1、高中物理實驗教學實施素質(zhì)教育的研究結(jié) 題 研 究 報 告一、課題研究的背景和目的我國地方大、人口多，經(jīng)濟發(fā)展不平衡，各地的師資條件、學生狀況及實驗儀器設備條件有所不同，開展實驗教學要因地、因時、因人而異，應采用多種適宜的實驗方法和教學儀器。 為此，國家教育委員會教學儀器研究所物理教學儀器研究室在 93年就組織編寫了中學物理實驗叢書，這套叢書共10本，可以說，全套叢書是一個 “ 實驗知識庫 ” ，便于教師靈活選擇使用，以適應各類、各層次中學的實驗需要，為中學物理實驗教學改革，實驗質(zhì)量的提高開辟了新途徑。由于教育形勢迅速發(fā)展，教育手段現(xiàn)代化，如電腦、閉路電視、網(wǎng)絡技術等多媒體日趨走進課堂， 高科技

2、的迅猛發(fā)展， 許多跟高科技密切聯(lián)系的科普知識，如黑洞、中子星、核磁共振、磁懸浮、航空航天技術、空間技術、納米技術等寫入教材、開闊了學生的視野。由于以上原因，使得中學物理教材不僅具有系統(tǒng)性、科學性，還應具有先進性，前瞻性、開放性，實驗教學也應如此。加之，教育觀念轉(zhuǎn)變，創(chuàng)新意識、實踐能力提高，中學物理教材中出現(xiàn)許多新材料、新理論、新思想、新方法，這就要求廣大教育理論和實踐工作者進一步加強新教材中的實驗教學研究，拓寬實驗思想、方法，挖掘?qū)嶒瀮x器設備的潛在功能，培養(yǎng)學生的科學實驗態(tài)度和實事求是精神。本課題的研究將結(jié)合本地區(qū)的實際情況，體現(xiàn)時代發(fā)展對中學物理實驗教學的要求。我校高中招生是面向全淮陰區(qū)，我

3、區(qū)是富省欠發(fā)達的地區(qū)， 多數(shù)學生來自農(nóng)村中學， 農(nóng)村中學的物理實驗儀器設備還不能全部到位，教師實驗觀念滯后于時代要求，使得學生的實驗技能， 實驗創(chuàng)新方面存在著先天不足或參差不齊等，這對高中物理實驗教學有一定的負面影響。以中學物理教學大綱為準繩，以現(xiàn)有人教版的高中物理教材中的演示實驗、學生實驗、小實驗為腳本，堅持物理教學的特色教育，堅持理論和實驗、使用相結(jié)合的原則，靈活貫徹學以致用、實事求是、因材施教、塑造主體、突出個性的教學方法， 使學生通過實驗獲得物理學基礎知識，形成基本的物理學觀點， 初步掌握研究自然科學的方法之一-實驗法，為學生的終生性學習和工作奠定良好的基礎。加強中學物理實驗， 培養(yǎng)學

4、生動手實踐能力是各發(fā)達國家中學物理教學的共同走向， 隨著國際競爭的日趨激烈， 各國都把注意力放在了 21世紀人才的培養(yǎng)上，放在了教育改革上。 在這方面，我國還處于劣勢， 如每年國際物理奧林匹克競賽，中國選手雖然也能得到金牌等獎牌，而且也不少， 但從理論和實驗分數(shù)分開統(tǒng)計看， 中國選手的實驗成績不占領先， 從這可窺探出我國中學物理實驗教學的薄弱。他山之石可以攻玉， 發(fā)達國家的先進教育理論、 經(jīng)驗，對我們的實驗教學研究具有重要的借鑒作用?！?創(chuàng)新是一個民族的靈魂 ” ， 在知識經(jīng)濟的社會中人的最重要的素質(zhì)是創(chuàng)新能力，所以在物理教學中培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力是實施素質(zhì)教育的重要內(nèi)容。而物理學從本質(zhì)上說是一

