初中物理學科科技創(chuàng)新實踐研究課的研究

初中物理學科科技創(chuàng)新實踐研究課的研究《初中物理物理學科科技創(chuàng)新實踐活動課的研究》南陽市油田第七中學魯永軍摘要：本文從選題意義，研究的內(nèi)容及創(chuàng)新程度、應(yīng)用價值，研究基礎(chǔ)，完成課題的研究能力，時間保證及研究成果等方面全方位的對《初中物理物理學科科技創(chuàng)新實踐活動課的研究》進行了總結(jié)。油田七中在油田基礎(chǔ)的改革中處于領(lǐng)先地位，在實施新課程的過程中，物理學科大膽的進行了自主高效的課堂教學的改革，對教師教法的研究比擬充分，成效顯著，而對學生學法的研究有所滯后，從初二以來的物理課的教學實踐中發(fā)現(xiàn)，學生自主探究性的學習存在著較大的問題，學生在提問、猜測、設(shè)計實驗、進行實驗與收集證據(jù)、分析論證、評估、交流與合作等探究性學習環(huán)節(jié)無所是從，力不從心，老師也困惑很大，為此，我校初三物理教師成立了《初中物理自主探究性學習的研究》課題組，宗旨是：讓學生在老師的指導下，用物理探究性的學習方式去主動地獲取知識，應(yīng)用物理知識、技能和方法去解決實際問題，從而使探索和創(chuàng)造精神的培養(yǎng)和開展有一個切實的的落腳點，使學生真正成為探究的主體，學習的主體，促進學生主動開展，全面的開展，也是使物理教學走素質(zhì)教育之路的最有效途徑之一。1.主要思路：通過課堂內(nèi)外學生的探究性學習，創(chuàng)設(shè)一種科學探究的情景，采用以問題為中心的主題式探究學習的途徑，讓學生在老師的指導下，通過“探究與做一做”的學生實踐活動，利用必要的學習資源，通過問題的解決方式，讓學生自主、獨立地發(fā)現(xiàn)問題、實驗、操作、調(diào)查、與處理、表達與交流等探索活動，獲得知識與技能、情感與態(tài)度的開展，特別是探索精神和創(chuàng)新能力的開展的學習方式和學習過程。2.目標與意義：通過本課題的研究，探索出一條有助于學生進行“自主學習、自主開展”的指導策略，培養(yǎng)學生樂于研究，努力求知的主動精神，形成一種勇于創(chuàng)新的優(yōu)秀品質(zhì)；培養(yǎng)學生掌握研究性學習的方法，養(yǎng)成獨立思考、自主探究、合作交流的意識和主動學習的能力。進一步轉(zhuǎn)變物理教師的教育觀念和教學行為。通過創(chuàng)造性研究，將課程從“特定知識體系的載體”的定位上轉(zhuǎn)移到促進“師生共同探索、共同開展”的定位上。.通過對物理探究性學習的研究，培養(yǎng)學生自主實驗、獨立思考的學習習慣，培養(yǎng)學生的探索精神和勇于創(chuàng)新的能力，從而開發(fā)學生潛能。促進學生主動的開展。培養(yǎng)學生樂于收集信息與處理信息的能力，讓學生懂得如何從各個方面收集信息，如何很好地處理信息；培養(yǎng)學生綜合應(yīng)用知識解決問題的能力；培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)，會設(shè)計實驗，會從實際問題中抽象出物理模型，懂得應(yīng)用分析與綜合、歸納與演繹等科學的思想方法；培養(yǎng)學生獲得親身參與科研的情感體驗。讓學生自主地參與獲得知識的過程，加深對知識的體驗，掌握并研究自然現(xiàn)象的規(guī)律，從而培養(yǎng)學生自主探究的學習能力。3.方法與途徑：將多種教學資源與初中物理課程加以整合，以培養(yǎng)學生的物理創(chuàng)新意識和解決實際問題的能力為宗旨，以學生自主探究性學習為核心，以問題型、誘導型探究學習為主要學習方式，以學生自我和他人對學生評價相結(jié)合為主要評價方式，形成探究性學習過程設(shè)計。能夠很好地培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，使學生在完成物理學習任務(wù)的同時，實現(xiàn)對知識和技能的掌握。途徑：指導確定選題，資料，制定計劃，分析資料，實施探究，撰寫探究成果報告。