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1、江苏省中小学实验教学研究课题初中物理新教材中实验改进的研究结 题 报 告淮安市开明中学 史硕阳一、 前 言物理学是一门以实验为基础的自然学科，其中许多重大发现直接来源于实验，新理论的提出也需要经受实验的检验，实验对于物理学科的形成和发展起着举足轻重的作用。在我国历来的中学物理教学大纲中，都十分强调实验教学，随着新课程改革的深入，实验教学得到进一步加强，通过实验教学来认识物理现象、概念和规律逐渐成为物理教学的主要方式，但是，由于种种原因，目前不少学校和教师重视物理实验教学不够，实验教学存在许多问题，影响新课程的实施，影响物理教育的质量和学生的可持续发展。为深入实施素质教育，新课程改革从2001年
2、秋开始试点，到2003年在全国全面实施。十多年来，在专家的引领和学校的推动下，在教师和学生的共同参与下，改革轰轰烈烈，充满了生机与活力。全日制义务教育物理课程标准（实验稿）提出了三维课程培养目标，让学生学习一定的物理基础知识和基本技能，具有初步的科学探究能力，具有创新意识、能独立思考，养成尊重事实、大胆想象的科学态度和科学精神，培养学生的科学素养。物理实验教学是实现培养目标的有效途径之一，因为实验是物理学产生和发展的基础，实验教学也是物理教学的重要组成部分，物理知识是在实验的基础上建立和发展起来的，物理实验也是初中物理教学的重要的组成部分，实验教学在培养学生实践能力和创新能力，实施素质教育有着
3、不可替代的作用。1、课题调研2009年6月至2009年9月，根据课题研究方案，组织了课题组成员史硕阳、周同仕、冯春雷、刘文、沈达伟等教师调研九年级物理实验教学现状，徐银山、张雨晴、谷金花、朱敏、邵文娟等教师调研八年级物理实验教学现状。调研内容主要围绕课堂演示实验、学生分组实验、课后小实验，调研问题围绕物理实验的作用、实验开设情况、实验装置存在的问题、实验教学方式、实验与多媒体整合以及实验评价等。2、课题申报和开题（1）2009年8月10月期间，课题组成员深入学习教育科学基础理论和研究方法，提高科研能力和素养。课题组制订了初中物理新教材中实验改进的研究课题的研究目标、研究内容、研究方法和实施方案
4、，进行课题申报，于2009年10月15日获得省装备中心和省教研室联合立项。（2）对初中物理实验教学情况进行了初步的调研，准备开题工作。2010年10月15日由淮阴师范学院和淮安市教研室专家组进行了开题论证。由课题组组长史硕阳向专家组进行了课题的开题汇报工作，汇报了课题研究的基本框架。专家组对课题论证报告和实验研究方案进行了详细的论证和指导。3、理论基础3、1、初中物理实验教学的地位3、1、1实验是物理学的基础物理学是一门以实验为基础的自然学科，其中许多重大发现直接来源于实验，新理论的提出也需要经受实验的检验，实验对于物理学科的形成和发展起着举足轻重的作用。如亚里士多德认为，质量越大的物体下落得
5、越快，物体下落的快慢与物体的质量有关，这一观点统治人们一千多年。伽利略第一次用实验的方法，用无以辩驳的实验事实证明了亚里士多德的观点是错误的。牛顿通过三棱镜观察到太阳光偏折出一条按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫顺序排列的彩色光带，根据这一实验现象，牛顿得出太阳光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫组成的复色光。现代物理的发展同样是以实验为基础，如卢瑟福建立的原子核式结构模型是以a粒子散射实验为基础。从物理学的过去、现在和未来，实验都是物理学形成发展的重要基础。3、1、2实验教学是中学物理教学的重要组成部分物理学是由抽象的物理概念、规律和物理方法组成的知识体系，初中学生处于从形象思维向抽象思维的发展阶段，
6、对于抽象的物理知识，学生学习和教学客观上存在一定难度。在教学中，学生获得对物理现象的感性认识是必要的，是形成概念和规律的必要基础。学生有丰富的来源于生活的感性认识，这些感性认识有正确的、也有错误的，有表面的，也有本质的，表现为复杂的形态，以此为基础有较大的难度，而物理实验是精心设计的，经过简化和纯化了的物理现象，聚焦关键问题，有利于提升学生的认识，促进概念和规律的建构。根据笔者十多年的教学经验，没有实验，从抽象的概念到抽象的概念，从抽象的规律到抽象的规律，从抽象的习题到抽象的习题，学生的学习只是信息加工，符号学习，思维训练，长期下去，许多学生觉得物理是枯燥无味、非常难懂的学科，不利于学生学习物