5、門實驗科學， 物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)和物理理論的建立都必須以嚴格的物理實驗為基礎， 并受到實驗的檢驗， 因此在物理教學中， 尤其在實驗教學中，應注意不斷激勵學生通過運用觀察和實驗、比較和替換、 分析和綜合、 歸納和演繹、類比和假說、形象和抽象等方法，發(fā)展他們的素質(zhì)。二、課題簡介1實驗課題的名稱高中物理實驗教學實施素質(zhì)教育的研究2課題名稱的界定（1）素質(zhì)教育：二十世紀八十年代中期產(chǎn)生的，和“ 應試教育 ” 相對應的概念。其涵義：是以促進學生身心發(fā)展為目的， 以提高國民的思想道德、 科學文化、勞動技術、身體心理素質(zhì)為宗旨的基礎教育。本課題側(cè)重于科學文化素質(zhì)的研究（2）物理實驗：是以掌握物理要素及其相互間規(guī)

6、律為目的，人為復制和調(diào)控物質(zhì)運動的狀態(tài)和過程的一種科學實踐活動。物理實驗主要依賴儀器進行。 物理實驗的基本特征： 是通過人工復制和調(diào)控。 減少次要因素的干擾， 突出研究對象和研究的過程， 且便于重復操作。 本課題研究的物理實驗是教學實驗，它和物理學家進行科學研究而做的物理實驗-科學實驗既有聯(lián)系又有區(qū)別。 教學實驗是有選擇地把一部分研究或探索物理現(xiàn)象和規(guī)律的實驗和事實，在集中的時間內(nèi)顯現(xiàn)給學生、教給學生，若時間、空間或條件許可，可讓學生自身或小組探究獲得。（3）物理實驗教學是物理課程和物理教學的一個重要的組成部分，它既是物理教學的重要基礎， 又是物理教學的重要內(nèi)容、 方法和手段， 不能看作是物理

7、教學的輔助手段?；谝陨险J識，將本課題研究的內(nèi)涵定位在： 以現(xiàn)有人教版高中物理教材 第一冊（試驗修訂本 . 必修）是2000年2月第2版；第二冊（試驗修訂本 . 必修加選修）是2000年12月第2版；第三冊（必修加選修）是 2003年6月第1版中的演示實驗、學生實驗、小實驗為依據(jù)，運用教學論原理，將系統(tǒng)論、控制論、信息論和教育科研理論有機結(jié)合使用到物理實驗教學中，啟發(fā)引導學生掌握實驗思想、知識、方法，樹立科學的實驗態(tài)度， 培養(yǎng)學生動手實踐能力和自主探究能力，增強學生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神。3. 課題研究的支撐性理論（1）是辯證唯物主義哲學方法論：馬克思、恩格斯創(chuàng)立的辯證唯物主義哲學，是研究自然、

8、 社會和人的思維活動的普遍聯(lián)系和發(fā)展規(guī)律的科學。辯證唯物主義哲學作為系統(tǒng)化、 理論化的世界觀，具有方法論的職能。 方法論是世界觀的根本觀點，轉(zhuǎn)化為人們觀察問題和處理問題的根本方法的理論，是世界觀轉(zhuǎn)化為一般后的方法原則的理論。（2）是科學方法論科學方法論是以科學的研究方法為對象的一門學問。是指科學研究中所采用的方法論原理的總和。 是研究科學的一般方法， 包括自然科學的方法、 社會科學的方法和思維科學的方法， 它不是某一學科所獨有的， 而是許多學科或所有學科都普遍適用的方法。科學方法對教育科研有著比哲學方法更為直接的指導作用?？茖W方法論對教育科研的最顯著的影響，就在于為后者提供了一種“ 理性程序

9、”或邏輯上的指導。（3）是教育科學理論在皮亞杰（）的認知發(fā)展理論基礎上建立起來的建構(gòu)主義（），不僅形成了全新的學習理論， 而且形成了全新的教學理論。 建構(gòu)主義的教學理念要求教師由知識的傳授者、 灌輸者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W生主動建構(gòu)的幫助者、促進者，而學生成為信息加工的主體、 知識意義的主動建構(gòu)者。 建構(gòu)主義強調(diào)每個學習者應基于自己和外部世界相互作用的獨特經(jīng)驗和賦予這些經(jīng)驗的意義，去建構(gòu)自己的知識， 而不是等待知識的傳遞。 在學生合作學習、 主動探究的過程中， 運用加德納的多元智力理論，尊重學生的個性差異，發(fā)揮學生的特長優(yōu)勢，通過師生溝通、對話、交往，以達到共同探究的目的。三、課題研究的內(nèi)涵和理論假設是依據(jù)

