爱华网初中物理实验教学调研报告
黑龙江省大庆市杜尔伯特教师进修学校 禹桂芝
我们为什么要提出《初中物理实验教学模式研究》这一课题呢？
第一、科学探究是物理课程标准提出的新要求，是物理新课程的一大突出特征，而实验教学活动是物理课程中科学探究的重要组成部分。在课程标准中，科学探究是与科学内容并列并处于上位的内容，因而，科学探究贯穿于新课程始终。
科学探究既是学生的学习目标，又是重要的教学方式之一。基础课的实验课堂应当也必然是开展探究活动重要阵地。
在课堂教学中，学生需要实验过程的体验来激发兴趣、感受方法，学生也需要实验的结果来获得愉悦，满足成就感。物理课堂实验教学不是忽视物理知识的学习，而是注重了学生对物理知识的自主建构过程，实验教学与知识的建构是在同一过程中发生的。
所以学生课堂上的实验活动是需要设计的，这种设计并不是将学生带入一个固有的套路中，而是教师要提供给学生适当的器材，对学生可能遇到的困难有所思考和估计，在活动中给予学生必要的指导和帮助。
第二、课程改革越来越注重学生学习积极性的调动，重视人的发展和培养，注重人文主义的教育。它的最大特点就是不是仅注重知识研究的结果，而是更重视研究知识的过程；不是仅注重知识的传授，而是更重视学生自主学习知识的能力；不是课堂上教师为中心，而是重视师生的互动性学习、探究性学习。与时俱进的形势要求我们冷静思考，如何进行这一课题的研究。
第三，科研应该为实践服务，我们的实践是实验教学，也就是说，要通过我们教师的实验教学，有效地提高学生的知识水平，能力水平，提升我们整体水平，能在新课程改革中取得实质性的好成绩，那就不会辜负父老乡亲对我们的厚望。从这一点上说，我们更应该实事求是，认真地去进行这一课题的研究。
我国多年来受应试教育的影响，使教师和学生在思想上、观念上存在着重理论、轻实验；重实验结论、轻实验过程的倾向。针对目前课堂教学中普遍存在的问题，如演示实验通常由教师独揽，学生没有动手操作机会；用“做实验题”代替“做实验”等现象，本文参考了国内外文献资料中的相关理论和经验，在教育学、心理学理论的指导下，紧密结合我国初中物理教学实际情况，系统地对初中物理实验教学进行了深入探究。
本研究采取实验法、调查法，选取初中四所学校的四个班各40名学生作为被试。在“实验教学模式”研究前采用传统物理教学法，即演示实验由教师操作，学生只是看，这时进行一次问卷调；在“实验教学模式”研究后期，教师针对不同的教学内容要求，部分实验由教师做演示，部分演示实验在教师指导下，由学生自己动手在课上完成，体现以学生为主体，以教师为主导的新型教学理念。在此过程中，教师要做好实验指导，引导学生讨论，通过分析、归纳、总结，由学生得出结论，这时又进行了一次问卷调。利用计算机MicrosoftExcel软件对被试学生实验前、中、后期物理成绩以及问卷调查情况等数据作了统计处理。
从实验结果看出，研究前各班的学习成绩、问卷结果均高于研究后，由此可以得出以下结论：在初中物理教学中要加强实验教学，增加学生动手操作的机会，使学生手脑并用，这样有利于课堂上学生的广泛参与，使课堂具有高效性，同时能够提高学生的学习兴趣和学习成绩，长期坚持下去，定能实现学生综合素质的提高。需要注意的是，演示实验和学生分组探究实验，应优化结合。
研究方法
1．研究设计的模式：
采用完全随机化的等组设计，按2007——2008上学期全县初中学生期末成绩统计中对物理成绩各年级接近的不同学校的四个班学生在2008年4月进行第一次问卷调查情况，选取第二中学八年级二班、江湾中学八年一班、第四中学九年三班、敖林中学九年级一班在课题实验过程前、中、后进行三次物理学科的成绩分析、对比。在期末考试结束后再进行一次问卷调，与第一次的问卷调进行对比。（每学期都做这样的调查研究）
2． 被试分组
从四个班中每班随机选取男女各20人，共40人
3． 研究条件
自变量：中学物理实验教学
具体步骤：将初中物理全部课程能进行学生探究实验的，安排学生进行新的实验教学模式——科学探究
4． 测量指标
因变量：教学效果
教学效果直接指标测定：学习成绩
教学效果间接指标测定：学习物理兴趣，实验教学——科学探究的课时利用情况
5． 研究情境
（1） 无关变量控制：
为消除学习基础的不同，各年级选择平均成绩接近的两个班测试
为消除性别影响，被试选择男女各半
为消除认知因素影响，选用同一个物理教师，以同样态度对待实验教学班的教学
为消除人为因素影响，选用教育风格相近的班主任，在同一年级的两个班中实验