7、理的兴趣激发和积极性的调动。教学缺乏实践能力培养，出现了许多高分低能的现象。3、1、3物理实验是重要的物理教学方法实验是物理教学的重要方法。新课程确立了物理教学的三维目标，即知识与技能、过程与方法和情感态度与价值观目标。离开实验教学，上述三维目标很难实现。从物理知识与技能掌握来看，实验能提供形象生动的物理现象，是抽象的物理知识的基础，实验过程能培养学生的动手操作技能。实验方法的优点是能将复杂的条件进行简化和纯化，借助仪器设备，突出研究对象的主要因素，排除次要的、非本质因素，创造一个恰当的实验环境，需要将认识的某种性质或关系以比较纯粹的形态表现出来，以便学生能比较容易比较精确地发现规律。还应该看
8、到，物理实验对学生全面发展的作用。通过观察，可使学生知道科学家探索和发现物理规律的过程，培养和提高学生的观察能力和逻辑思维能力，培养学生的实际动手能力和创造能力，帮助他们掌握科学的学习方法，理解理论与实践的关系。3、2、初中物理实验教学的作用3、2.1实验教学能创设有效学习的情景物理知识是由抽象的物理概念、规律和物理方法组成的，对于抽象的物理知识教学，学生获得对物理现象的感性认识是必要的，是构建概念和规律的必要基础。学生有丰富的来源于生活的感性认识，这些感性认识有正确的、也有错误的，有表面的，也有本质的，表现为复杂的形态，仅仅以此为基础有较大的难度，而物理实验是精心设计的，经过简化和纯化了的物
9、理现象，具有典型性、可重复性、趣味性和定性定量的全面性，聚焦关键问题，创建有效学习的情景，有利于提升学生的认识，促进概念和规律的建构。3、2.2实验教学能培养学生的科学的学习方法实验教学是对学生进行创造意识培养和科学的学习方法培养的有效途径。而实验本身就是一种基本的科学研究方法。一般来说，物理实验的基本方法有以下四种方法： （1）、实验验证法。是一种推理、判断在前，实验验证在后的研究方法。也就是在已知的物理理论和实践的基础上，或者出现了与已知理论根本冲突的物理事实时，经过推理、做出假设和预言，并通过实验来检验其真理性，最后肯定或否定论断，从而得出可靠的结论。实验验证法往往与想象、推理、判断等思
10、维形式结合在一起构成演绎的科学方法。它是人们认识能力的创造性表现，这种能力能促使科学家超前于实验而推动科学的发展。探索性实验与验证性实验是两种类型的研究方法，教学中运用得当，都具有启迪思维、探索真理的作用。（2）、实验归纳法。这是一种由个别到一般的研究方法。也就是根据研究目的，人为地控制条件，从大量的实验现象中寻找其普遍特征，进而概括出普遍规律的方法。实验归纳法的特点是：实验在前、结论在后，实验就是探索规律的主要手段，这种实验常称为探索性实验，这是新课程倡导的实验方法。（3）、真实实验与理想实验相结合的方法。真实实验是人们能够实际进行的实践活动。理想实验是人们在头脑中塑造的一种理想过程，是逻辑
11、推理的一种方法和形式。理想实验和真实实验有着相似的特征和目的，就是将研究的对象加以“纯化”，以便在最少受干扰和影响的条件下，概括出所研究对象的特性和本质。所谓真实实验与理想实验相结合的方法，就是在有限的实践基础上，经过推论、判断，得出理想条件下的物理规律的方法。如真空不能传声的理想实验。（4）、追溯机遇的方法。由于偶然因素，物理实验有时会出现实验者并未意料到的、有重要科学价值的新现象，这就是机遇。由于已知的物理理论不能解释这种新现象，所以，机遇常常预示着物理理论的新发展，是新理论的先兆。追溯机遇的方法，关键在于凭借丰富的知识积累和敏锐的洞察力及时抓住预定实验目标之外而常被人们看作微不足道的偶然
12、目标，追根溯源以获得科学上的重大突破。例如，伦琴在一次偶然的机会中发现了X射线。3、2、3实验教学能培养中学生的能力和科学素养物理实验过程主要包括目的确立、器材选定、步骤安排、结果处理、结论得出和误差分析，是一个较长的思维和操作过程。在实验过程中可以培养学生的观察能力、思维能力、发现问题和解决问题的能力，也可以培养学生动手操作的实践能力。实验要求学生尊重客观事实，不能弄虚作假，不能篡改实验数据，具有老老实实、实事求是的科学态度，同时实验也不是一帆风顺的，也会有曲折，培养学生不怕挫折、顽强拼搏的追求科学的精神，有利于培养学生的科学素养。 4、课题研究的内容与目标通过研究，提出改进实验装置、改进探