10、現(xiàn)有人教版的高中物理教材體系、中學物理教育教學的培養(yǎng)目標和學生年齡特征，通過對高中物理演示實驗、學生實驗、小實驗和小制作的整合、擴展或改進，從實驗目的、內(nèi)容、原理、實驗裝置、器材、實驗設計、實驗條件、數(shù)據(jù)處理及誤差分析等方面入手，對實驗研究方法、 實驗設計方法和實驗教學方法進行指向性調(diào)節(jié)和控制操作，以期明顯提高學生的物理科學素質(zhì)。四、課題研究的目標和內(nèi)容1. 研究目標：(1) 通過實驗教學激發(fā)學生學習物理的興趣，建立學習物理的動力機制， 形成良好的學習習慣。(2) 引導學生注重物理實驗， 充分洞察物理科學的認知過程， 掌握自然科學的研究方法。(3) 通過實驗教學引導學生初步掌握研究物理實驗的科

11、學思想、方法，培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度。(4) 通過實驗教學培養(yǎng)學生的科學思維、特別是創(chuàng)新思維， 提高學生的實踐能力和自主探究的能力。2. 研究內(nèi)容總課題：高中物理實驗教學實施素質(zhì)教育的研究子課題：（1）高中物理演示實驗教學實施素質(zhì)教育的研究（2）高中物理學生實驗教學實施素質(zhì)教育的研究（3）高中物理課本小實驗教學實施素質(zhì)教育的研究（4）高中物理課外相關小制作教學的研究五. 課題研究的方法本課題的研究采用以行動研究法為主的方法，結(jié)合實驗法、文獻法和教育經(jīng)驗總結(jié)法。（1）行動研究法的界定、特點和基本步驟行動研究法是 1946年美國社會心理學家?guī)鞝柼?勒溫創(chuàng)立的，由于柯雷等人的倡導，進入教育科研領

12、域。對于行動研究法， 學術界的說法不完全統(tǒng)一。 定義不統(tǒng)一，名稱也尚未統(tǒng)一，有的叫 “ 行動研究法 ” ， 有的叫 “ 合作研究法 ” ， 也有稱 “ 現(xiàn)場研究法 ” 、 “ 使用研究法 ” 。行動研究法的特點有五個：（1）研究人員和實際工作者結(jié)合，兩者都參和研究的全過程，包括計劃的制訂、實踐、檢測、反思和修正等。（2）研究環(huán)境即實踐工作環(huán)境，完全是在自然狀態(tài)下，在實際的教育教學的情境中進行研究。發(fā)現(xiàn)研究的問題是在實際工作之中。在研究過程中， 對于計劃中的研究目標和內(nèi)容并非確定之后一成不變，允許隨時間的推移和研究的深入發(fā)展進行充實和調(diào)整。（ 3）在理論探索和解決實際問題兩大目的中偏重于實踐。一

13、般行動研究的目的不在于發(fā)現(xiàn)或驗證某種理論，而在于解決實際問題和改進實際工作。教師在以改進教育工作為目的的研究中發(fā)揮作用，使自身及學生素質(zhì)得以提高。（4）強調(diào)研究過程和行動過程的結(jié)合。即在行動中研究， 在研究中行動， 研究是為了更好地行動，所獲研究成果馬上在行動中被采納和使用，產(chǎn)生實際效益。（5）在行動研究中， 階段性的評價反思和連續(xù)性評價反思相結(jié)合。在研究過程中有一個集中的評價和反思階段， 這時， 研究人員對研究的結(jié)果和過程進行分析和考察。但是反思并不僅僅在該階段才有，而是在研究過程中連續(xù)不斷地進行的，這樣可以及時調(diào)整研究進程，所以說行動研究的過程是不間斷的反思過程。有的學者將行動研究法的步驟