課堂內(nèi)的探究性學習：依據(jù)教材特點，引導學生探究學習，找尋激發(fā)學生探究動機的切入點。新教材特征：全書實驗探究課題共有34個，插圖378幅，加油站10處，信息窗31個，類似于小制作、小實驗的迷你實驗室14個，安排了11個實踐活動和11個交流與討論。根據(jù)學生實際，落實學生探究學習，形成探究性學習方法，利用“猜測假設(shè)”強化學生探究學習，結(jié)合生活實際，師生共同探究學習。發(fā)現(xiàn)式探究：主要過程是：教師提供相關(guān)問題情景——引導學生提出問題或猜測——設(shè)計解決問題或驗證猜測的方案，——實驗操作——討論、歸納與反思。接受式探究：主要過程是：教師提供有關(guān)知識和背景材料——操作或討論——得出結(jié)論——應(yīng)用反思?；旌鲜教骄浚核侵冈谀承┉h(huán)節(jié)是接受式探究，在某些環(huán)節(jié)是發(fā)現(xiàn)式探究。具體做法有：（1）教師領(lǐng)著探究，體驗探究過程：①從生活中發(fā)現(xiàn)問題，提出探究課題。②從實驗中尋找突破，感受探究方法。③按要求記錄過程，學習結(jié)題方法.（2）嘗試局部探究，形成探究能力：①自主選題練習。學科知識型選題，收集教學中可以深化、拓展、探討的知識點，可改進的演示實驗、學生實驗等。熱點型課題。“溫室效應(yīng)”是社會關(guān)注的熱點問題之一。社會生活型選題，從某些具體的科學技術(shù)對社會的影響或者從日常生活中選取與物理有關(guān)的課題進行探究。②探究性學習要表達開放性，探究性學習強調(diào)以學生的自主性、探究性學習為基礎(chǔ)，學生按自己的興趣選擇和確定探究的內(nèi)容多學生的學習、生活和身邊的現(xiàn)象。③探究性學習要注重探究性學習過程探究性學習的主要活動程序如下所示：課題選擇—設(shè)計探究方案—探索探究—檢驗評價—形成報告(3)學生自主探究，提高探究能力。探究性學習的基本環(huán)節(jié)（1）提出問題，創(chuàng)設(shè)情景教師通過不同的途徑和方式激發(fā)學生提出科學的問題。（2）提出假設(shè)，科學驗證，探究學習教學設(shè)計的核心要素，是要求學生提出假設(shè)、設(shè)計探究方案進行探究，直至得出結(jié)論。這階段是自主探究階段，具體包括：①根據(jù)已有的知識、經(jīng)驗或提供的信息做出比擬合理的猜測、假設(shè)和設(shè)計探究方案；②由學生通過網(wǎng)絡(luò)訪問教師放置在校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上的網(wǎng)絡(luò)資源庫。學生帶著問題或?qū)嶒灧桨竿ㄟ^網(wǎng)絡(luò)的必要幫助獨立進入教師設(shè)置的學習環(huán)境進行探究；或者通過現(xiàn)代信息技術(shù)與多媒體實驗輔助系統(tǒng)進行實時實驗探究，收集實驗數(shù)據(jù)。（3）分析討論，得出結(jié)論，這階段是協(xié)作探究階段，具體包括：①收集到的信息進行分析、鑒別、處理，得出結(jié)論；②對得出的結(jié)論作出科學解釋。在分析討論過程中，必要時可通過網(wǎng)絡(luò)的輔助進行網(wǎng)上協(xié)作學習。學生通過網(wǎng)絡(luò)的輔助，將各自的猜測、假設(shè)、實驗方案或得出的結(jié)論帶入網(wǎng)絡(luò)討論區(qū)進行交流，比擬各小組的探究過程和思維結(jié)論，從中獲取成功的經(jīng)驗和失敗的教訓，使自己的思維過程更趨合理。（4）總結(jié)交流，測試反應(yīng)①學生對各自的探究過程進行小結(jié)，陳述各自的探究結(jié)論或?qū)嶒灛F(xiàn)象與結(jié)論，并對各自的探究過程和結(jié)論進行反思、評價；②學生對他人的探究過程和結(jié)論進行反思、評價，提出建設(shè)性的意見和建議；③教師對本課的學生小結(jié)進行適當?shù)难a充、總結(jié)和評價，最后讓學生形成綜合性的評價小結(jié)；④小結(jié)后，引導學生進行自我測評，完成自我測試，測試結(jié)果當即反應(yīng)給學生。