立项号

2013XKT—ZXWL263

课题名称

中学物理演示实验创新研究

负责人

王磊

所在单位

西安市黄河中学

结题报告

关键词

实验的构想  实验演示  创新

结题

报告

摘要

演示实验贯穿于物理教学的始终，是帮助学生认识，理解科学知识的又一重要手段。演示实验的构想，设计与实施直接影响着学生对科学知识的掌握与理解。所以，如何确定演示实验，确定什么样的演示实验，以及如何完成（实验演示还是课件实验演示），由谁完成，都是本次研究的重点。进行摸索探究，从而指导我们在以后的教学中进行演示实验创新，提高课堂教学的效率。

结题报告

一、课题背景及界定

课题背景：

1、在新课改的方向指引下，目前教育正在从应试教育转向素质教育，物理学习也要从灌输式的低效课堂模式向“实验+探究”的高效模式发展，从形式与内容都要回归理性的物理学习“自然模式”即：通过实验获取知识，解决实际问题。演示实验便是理性回归的首要步骤。

2、物理是一门以实验为基础的学科，实验教学和演示实验是中学物理教学的重要一环。丰富多彩、生动有趣的实验是物理实验教学的特点，利用实验课不仅可以让学生记住某些相关结论、实验步骤，而更为重要的是能够使学生透彻理解并且完全掌握产生实验结论的过程。在普通物理课堂的演示实验中，由于受到常规实验仪器本身的限制，实验效果常不如人意。而通过多媒体技术模拟实验的辅助, 模拟一些重要的，但在现实实验环境下难以完成的一些物理实验，则可弥补常规实验仪器的不足，提高物理实验的演示效果。

  3、就我校目前情况来看，物理实验数量和质量都不能满足课程要求，演示实验也处于被动、低效状态。有效利用日常器具做实验是目前提倡的方式之一，作为教师，更应该着眼于教育长久发展策略，创新演示实验，为教育教学工作略尽绵力。

4、本校高一年级学生整体水平较差，学生学习兴趣程度不一，但对物理实验都具有极强的探索欲望。此种情况下，演示实验首当其冲，用于调动学生学习兴趣不错的方式。所以，创新演示实验势在必行。

课题的研究即围绕着物理学科发展的重要问题，运用心理学、教育学、社会学理论和知识，积极探索与研究培养学生创新精神与实践能力的途径、方法、手段及现实等方面的问题，为中学物理演示实验的创新与实践提供参考模型。

中学物理实验是中学物理教学的重要组成成分，也是培养中学生对科学严谨性态度的重要手段。课堂教学，特别是讲解为主的课堂模式，将实验作为证明理论的说辞，使得以实验为基础的物理学发展方向出现了偏差。亦使得学生失去对观察和实验的兴趣。所以中学物理实验是学生体验，认识科学的重要手段。

演示实验贯穿于物理教学的始终，是帮助学生认识，理解科学知识的又一重要手段。演示实验的构想，设计与实施直接影响着学生对科学知识的掌握与理解。所以，如何确定演示实验，确定什么样的演示实验，以及如何完成，由谁完成，都是本次研究的重点。

创新是人类特有的认知能力和实践能力。指运用已有认知对事物进行加工，创造出新事物的过程。是人类主观能动性的高级表现形式。创新体现在物理演示实验中亦是如此。运用已知实验，知识，器材等，整合出新的实验教学模式，更加深入地认识并展现物理实验。

二、理论依据及意义

物理实验是人们研究物理学的重要方法，是人们根据研究的目的，利用科学仪器、设备，设法控制或模拟物理现象，排除次要因素，突出主要因素，在最有利的条件下研究自然规律的一种方法。物理教学过程中实验是包括课堂演示实验、学生分组实验和课外实验。实验对指导学生进行观察、分析和思考，使学生获得生动的感性认识，从而能更好地理解和掌握物理概念和定律有很大的好处。课堂教学中演示实验最为频繁，演示实验要求重点突出，能见度大，操作熟练，效果明显，确保成功外，还要注意培养学生观察力。由于课堂演示实验是教师在传授知识过程中不能或缺的重要环节和重要手段。演示实验是物理教学中最直观、展示物理魅力很有效的教学手段，在激发学生学习兴趣、建立物理概念、验证物理规律、培养科学思维方法等方面都起着重要的引导作用，突显了积极的意义。而实际中可能受到一些因素的制约无法收到完美效果，不能完全发挥其应有的作用。

本课题组力求通过实践研究，探究科学方法与操作技巧，使在物理教学中恰当合理地应用演示实验加以辅助，最大限度的发挥其基本的功能；探究科学合理的教学模式与流程，以使得通过实物的演示，能更方便教师对所授知识的讲解，做到有物可凭，同时也能激发学生的学习兴趣，集中学生的注意力，让学生在较短的时间内掌握物理知识，从而提高课堂的教学效率，提高学生的综合素质。