14、歸納為8項：（ 1）發(fā)現(xiàn)問題；（ 2）整理制訂問題，有三個重點：選擇問題（選定研究主題） ， 界定問題（確定問題范圍） ，分析問題（診斷問題原因）；（3）文獻探討；（ 4）擬定計劃；（ 5）設立假說（將要采取的行動及對行動結(jié)果的預測）；（6）搜集資料，借助于問卷法、調(diào)查法、測驗、實驗等方法來收集資料；（7）試行和修正，在研究進行中不斷地檢討工作并加以改進；（8）綜合解釋。（2）實驗法的定義和特點實驗法是通過主動變革、 控制研究對象來發(fā)現(xiàn)和確認事物間的因果聯(lián)系的一種科研方法，具有以下三個主要特點：主動變革性；控制性；因果性。教育實驗是實驗性的教育實踐活動，又是教育性的實驗研究活動， 是實驗性和教

15、育性的統(tǒng)一。 作為一種教育科研活動， 它和其它科學實驗有著共同的實驗性- 主動變革性、 控制性和因果性， 又有著不同于其它科學實驗的個性- “ 教育性” 。（3）文獻法和教育經(jīng)驗總結(jié)法文獻研究法是利用教育文獻信息資料和知識的載體進行查閱、分析、整理從而找出事物本質(zhì)屬性的科學研究方法。它一是幫助研究者選擇和確定研究課題；二是為論證和研究課題提供理論和事實根據(jù)。具有以下特點： 間接性； 繼承性；客觀性；局限性教育經(jīng)驗總結(jié)法是在不受控制的自然狀態(tài)下，對教育實踐所提供的事實進行描述、分析和概括， 揭示其內(nèi)在聯(lián)系和規(guī)律， 使感性認識上升到理性認識的一種教育科研方法。具有以下特點：實踐性；新穎性；普遍性；

16、簡便性；適用性；發(fā)展性。六、課題研究的操作范式在本課題研究中采用循環(huán)實驗法，即第一學年中高一、 高二、高三年級同時進行實驗，第二、三學年中就進行了循環(huán)實驗。在具體的物理實驗教學研究中常采用的實驗方法有：比較法、等效法、放大法、模擬法、轉(zhuǎn)換法、替代法等。在探討高中物理教和學的策略時，應遵循以下原則：理論聯(lián)系實際原則；科學性原性；實踐性原則；主體性原則；靈活性原則；遞進性原則；操作性原則；獨創(chuàng)性原則。為強化物理實驗教學的功能，提高教學效果，應遵循的基本方法是實驗室實驗法或自然實驗法。在此過程中應加強以下幾個方面的工作：（1）教師多設計演示實驗教師在做好課本演示實驗的基礎上，多設計一些演示實驗。 演

17、示實驗具有示范性，操作要求規(guī)范、速度適中、現(xiàn)象明顯、結(jié)論正確。例如，講授電磁感應現(xiàn)象，增加“ 一節(jié)干電池的趣味實驗 ” ，通過變壓器原理說明器演示一節(jié)電池引起的觸電、引起稀薄氣體發(fā)生輝光放電、產(chǎn)生較高的穩(wěn)定交流電壓等，加深對電磁感應現(xiàn)象、變壓器原理、閉合電路歐姆定律的定性或定量理解，拓寬知識面，開發(fā)創(chuàng)造性思維。（2）變演示實驗為學生實驗傳統(tǒng)的演示實驗只是教師動手，學生看。作為物理老師， 各種實驗技能水平較高，再加上課前的充分準備，實驗較易進行。雖對學生建立物理概念、規(guī)律等起重要作用， 但缺少培養(yǎng)學生實踐中的創(chuàng)造力和發(fā)散性思維能力。把演示實驗改為學生實驗， 會進一步激發(fā)學生好奇心， 可以通過多次

18、重復實驗， 直到得出滿意結(jié)論為止。這樣做，不僅給學生提供了更多的動手機會；而且學生通過親手操作，會有所發(fā)現(xiàn)、 有所創(chuàng)新或突發(fā)奇想， 突發(fā)奇想是思維火花的爆發(fā)，會表現(xiàn)內(nèi)在強大的內(nèi)驅(qū)力， 對發(fā)展學生的創(chuàng)造性思維有巨大的推動作用，真如大物理學家愛因斯坦所說： “ 想象力比知識更重要 ” 。（3）變學生實驗為學生動手設計實驗客觀地講，設計型實驗對學生綜合運用所學知識、對學生創(chuàng)新能力要求是比較高的，但是它所用的器材、原理、方法都滲透在學生實驗、演示實驗或課本知識之中。在設計、操作實驗時，只是要求學生將它們創(chuàng)造性地組合，因此，在實驗教學中， 應通過演示實驗， 有目的地培養(yǎng)學生敏銳的觀察能力和思維能力；通過