（5）評價遷移，探究學習的課堂教學評價主要是形成性評價，目的是獲得教學設(shè)計方案的成功或失敗的反應(yīng)信息，對教學設(shè)計方案作出進一步的修改，提高教學設(shè)計方案的質(zhì)量，真正實現(xiàn)教學過程的優(yōu)化。(1)探究性實驗、小實驗與小制作。巧用課內(nèi)外的演示實驗，激發(fā)學生的探究欲望，引導學生探究，讓學生悟出探究的一般步驟。多用分組實驗，放手讓學生探究，讓學生在實驗活動中產(chǎn)生思維碰撞的火花。在分組實驗中產(chǎn)生創(chuàng)造?；钣谜n外實驗，讓學生真正體會到物理生活，回歸于社會，升華探究活動。變演示實驗為探索性實驗，讓學生充分的動腦、動手、動口，發(fā)揮學生的主體作用，從而有利于學生各項能力的開展。（2）專題探究課外活動。根椐學校所在地的環(huán)境、現(xiàn)實，提出需要解決的問題，把學生分成小組，讓學生提出解決專題的方案，進行調(diào)查、實驗、上網(wǎng)收集信息，得出結(jié)論，并對結(jié)論進行反思、評價。基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境進行探究性學習。初步探討探究性學習資源的建立和技術(shù)支持，在此基礎(chǔ)上，探討在網(wǎng)絡(luò)學習的環(huán)境下，如何指導學生對此進行探究性學習。通過物理習題課進行探究性學習。習題課的教學作用：一是鞏固概念、規(guī)律，反應(yīng)信息，了解教學效果；二是深化、活化知識，培養(yǎng)思維品質(zhì)，提高應(yīng)用能力；三是訓練科學表達能力和嚴謹?shù)倪壿嬎季S能力。創(chuàng)設(shè)學習情景，激發(fā)探究興趣，任務(wù)驅(qū)動，合作探究；加強過程指導，教會探究方法；注重探究實效，享受探究樂趣；培養(yǎng)創(chuàng)造性思維，升華探究能力；以“課例研究”（課堂教學）為載體，構(gòu)建“探究性學習”的框架和模式。以“科技活動”為載體，強化“探究性學習”的活動性特點。以“課外活動”為載體，拓寬“探究性學習”的實驗渠道。請進來、走出去，邊研究、邊交流，促進“探究性學習”的實驗向縱深開展。學生是通過探究活動獲得新知和培養(yǎng)能力的探究性學習，是讓學生通過各式各樣的探究活動諸如觀察、實驗、調(diào)查、制作、收集資料等，親自得出結(jié)論，使他們參與和體驗知識的獲得過程，建構(gòu)起對自然的認識，并培養(yǎng)科學探究能力。師生是相互尊重、平等、民主、合作的關(guān)系，學生是學習的主人，教師是引導者，組織者和共同探究者；重視證據(jù)在探究中的作用，科學家在探究中花費大量的精力收集證據(jù)，并以此為基礎(chǔ)解釋自然界的運行機制，在物理學科課堂的探究中，證據(jù)有著同等的重要作用。重視形成性評價和學生的自我評價，探究性學習對評價要求較高，如它要求評價每個學生理解了哪些概念，哪些還模糊不清或不知道，是否能靈活運用知識解決問題，是否能提出問題，是否能設(shè)計并實施探究計劃。探究性學習是一個重過程、重探索、重能力的學習活動，它具有操作簡單，師生交流頻繁，課堂自由度大的特點，因此在學習過程中，創(chuàng)設(shè)良好的學習情景，應(yīng)該遵循以下原那么：（1）主動性原那么：學生在探究活動過程中主動參與的程度，落實問題探究自主性；（2）實踐性原那么：學生參與探究活動的深入和拓展程度、探究方案的科學性和合理性，以及開展探究活動的效率；（3）創(chuàng)造性原那么：學生的開展性學力和創(chuàng)造性學力是否提高；（4）建構(gòu)性原那么：學生對所學知識的意義建構(gòu)。（5）直觀性原那么：注重問題探究的落腳點，（6）針對性原那么：注意問題探究的方向性；（7）漸進性原那么：注意問題探究的節(jié)奏性，（8）開放性原那么：把握問題探究的深廣度，（9）開展性原那么：落實問題探究延伸點。1、創(chuàng)新程度：新一輪基礎(chǔ)教育課程改革是時代開展的必然要求，對建立具有中國特色的基礎(chǔ)教育課程體系，提高國民素質(zhì)，具有重要意義。