教師的教學(xué)參考，師范生培養(yǎng)和教師進(jìn)修的課程教材，初高中生的課外讀物。8關(guān)于師范生“生活化的中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的培養(yǎng)方案”的幾點(diǎn)建議1開設(shè)生活化中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)選修課程2遴選經(jīng)驗(yàn)豐富、動手能力強(qiáng)、富有創(chuàng)造力的教師負(fù)責(zé)“生活化的中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)”課程3建設(shè)生活化中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)室4開展生活化中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的展示活動5進(jìn)行生活化中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的制作與講解比賽9開發(fā)“生活化的中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)”的實(shí)踐研究計劃在師范院校和中學(xué)做“生活化的中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)”的教研實(shí)踐，在物理類師范生中開展“生活化中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的制作、展示與講解”活動，并調(diào)查物理類師范生對生活化中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的興趣、了解程度、期望、意愿等。在中學(xué)請教師用這些實(shí)驗(yàn)做教學(xué)設(shè)計，在講課中融入生活化物理實(shí)驗(yàn)，并對課堂效果、學(xué)生收獲和教師體會等進(jìn)行調(diào)研。目前，已完成17個實(shí)驗(yàn)設(shè)計，在物理類師范生中進(jìn)行了兩次教研實(shí)踐，取得了良好的效果。同學(xué)們熱情很高，動手能力、合作能力、講解能力、解決問題的能力等都有所提高，同時又加深了對中學(xué)知識的理解，使同學(xué)對以后從事物理教學(xué)工作更有興趣、更有信心。為了更加科學(xué)有效地反映教研實(shí)踐的效果，我們編寫了《生活化物理實(shí)驗(yàn)調(diào)查問卷（師范生）》，在參加活動的物理類師范生中展開了問卷調(diào)查，完成90份有效問卷，并用圖表進(jìn)行了統(tǒng)計分析（詳見材料三）。數(shù)據(jù)表明生活化的中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)提高了物理類師范生的動手能力、學(xué)習(xí)興趣、從教熱情，對培養(yǎng)物理類師范生的解決實(shí)際問題的能力、創(chuàng)新能力和科學(xué)素養(yǎng)有一定幫助。10結(jié)語目前，已完成九個實(shí)驗(yàn)設(shè)計，在物理類師范生中進(jìn)行了兩次教研實(shí)踐，取得了良好的效果。同學(xué)們熱情很高，動手能力、合作能力、講解能力、解決問題的能力等都有所提高，同時又加深了對中學(xué)知識的理解，使同學(xué)對以后從事物理教學(xué)工作更有興趣、更有信心?！吧罨闹袑W(xué)物理實(shí)驗(yàn)”，可以鼓勵學(xué)生在生活中自己設(shè)計，自己尋找實(shí)驗(yàn)器材，自己動手，親自操作的簡單易做的實(shí)驗(yàn)。它作為一種特殊的實(shí)驗(yàn)形式，為學(xué)生提供了大量動手的機(jī)會，給予學(xué)生足夠的空間去自由發(fā)揮，不僅可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，鞏固課堂知識，彌補(bǔ)了課堂教學(xué)的不足，還可以培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、思維能力和實(shí)驗(yàn)技能，從而培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)態(tài)度、意志品質(zhì)、實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神。因此，我們要充分發(fā)揮“生活化的中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)”的作用，通過對“生活化的中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)”的巧妙設(shè)計及完成，在融知識性、趣味性、實(shí)用性的活動中使學(xué)生體驗(yàn)知識的生成，知識的應(yīng)用過程。參考文獻(xiàn)[1]王較過.物理教學(xué)論（第一版）[M].陜西師范大學(xué)出版社,2003.1.[2]田琳，金美芳.烏魯木齊市重點(diǎn)高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀調(diào)查報告[J].新疆師范大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版）,2006,9.[3]馮瑞霞，張偉.初中物理生活環(huán)境實(shí)驗(yàn)課程資源的開發(fā)與利用[J].內(nèi)蒙古師范大學(xué)學(xué)報（教育科學(xué)版），2009,04.[4]陳海洋.發(fā)揮課外小實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中的應(yīng)用[J].中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊，2009.[5]賴肖冰，劉端盛，謝閏根，吳圣平，卞祖武.農(nóng)村中學(xué)物理低成本實(shí)驗(yàn)資源的開發(fā)與利用[J].江西教育學(xué)院學(xué)報(綜合)2009,06.[6]魏納新.淺析物理教材中“做一做”[J].臺州學(xué)院學(xué)報，2004，06.[7]王偉真.借助生活物品開展物理實(shí)驗(yàn)[J].教學(xué)儀器與實(shí)驗(yàn)，2008,12.[8]凌學(xué)武.新課標(biāo)下利用家庭物理實(shí)驗(yàn)對學(xué)生實(shí)施素質(zhì)教育[J].新課程·中學(xué)（教學(xué)研究），2009,11.[9]杜玉生.淺談物理教學(xué)中家庭小實(shí)驗(yàn)的開展與指導(dǎo)[J].中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊，2010.[10]肖永強(qiáng)，徐興花.淺談高中物理實(shí)驗(yàn)資源的開發(fā)策略[J].教學(xué)月刊（中學(xué)版），2010,08.[11]楊春葉，劉貴興.生活中的物理選修課之一——靜電實(shí)驗(yàn)內(nèi)容介紹[J].物理通報，2008,03.[12]劉峰.建立一個自己的家庭實(shí)驗(yàn)室——教科版初中《物理》對物理實(shí)驗(yàn)的探索[J].基礎(chǔ)教育程,2008,10.[13]劉瑞琴.淺談開