19、實驗操作有意識地讓學生了解所用儀器、器材的性能和使用方法； 通過分析學生實驗，讓學生熟悉實驗方法，弄清實驗原理。只有這樣，才能使學生在實驗思路上觸類旁通，學會實驗方法的嫁接、遷移和變通，拓寬學生的思維空間，并對實驗過程有一個全面、全新的理解，以便獲得更多的科學實驗（或?qū)嵺`）知識。（4）動手制作小實驗由于物理知識的實際使用非常普遍，鼓勵學生進行課外或家庭小制作，作為課堂實驗教學的延伸，起到有益的補充作用。有的學生家庭條件、學生環(huán)境（他們父母工作單位有電腦或有和物理有關的實驗室）好， 加上自身喜歡動手做實驗，可激發(fā)他們課外多看有關報紙、雜志，購置一些經(jīng)濟實惠的玩具、 電子元件等進行小制作或小發(fā)明。

20、（5）物理實驗和信息技術的整合。利用廣播、電視、計算機、網(wǎng)絡等現(xiàn)代化教育媒體收集和中學物理實驗緊密相關的信息，充實中學物理實驗教學，使之具有開放性、現(xiàn)實性。采用電教多媒體，借助幻燈、錄像及電腦技術，以生動、形象、鮮明的視聽效果，創(chuàng)新物理情景，提高課堂效益。主要有以下幾方面運用：利用電腦仿真實驗有些物理實驗不能做， 卻可以通過多媒體仿真實驗來實現(xiàn)。學生通過觀察生動形象、直觀逼真的模擬實驗，就會有一種親臨其境的感覺。例如：對于粒子散射實驗，普通學校沒有條件、設備，也沒有時間做這個實驗。通過讓學生觀察粒子散射的動畫模擬實驗，呈現(xiàn)實驗裝置、實驗過程、實驗現(xiàn)象，從而激起學生探究原子結(jié)構(gòu)奧秘的興趣，積極分

21、析實驗現(xiàn)象，猜想、推理原子的結(jié)構(gòu)情況。利用多媒體技術進行縮小或放大，調(diào)控實驗現(xiàn)象通常有些物理實驗過程大快， 實驗過程中的一些細節(jié)一閃而過，學生對整個實驗過程中出現(xiàn)的現(xiàn)象就很難把握。而模擬實驗可以通過控制播放速度，讓學生看清楚實驗的全過程。例如：做平拋運動實驗時，由于小球運動太快，學生很難觀察中間過程， 但利用多媒體技術可以把平拋運動一步一步地呈現(xiàn)出來，并結(jié)合自由落體運動和水平勻速運動的情況加以比較。在學習萬有引力定律時， 相關天體運動的實驗不可能在實驗室通過人工方法進行真實再現(xiàn)，僅能通過電腦的動畫設計，將其尺度縮小進行模擬。（6）加強相關物理學史教育，旨在讓學生了解更多的相關知識，培養(yǎng)學生實事

22、求是的科學態(tài)度，提高學生的科學素質(zhì)。如對光的本性認識：注：牛頓提出微粒說，發(fā)現(xiàn)牛頓環(huán)。由于牛頓過分偏愛微粒說，雖已走到波動說的邊緣，牛頓也無法正確解釋牛頓環(huán)，這是偉人的困惑。托馬斯 . 楊的雙縫干涉實驗，是最美麗的十大物理實驗之一，是光的波動說判決性實驗。成功之處：從普通光源獲得相干光，體現(xiàn)了“ 一分為二 ” 的哲學思想。光電效應是赫茲在做火花放電實驗時偶然發(fā)現(xiàn)的，赫茲的這一發(fā)現(xiàn)發(fā)表于1887年紫外線對放電的影響 的論文中并引起廣泛關注， 隨后有許多物理學家做了大量相關實驗證明了光電效應的存在，但是1900年勒納德的新發(fā)現(xiàn)使物理學家感到十分困惑， 他的實驗指出： 只有當光的頻率大于一定值時，才