基于以上的各种因素与实际情况，本课题组力求通对过本课题的研究达到以下几点目标：

1、通过本课题的研究，可以充分发挥实验教学的促进作用，增加学生的感性认识，培养学生的动手实验能力，进一步提高学生的学习兴趣。 

2、通过本课题的研究，可以整合现有的学校、家庭和社会中可以利用的物理教学资源，尽可能地在教学中发挥出最大效益。 

3、通过本课题的研究，可以提高本学科教师的实验教学设计、实验操作、教具制作、实验创新等能力。

三、研究的过程与方法

（一）、整理物理实验分类、目的、做好实验的要求、实验思想、实验数据处理方法。

1）实验分类

从实验目的上分类：测量性实验、探究性实验、验证性实验、设计性实验。

从实验上课方式分类：课堂演示性实验、学生操作性实验、课外实验。或新授课实验、复习性实验。

2）物理实验目的

物理实验不仅仅是解决物理问题、学习物理知识、研究物理问题的工具，而且还体现了重要的科学观念，任何科学的结论必须经过实验的考验，实验是检验物理理论的最终标准。

3）做好实验的基本要求

实验前准备：明确实验目的，弄懂实验原理；了解仪器性能，熟悉操作步骤；设计记录表格，掌握注意事项。

实验过程中要求：仔细调整实验装置，正确使用实验仪器；保证满足实验条件，注意规范实验操作；认真观察实验现象，客观记录实验数据。

实验后数据处理要求：尊重实验客观事实，正确分析记录数据；合理做出实验结论，独立完成实验报告。

4）实验思想：控制变量法、等效替代法、累积法、留迹法、外推法、近似法、放大法等。

5)实验数据常用的处理方法

列表法、公式法（直接应用公式法处理数据和应用逐差法处理数据）、

图象法、计算机辅助处理数据等。

（二）课堂展示

通过实物实验和物理课件演示实验的对比演示，发现各自存在的不足，进行互补型改进。

（三）调查效果

调查学生对物理实验与课件演示实验使用效果比对。

（四）对比分析

通过实践活动，问卷调查等手段分析物理实验与物理课件演示相结合的有效途径。

四、研究结果与成效

通过对实际教学过程的研究与分析，注重操作技能培养的利用实验演示，注重方法探究的、数据处理的利用物理课件演示比较适宜。总之，无论是实验演示还是课件演示都以掌握实验技能和方法为目的，在教学中灵活应用。

1、研究论文：《中学物理演示实验创新模式研究》

2、教具制作：静电现象演示器

3、教师专业发展讲座----物理课堂演示实验教学模式：

4、研究报告：《中学物理演示实验创新研究》结题报告

五、存在问题及改进

 1、受应试教育影响，重分数轻能力的现象普遍存在。目前，考试及评价制度这根无形指挥棒却指引着教学内容与方式。社会往往以升学率的高低来评价学校的教学质量、衡量教师水平的高低。因此教学中探究过程和操作过程两个重要环节被轻视，有“实验教学习题化”的模式倾向。

2、日常教学任务繁重平时缺乏对实验教学的优化与整合。

3、多媒体课件模拟演示实验的广泛应用显现出副作用。其特点直观性好，生动形象；能根据教师意图进行模拟；可重复，易控制。缺点：缺乏真实性、可信性，也不利于培养学生动手实践的能力。

改进措施：

针对以上问题，本课题组分析、探讨一致认为，在教学过程中认真分析教材，抓住教材内容特点，抓住物理学科特点。教学中把实验教学落实好，实验教学中重设计与创新、重过程、重操作、重分析、总结。以提升学生的综合能力。

   我们通过教学实践研究，探究出物理教学中物理实验和教学实际、学生实际有机地结合课堂教学模式，针对具体实验要深入分析学生实际、实验资源，而后创新设计，以发挥实验在教学中的作用提高课堂教学的效率、取得最佳的教学效果。 

参考文献

1、侯利伟;;中学物理教学过程中如何激发学生的学习兴趣[J];成才之路;2010年12期

2、李祖华;;新课程实施中高中物理实验教学状况的调查与启示[A];国家教师科研基金十一五阶段性成果集（福建卷）[C];2010年

3、曾铁;;单摆实验六个问题分析[A];第六届全国高等学校物理实验教学研讨会论文集（下册）[C];2010年

4、张岩;中学物理探究课的设计与实施[D];辽宁师范大学;2010年

5、白旭东;辽宁省高中物理新课程改革状况调查研究[D];辽宁师范大学;2010年