（2） 实施步骤：
①进行问卷调查：《学生物理学习兴趣水平测试》
②对学生原物理成绩的统计调查
③两个年段四个班级实施新的实验教学模式方案：课堂教学中，教师同样也要完成演示实验，只是教师针对不同的教学内容的要求，将有的演示实验改由教师和学生共同完成，使学生边学边进行实验，增加了学生的动手操作的机会，同时使学生动脑思考，让学生参与到规律的探究、概念的归纳总结、结论的验证等教学实践中，课堂上以学生活动为主体，教师仅起主导作用，做好实验指导和思路引导，由学生得出结论。分组实验由学生自主完成，进行猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流合作等。
④收集学生各次物理测试成绩。
⑤对收集的问卷和物理测试成绩等数据进行统计、分析。
6．数据统计方法
利用计算机MicrosoftExcel软件对数据进行处理。
研究结果的统计
表1 研究前后物理成绩比较表
测试内容 | 班级 | 平均分 | 优秀率 | 合格率 | 差生率 |
研究前 | 二中八年二班 | 62.1 | 28.3 | 68.9 | 3.1 |
江中八年一班 | 61.9 | 28.5 | 70.1 | 4.2 | |
四中九年三班 | 59.2 | 25.6 | 67.4 | 5.8 | |
敖中九年一班 | 58.7 | 25.8 | 68.5 | 6.4 | |
研究中 | 二中八年二班 | 61.1 | 29.3 | 71.7 | 2.8 |
江中八年一班 | 61.3 | 28.9 | 72.2 | 3.2 | |
四中九年三班 | 62.5 | 30.7 | 72.8 | 4.2 | |
敖中九年一班 | 63.7 | 29.8 | 71.9 | 4.9 | |
研究后 | 二中八年二班 | 62.6 | 29.2 | 69.4 | 2.1 |
江中八年一班 | 62.1 | 29.5 | 70.2 | 2.7 | |
四中九年三班 | 57.8 | 24.6 | 60.4 | 3.9 | |
敖中九年一班 | 57.4 | 24.9 | 61.3 | 4.1 |
表2研究前后物理学习兴趣水平测试量表的统计
班级 | 人数 | 有效卷 | 非常喜欢 | 比较喜欢 | 一般 | 不太喜欢 | 不喜欢 | |
研究前 | 二中八年二班 | 40 | 27 | 8 | 6 | 4 | 4 | 5 |
江中八年一班 | 40 | 28 | 5 | 7 | 5 | 2 | 9 | |
四中九年三班 | 40 | 30 | 6 | 8 | 3 | 5 | 8 | |
敖中九年一班 | 40 | 26 | 7 | 5 | 1 | 6 | 7 | |
研究后 | 二中八年二班 | 40 | 34 | 15 | 7 | 6 | 4 | 2 |
江中八年一班 | 40 | 38 | 13 | 11 | 7 | 3 | 4 | |
四中九年三班 | 40 | 32 | 12 | 10 | 4 | 3 | 3 | |
敖中九年一班 | 40 | 35 | 14 | 9 | 5 | 6 | 1 |
分析解释研究结果
1．中学物理实验教学有利于提高学生学习兴趣
从表2“研究前后物理学习兴趣水平测试量表的统计”调查问卷数据情况可以看出，教学过程中，教师将实验教学融合于课堂教学的各个环节，使学生通过自己的动手和动脑来学习知识、技能，因而学生学习的积极性比较高、主动性比较强，大大提高了学生学习物理的兴趣。
2．中学物理实验教学有利于提高学生学习成绩
由表1“研究前后物理成绩对比统计图”表明，研究中和研究后成绩虽没有显著差异。成绩没有显著差异并不意味实验失败，客观上，从全县教育的管理角度看，不会希望同层次班级差距太大，但差生率明显减小。
3．中学物理实验教学有利于提高课堂教学效率
由于探究实验小型、灵活，运用方便，可以增加学生实验在教学中的比重，减少占用的课堂教学时间，这有利于学生获取感性认识，使学生通过自己的探究过程，对知识的理解比较深刻和牢固，同时提供更多的机会培养学生的实验技能和训练科学方法，因此探究实验是提高课堂教学效率的有效途径。
本研究的局限性
在研究中存在的突出问题是教师如何引导学生使用物理语言科学、严谨地归纳、表达出探究规律和结论。
今后，还要继续加强对物理实验教学的研究，尽力推广初中物理探究实验以顺应教研、教改要求，更新教师教学观念，通过物理实验教学的实施大力培养学生的创新精神和实践能力。