在整個教育步入信息化時代的今天，如何加快課堂教學改革的步伐，全面推進教育現(xiàn)代化進程，仍是擺在我們面前的一個緊迫課題，面對物理教學改革的實際需要，我們加強初中物理探究性學習的研究仍具有新的現(xiàn)實意義。2、理論意義：中學物理課程是以培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)為宗旨的基礎(chǔ)科學入門課程，是建立在對科學本質(zhì)認識的基礎(chǔ)上，并將引導學生逐步認識科學的本質(zhì)。開展學生的科學素養(yǎng)離不開物理的學習過程?？茖W的核心是探究，教育的重要目標是促進學生的開展，物理課程應(yīng)當表達這兩者的結(jié)合，突出科學探究的學習方式。應(yīng)給學生提供充分的科學探究機會，讓學生通過手腦并用的探究活動，體驗探究過程的曲折和樂趣，學習科學方法，開展科學探究所需要的能力并增進對科學探究的理解。從而培養(yǎng)學生的實踐能力，創(chuàng)新精神和科學素養(yǎng)，真正提高學生的素質(zhì)。學習方式?jīng)Q定了一個人的思維方式，最終會成為一個人的生活方式。對“主動、探究、合作”學習方式的倡導，充分表達了課程改革“以人為本”的思想，著眼于學生的充分開展。探究性學習能突出學生在教育中的主體地位，為學生提供自由活動的空間，優(yōu)化學生的智能結(jié)構(gòu)，在當前，它代表了教育改革的方向。3.應(yīng)用價值：（1）讓課堂煥發(fā)生命活力。使學生充滿自信和快樂。（2）有效地促進教師教學觀念地改變，促使教師素質(zhì)的提高，激活教師的創(chuàng)新精神。（3）學生由被動變主動，真正成為學習的主人，有效地提高學生分析，解決問題的能力，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。（4）學生通過課內(nèi)和課外探究，獲得知識的同時，自身素質(zhì)全面提高，基本技能和創(chuàng)新意識明顯加強，為學生終身學習和全面開展奠定良好的基礎(chǔ)。(1)有上級領(lǐng)導和學校領(lǐng)導的高度重視和大力支持。(2)學生經(jīng)過初二的學習，具有一定的自主學習和合作學習的能力。三各班都進行了學習小組的建設(shè)，而且運行良好，有好的實驗基礎(chǔ)和實驗環(huán)境。（3）七中的學生和學生家長都大力支持和配合老師的教育教學改革，為實驗的順利進行奠定了堅實的基礎(chǔ)。（4）課題組成員對課題有濃厚的興趣和深刻的思考,又有較廣泛的科研知識,同時有豐富的課題研究經(jīng)驗,有較高的研究能力。（5）七中物理組自己編制了《物理導學案》使學生課堂內(nèi)外的探究學習有了依托和主線。(6)七中物理實驗室有較完備的實驗探究的各種儀器和設(shè)備，為實驗探究提供了物質(zhì)準備。1、負責人和主要成員完成主要課題和科研成果的社會評價（1）課題組組長魯永軍老師，中共，本科畢業(yè)，中教高級，年級部主任學科帶頭人，教育中心名師，多年帶班主任，完成了《實驗導學式物理目標教學法》《物理學科學生能力開展研究》《先學后教物理自主學習探究》等課題的研究，優(yōu)質(zhì)課大賽獲河南省、南陽市、教育中心一等獎，屢次輔導學生參加科技創(chuàng)新大賽，分獲河南省、南陽市、教育中心、創(chuàng)造創(chuàng)造一等獎；獲南陽市優(yōu)秀科技教師稱號，中招物理成績名列油田前茅，四篇在正規(guī)刊物發(fā)表，被評為局優(yōu)秀班主任，局優(yōu)秀教師，教育中心模范共產(chǎn)黨員等。(2)其他三位成員兩位共產(chǎn)黨員、兩位本科畢業(yè)，都走在教學改革的前列，都是非常優(yōu)秀的物理老師。如：課題組王瑞芳老師本科畢業(yè)，積極參加各項科研活動，優(yōu)質(zhì)課大賽獲教育中心一等獎，課題實驗成果獲教育中心一等獎，發(fā)表論文多篇。（3）學校對教研工作大力支持，設(shè)專門機構(gòu)教科室，資料設(shè)備齊全.(4)課題組負責人熟悉多媒體教學方式，教科研手段成熟，教研方式先進。