23、產(chǎn)生光電效應，從金屬中逸出的電子能量和光的頻率有關而和光強無關，光強只影響光電子的數(shù)目，顯然，經(jīng)典電磁場理論無法解釋這一現(xiàn)象。愛因斯坦的光子說：把光的粒子性和波動性統(tǒng)一起來，采用了包容原理，表現(xiàn)在光子的能量和光波的頻率不可分割地聯(lián)系在一起；1916年， 愛因斯坦在關于輻射的量子理論 一文中又給出光子的動量關系 （，對于光子，其靜質(zhì)量，有） ，愛因斯坦成為第一個確定光既有波動性又有粒子性的物理學家。1905年愛因斯坦發(fā)展了普朗克的量子假設，提出了光量子理論，認為：光照射到金屬表面時， 光子和金屬中的電子進行碰撞，電子吸收光子的能量， 把其中一部分用來克服金屬的束縛而成為光電子，余下部分成為光電子

24、的初動能， 導出了著名的光電效應方程。 這個方程在 1916年被密立根（r.a.millikan,1868-1953）的精確實驗完全證實。 光電效應實驗及光量子理論的解釋在物理學發(fā)展中具有重大的意義。首先，它證明了普朗克提出的量子現(xiàn)象并非輻射所特有；其次，它揭示了光的波粒二象性； 再次，利用光電效應制成的光電管等光電器材，在科技發(fā)展中廣泛使用，其發(fā)展前景十分廣闊。對光的本性認識，螺旋式上升，不是簡單的回歸。在認識過程中有兩次大統(tǒng)一：光的電磁說統(tǒng)一了光現(xiàn)象和電磁現(xiàn)象波粒二象性統(tǒng)一了對微觀世界的認識七、課題研究的實踐意義和理論價值實驗研究的實踐意義 ：（1）實驗能充分調(diào)動學生的主動參和意識，為他們

25、提供更多的實踐、實驗機會，喚起他們對實踐、 實驗活動的興趣， 這是提高學生動手能力和解決實際問題能力的關鍵。（2）促進教師更新教學觀念，改變傳統(tǒng)的教學模式，有效地強化對學生的觀察、分析方法、思維方法和認知過程的訓練，這是提高學生實驗綜合能力，發(fā)展思維品質(zhì)的有效途徑。（3）實驗研究顯現(xiàn)對實驗原理、實驗思想、實驗方法的研究。實驗原理就是所應遵循或依據(jù)的物理規(guī)律，它來源于實踐或?qū)嶒灒?是科學規(guī)律或理論， 對新的實踐中實驗有指導作用。 實驗思想是實驗方案有效進行的出發(fā)點和立足點，是實驗操作的行動指南。 實驗方法是指實驗過程中具體的操作方式，如轉(zhuǎn)換法、 放大法、模擬法、替代法。像開放性的設計型實驗能考查

26、多種實驗方法，不同的實驗方法依據(jù)于不同的實驗思想、原理，體現(xiàn)了問題的開放性、靈活性，對于訓練學生的發(fā)散性思維、求異性思維是大有裨益的。（4）加強物理實驗教學中的辯證唯物主義教育。辯證唯物主義教育是馬克思主義哲學的重要組成部分。 高中物理實驗教學中包含著豐富的辯證唯物主義思想內(nèi)容，它也是素質(zhì)教育中的科學方法關鍵內(nèi)容，是培養(yǎng)學生創(chuàng)造思維和能力的基石。例如，音叉的制作，水波干涉，楊氏雙縫干涉裝置體現(xiàn)了一分為二的哲學思想；對光的本性認識：光既有波動性、又有粒子性，體現(xiàn)了對立統(tǒng)一規(guī)律的觀點； 總之， 物理實驗教學對學生形成科學的世界觀和方法論具有重大的實踐意義。實驗研究的理論價值 ：物理實驗教學是學校實