在目前《初中物理课程标准》规定的实验，特别是学生实验的数量虽然比以前有所增加，但并不是很多，与许多发达国家相比，我们的学生实践活动是少的。为了逐步增加学生实践活动在教学中的比重，除了切实做好规定的实验外，还应提高现有仪器的利用率，创造条件多做实验，做好实验。《课程标准》指出，“为了增加学生的动手机会，有的演示实验可安排为学生探究实验，采取边学边实验的方式进行，以利于学生仔细观察现象，提高观察和实验能力。这类学生实验过程，一般以定性观察为主，在定量方面不做过高要求。”因此，要提高学生运用实验探索学习物理的能力，更应注意突破常规教学模式，根据学生的实验操作能力，可以变演示实验或学生分组实验为探究实验，增加学生动手实验的机会。“百闻不如一见，一见不如实验”，一些教师把一部分演示实验和小实验改为探究实验加以实施，取得了较好的教学效果。通过教学实践可以看出，学生亲自动手做实验，从中探索并理解物理规律，比教师枯燥地讲解、学生硬性地记忆好得多。对此，我们课题参加也对实验做了一些尝试，除了定性观察的，也有定量计算得出结论的。
实验教学有其显著的优点：一是“广泛性”，无论定性的物理概念还是定量的物理规律，都可以由演示实验或学生探究实验来完成；二是“参与性”，实验探究过程可以使教师的主导作用和学生的主体作用充分发挥，使学 生积极参与到实践中；三是“高效性”，实验教学可以大大提高课堂效益，提高课时利用率，优化课堂教学。教学以学生为中心,教师起组织者、指导者、帮助者和促进者的作用,利用情境、协作、资源等要素促使学生对知识主动地意义建构是建构主义主要思想。在初中物理实验教学中,教师充分运用建构主义理论指导教学,改进教法,突出学法,充分发挥学生实验的主动性,在意义建构中培养科学实验方法。
附：研究前后对学生调查问卷：
初中物理实验教学中学生个性化调查问卷
第1题 不用填写姓名和学校，只需选择所在年级即可。() [单选题]
A八年级B 九年级
第2题 你学习物理的水平( )[单选题]
A 优秀B 良好C 一般D 需要提高E 亟待提高
第3题 你认为当前教材中的小实验（） [单选题]
A 很有趣B 比较有趣C 一般D 不是很有趣E 毫无趣味
第4题 目前物理课堂中你是否看到过有趣的实验（）[单选题]
A 经常看到B 较多看到 C偶尔看到 D 较少看到E 从末看到
第5题 你在做分组实验时，动手情况是（）
A 每个实验都动手做B 多数实验动手去做
C少数实验动手做D 不动手，只看别人做
第6题 你能独立完成实验操作吗 ( )[单选题]
A 全部能B 大部分能C 少部分能D 不能
第7题 当你发现可疑现象时，你是怎样处理的？[单选题]
A自己设法解释 B请同学帮忙 C向老师求助 D不管它
第8题 你在课后有进行过科技小制作吗 ( )[单选题]
A多次自制过 B自制过 C很少自制 D从来没有自制过
第9题物理实验是指在实验的目的、器材、原理等开放的前提下而组织的实验。你对物理实验的态度是（）[单选题]
A非常喜欢 B比较喜欢 C一般 D不太喜欢 E不喜欢
第10题(第9题选A或B的同学作答)你喜欢物理实验的原因是（可多选）（）[多选题]
A可以增加学习兴趣B 为了学好课本知识
C在实际生活中有用D可锻炼自己动手能力E 其它
第11题(第9题选C、D或E的同学作答)你对弹性物理实验持一般或不喜欢态度的原因是（可多选）（ ）[多选题]
A没时间B 没仪器C 没有教师指导 D从来没做过, 也没想过
E 有的小实验已给出实验结果,没必要再做F 其它
第12题 你认为现在的实验教学有什么不足？[单选题] [单选题]
A 学生不重视B 老师不重视C 为考试而教D 其他
第13题 您认为以下哪种做法更适合您的学习： [单选题][单选题]
A老师一个人讲到底，大多数人听懂即可
B老师预先布置预习提纲，自己先预习，课堂讨论找出答案
C老师应兼顾不同学习水平的学生，让每个人的个性得到发挥D其他
第14题你对课外研究心态如何？[单选题] [单选题]
A想去做，但总是担心做不了 B是个锻炼的好机会，乐于接受各种挑战
C 做不做无所谓，反正不是我一个人的事
D 做研究可不是我能做的事，超出了我的能力
第15题 你认为物理实验教学对你影响最大的是（） [多选题]
A提高了我的学习兴趣和自信心 B 提高了我的物理成绩
C锻炼了我的动手能力D 扩大了我自由学习的空间
E让我的个性得到张扬 F几乎没有影响 G其它