2、完成課題的研究能力和時間保證：準備階段（xx.9）資料設(shè)備：（1）制定實驗方案，計劃，規(guī)章制度，明確教師研究任務(wù)和方向。（2）現(xiàn)成的教室和實驗室。(3）實驗教師學習教學改革和科學探究的有關(guān)書籍，收集國內(nèi)外優(yōu)秀課題成果和理論。加深對教育改革新教育理念的認識和感悟。（4）學校領(lǐng)導對實驗教師進行理論培訓和指導，實驗教師準備實驗資料，加強理論學習，制定實驗方案、計劃等進一步明確分工和研究方向。（5）向廣大學生和家長進行宣傳實驗內(nèi)容，意義等，并對實驗家長和學生進行培訓。（6）確定實驗班級，成立實驗組織機構(gòu)。申報課題，批準立項。實驗階段（xx.09—xx.06）（1）實驗教師根據(jù)實驗班級學情設(shè)計出物理探究性學習模式，有計劃地進行運用。（2）收集學生自主，合作，探究過程的學習成果和其他過程資料。（3）定期在學生中開展一系列實驗活動，并進行課后問卷調(diào)查。（4）教師及時總結(jié)實驗經(jīng)驗并進行交流，認真撰寫階段性小結(jié)，推廣實驗成果。(5)科研手段：實驗研究法:物理課堂高效自主學習策略研究、實驗導學式教學法在物理探究性學習中的應(yīng)用、分層教學法在物理探究中的應(yīng)用等。課外研究:課外調(diào)查、課外制作、課外創(chuàng)造等培養(yǎng)學生能力?？偨Y(jié)階段（xx.6）（1）學生成績比照分析，教師撰寫實驗論文，實驗報告，總結(jié)等。（2）實驗成果總結(jié)推廣。（3）上級驗收，結(jié)題。除了以課堂作為實驗的主陣地外，還通過學習小組和課外活動培養(yǎng)學生學會合作，鼓勵學生利用網(wǎng)絡(luò)，多媒體等現(xiàn)在信息技術(shù)，深入社會和生活進行探究。在學生能力培養(yǎng)和素質(zhì)的提高方面均有較好效果。本課題通過近一年的系統(tǒng)性的研究以及對研究方案與策略的具體實施，在學校領(lǐng)導、課題組成員和學校物理教師的共同努力下，到達預期目標，取得以下成果。1、理論成果本次課題研究的理論成果，主要是促進了我校物理教師在新課改實施過程中的專業(yè)成長、觀念更新，并初步探索出一條可供操作和推廣的以充分拓展的課外實驗資源來激活物理教學的途徑和方法，形成一套適合并促進我校學生形成良好探究習慣，提升探究能力和品質(zhì)的新型物理課程。（1）教師的專業(yè)成長。由于我國教育的傳統(tǒng)和現(xiàn)實諸多方面的原因，當今教師的的知識結(jié)構(gòu)、專業(yè)水平，特別是相關(guān)的教育教學的理論水準都停留在各自的“原生態(tài)”的階段，教師們對于與自己專業(yè)相關(guān)的最現(xiàn)代、最前沿的信息和理論缺乏最基本的了解，更不要說將之溶入到自己的知識結(jié)構(gòu)，形成體系。但是經(jīng)過兩年多的課題研究的探索和實踐，我們學校物理教師的知識結(jié)構(gòu)、專業(yè)水平和對當今最前沿、最現(xiàn)代的教育教學理論的把握，有明顯的改善和提升。這些論文所涉及的現(xiàn)代信息和所引用的相關(guān)論述中，可以看出我們的教師，從對教育教學的理論認知，到具體的教育教學的實踐與操做，都已經(jīng)超越了“原生態(tài)”，正逐步走向教育的現(xiàn)代化。（2）教師觀念的轉(zhuǎn)變。自主探究性學習”的教學觀在課題研究和實施的過程中得到了老師們深度的認同，并積極付諸教學實踐。過去教師們對“傳道、授業(yè)、解惑”的理解僅限于道德教育，知識教育，而當教師們嘗試著打破“一本教材”，“一本教參”和考試成績對自己的層層束縛之后，這才豁然發(fā)現(xiàn)物理教學的天地原來是如此的寬廣：舉凡天地日月，山川湖泊，飛鳥蟲魚，以及社會萬象都是物理教學可以關(guān)照的對象。法國啟蒙思想家盧梭的觀點，教育不應(yīng)該是純粹的知識教育，它應(yīng)該包括事物教育，自然教育和人的教育也就是生命教育三個層次。我們認為，有著濃厚科學背景的物理教育尤當如是。（3）初步探索出一條將課外實驗資源有效整合到課堂教學中的的途徑與范式。2、實