27、施素質(zhì)教育的基本教學策略之一。抓住了教學策略進行研究，就是抓住了教學理論和教學方法之間的中間環(huán)節(jié)。高中物理實驗教學對學生素質(zhì)發(fā)展的貢獻主要集中在以下三個方面：發(fā)展學生的科學文化素質(zhì)。 發(fā)展學生的思想品德素質(zhì)。 發(fā)展學生的科學思維素質(zhì)。 其中思維素質(zhì)比文化素質(zhì)更能動，從而是更重要的一個素質(zhì)，實驗教學不僅能培養(yǎng)學生分析、綜合、對比、抽象、概括、判斷、推理等基本的能力，而且更能培養(yǎng)他們思維的深刻性、廣闊性、靈活性、敏捷性、批判性和創(chuàng)造性等優(yōu)良的思維品質(zhì)。加強物理實驗教學的研究是以培養(yǎng)學生的創(chuàng)造能力為核心，同時也豐富了素質(zhì)教育的內(nèi)涵， 反映出素質(zhì)教育的精髓，因此，通過本課題的研究，為實施素質(zhì)教育、培養(yǎng)

28、創(chuàng)新人才提供了更為完善的事實依據(jù)和理論價值。八、課題研究的經(jīng)驗總結(jié)及理性認識1.多創(chuàng)設演示實驗，優(yōu)化實驗過程要保持學生持久的學習物理興趣，光靠課本上的演示實驗是不夠的，應充分挖掘身邊現(xiàn)有器材甚至是很不起眼的器材，結(jié)合特定的物理情境（如新課引入、鞏固概念規(guī)律、評講習題等） ，增加實驗的趣味性、直觀性、新穎性、科學性，激發(fā)學生的好奇心和求知欲，引發(fā)學生思維，引導學生發(fā)現(xiàn)問題，解決問題。如交變電流第一節(jié)新課導入時，先用兩個相同的手搖發(fā)電機（老師事先調(diào)制好，一個作直流發(fā)電機用，另一個作交流發(fā)電機用，但不作解釋，留下懸念，創(chuàng)設情境）分別對兩個相同的小燈泡供電，小燈泡均亮，看不出有什么區(qū)別；接著用一只發(fā)光

29、二極管替代小燈泡，會出現(xiàn)接在一個發(fā)電機 （供直流的） 的兩接線柱間，搖發(fā)電機時（設置好手搖的轉(zhuǎn)向）二極管不發(fā)光，此時學生直觀感覺-二極管可能是壞的，也可能接觸不良；當問題出現(xiàn)、學生疑惑并討論時，老師也不及時點破玄機，老師接著把該二極管接到另一發(fā)電機的接線柱間，搖發(fā)電機時，二極管能正常發(fā)光，這表明發(fā)光二極管是好的、 未壞。 剛才問題怎么重新解釋呢？有的同學說再接回去試試看， 手搖的轉(zhuǎn)向同原先相同， 結(jié)果二極管還是不亮。 此時學生又一籌莫展，老師故作無可奈何且漫不經(jīng)心倒著搖發(fā)電機，奇跡出現(xiàn)了-二極管發(fā)光。這時學生異常興奮，激烈討論，學生透過現(xiàn)象看本質(zhì)：這是兩臺不同的發(fā)電機， 一是直流發(fā)電機， 另一

30、是交流發(fā)電機。 老師引導學生思考這兩臺發(fā)電機的區(qū)別在哪里？通過實物展示臺、投影儀讓學生一起找兩發(fā)電機的區(qū)別。區(qū)別找到后， 已經(jīng)水到渠成了， 繼續(xù)引導學生思考兩臺發(fā)電機的路端電壓是如何隨時間變化的，通過引線接到準備好的示波器上觀察波形，增強感性認識。傳統(tǒng)的演示實驗教學常只讓學生看表演，先是“ 教師做、學生看” ，后是 “ 教師講，學生聽” ，而忽視了學生主體的思維動機的激發(fā)，這樣實驗得出的物理規(guī)律，教師認為是 “ 顯然 ” ，可是對于學生來說，有時候卻是“ 漠然 ” ，因此，有的演示實驗之所以未能起到很好的作用，往往不是演示實驗本身失敗了，而是教師不能為演示過程創(chuàng)設良好的問題情境所造成。如果在實

31、驗前提出問題，以疑激思，效果會大不一樣。問題為：“ 直流電可以通過變壓器改變電壓嗎？如果將圖中的電鍵s閉合，電壓表的示數(shù)情況怎樣？請大家先思考或猜想，然后觀察實驗” 。當出現(xiàn)同樣的現(xiàn)象時，就安排同學從容地利用電磁感應知識作解釋， 得出：變壓器不能改變恒定的直流電壓，可改變變化的直流電壓、交變電壓。為強化印象，可作進一步引導：將電壓表取下，換上適當?shù)逆u絲燈泡，閉合s瞬間，燈泡會亮一下嗎？，以疑誘思，不斷為實驗創(chuàng)設懸念。有的同學說亮，有的說不亮。 實驗結(jié)果是： 燈不亮。請同學說有電流通過燈泡為什么不亮呢？理由是電流不是持續(xù)的、而是短暫的，又因為鎢絲發(fā)紅發(fā)光要達到一定的溫度。請同學們想一想： 將鎢絲

32、燈泡換為 “ 220v5w ” 節(jié)能燈， 情況如何呢？在同學們迫切知道結(jié)果前，分組討論， 達成共識， 各小組代表發(fā)言，可保持不同觀點，此時老師既不作評價，也不參和，這是一種 “ 頭腦風暴 ” 學習法，易調(diào)動各個同學參和討論、表達個人觀點的積極性和主動性。最后演示實驗，結(jié)果和鎢絲燈泡不同，節(jié)能燈閃爍一下。實驗時取 =100匝，=1400匝，電壓表（ v）示數(shù)可達 21v。該實驗的意義： 1. 可定性說明法拉第電磁感應定律， ，必然會在副線圈的感應電動勢大小和穿過線圈的磁通量變化快慢有關，從而說明和線圈的電流變化快慢有關，電流變化快，線圈產(chǎn)生的感應電動勢大。 2. 演示時分兩步進行：先由電鍵s控制

33、線圈所在電路的通斷，然后換成電鈴上的振動片控制線圈所在電路的通斷。有兩點意義：實現(xiàn)人工控制到自動控制，具有獨創(chuàng)性和新穎性，啟發(fā)學生的創(chuàng)造性思維， 培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性能力； 線圈所在電路的電流是脈動電流，是變化的電流， 產(chǎn)生變化的磁場， 在線圈中產(chǎn)生的感應電動勢是周期性變化的，經(jīng)測量可知，線圈兩端電壓關系滿足： 。2.變演示實驗為學生實驗，培養(yǎng)學生創(chuàng)新的能力把演示實驗改為學生實驗，讓學生去做、去觀察、去想、去感悟，真正使學生成為 “ 學習的主人 ” 。撥動學生的思維，提高學生主動積極參和探究的熱情，培養(yǎng)學生的學習興趣和愿望， 對物理事實獲得具體明確的認識。這樣在整個教學過程中，不僅可使學生的觀察、

34、 實驗能力得到培養(yǎng)和提高， 而且能充分展現(xiàn)物理課教學的特點和魅力。如光電效應的演示實驗，我校可用兩套器材完成。一套器材做演示實驗易成功，在學校實驗室該套器材少，器材價格偏高，不易改做學生實驗。另一套器材易取，價格偏低， 但按課本裝置演示成功的幾率不很高。這就成為擺在老師面前的一個難題，唯一出路 -改進實驗裝置。課本上的演示實驗裝置如右圖所示。其具體做法為：把一塊擦得很亮的鋅板連接在圖示的驗電器上， 用弧光燈照射鋅板， 驗電器指針就張開一個角度。但實際上，無論用弧光燈或紫外線燈照射多長時間，也不見驗電器指針有要張開的情形。作為科學實驗， 如光電效應這樣的課題都早已在實驗室獲得了解決。但作為教學中的物理實驗和科研的物理實驗有一個重要的區(qū)別，那就是教學的物理實驗設計不僅要符合科學性原則，而且必須反映教學思想、體現(xiàn)教學原則。正是基于這樣的教學理念，現(xiàn)對光電效應實驗作以下改進： 在原鋅板后插入同樣的鋅板，并和靜電計的外殼相連，如圖所示。 使、緊靠（可在兩板間夾一塑料薄膜以防兩板短接）構(gòu)成一個電容器c，驗電器可看作是電容很小的電容器。在紫外線照數(shù)據(jù)處理能力。在抓好演示實驗和分組實驗的同時，努力開拓實驗教學的新構(gòu)想，探索設計性實驗教學的新思路，這對培養(yǎng)學生的實驗創(chuàng)新能力非常重要。設計物理實驗不僅需要學生綜合地運用所學的物理以及相關學科的知識和技能，而且需要學生：（1）查閱相關資料，設計該實