13、究实验方案、改进实验参与“猜想与假设”教学、改进实验安全和利用信息技术改进实验教学五个方面的改进和课例。通过实验改进，意在提高实验教学的质量，促进新课程的深入实施，促进实施素质教育和学生的可持续发展。（1）、初中物理新教材中实装置的改进。（2）、初中物理实验教学方式研究，重点是实验探究方案的改进。（3）、实验参与科学探究的要素“猜想与假设”教学的改进。（4）、初中物理实验教学安全的研究与改进。 （5）、利用信息技术改进实验教学。5、研究方法采用问卷调查法、访谈和经验总结等方法相结合，整理归纳初中物理新教材中实验教学存在的突出问题，剖析问题产生的原因。 为了获得初中物理新教材中实验教学存在的突出
14、问题，首先对部分教师进行了访谈，了解当前初中物理实验教学的大体状况。针对实验作用和评价的认识，演示实验、学生分组实验、随堂实验和课后兴趣实验的开出率情况和实验类型选择情况，编制了初中物理实验情况调查问卷，问卷为8个封闭式问题，进行问卷调查。 在调查问卷的基础上，为了深度了解实验教学存在的突出问题，针对实验作用和评价的认识，实验装置、实验效果、实验类型选择、探究实验的实施、多媒体使用和信息技术整合等情况，设计了下列八个相关的谈话提纲，对初中物理教师进行了访谈。二、主要研究工作1、课题调研工作2009年6月至2009年8月，史硕阳、周同仕、冯春雷、刘文、沈达伟等教师调研九年级物理实验教学现状，徐银
15、山、张雨晴、谷金花、朱敏、邵文娟等教师调研八年级物理实验教学现状。调研内容主要围绕课堂演示实验、学生分组实验、课后小实验，调研问题围绕物理实验的作用、实验开设情况、实验装置存在的问题、实验教学方式、实验与多媒体整合以及实验评价等。课题组精心设计了下列调查问题：一、实验教学在初中物理教学中有什么作用？二、目前，初中物理实验教学设备状况如何？三、新教材中的实验是否需要改进，您认为哪些实验需要改进？四、在平时教学中，您采用的实验教学方式主要是什么类型的？验证性还是探究性？五、在平时的实验教学中，您是如何如实施探究实验教学的?六、在实验教学中，您是如何使用多媒体的？七、您认为信息技术和物理实验教学如何
16、整合？八、目前，您认为初中物理实验教学评价如何？近十年来，基础教育进行持续课程和教学改革，专家的引领，学校的推动，教师和学生的参与，家长的关注，使改革充满了生机与活力。初中物理，在教学理念、教学内容、教学手段和教学方式等方面发生了巨大的变化，但是实验教学重视不够，还存在许多改进的空间。从现实和有关的调查中反映出一些突出问题。如，对实验不够重视，物理实验课开出率不太高，“讲解实验”、“黑板实验”和“多媒体实验”的现象时有发生；所做的实验有不少问题，如演示实验可见度低，实验现象不明显，实验成功率不高和实验安全等问题；在实验探究教学中，实验方案拘泥于教材上的实验方案，信息技术与实验教学有效整合等问题
17、，针对这些突出问题，加强对初中物理实验教学的研究具有重要的现实意义。（1）目前许多学校的物理实验设备陈旧，跟不上新课程改革发展的需求。实验设备陈旧，与新的教科书介绍的实验不配套；新教材上有些实验存在不足，实验效果不佳，有些实验现象不明显，精度不高，操作繁琐。有同学认为演示效果不明显，有学生认为课堂演示可视性不强，由于班级学生数较多，特别是坐在教室后排的同学普遍反映看不清楚。实验设备数量也不足，新课程提倡增加学生参与度，安排许多学生随堂实验，需要增加实验设备数量。（2）根据部分教师和部分初中生的访谈，相当一部分学校、老师实验教学不够重视，动手实验改为讲解实验，多媒体播放实验，节省时间和精力，增加
18、习题训练，忙于纸笔考试，急功近利。对于实验原理、实验步骤、实验现象、实验结果包括注意事项，进行死记硬背，机械记忆。同学认为实验考试通过考前背背和习题训练就能通过，做不做实验无关紧要，因而有时做实验积极性不高，或者做实验时目的性不强。（3）根据对教师的调查，在实验教学方式上，有教师认为初中物理学生实验应该都为探究性实验，也有教师认为应该大部分为验证性实验，少部分重点实验为探究性实验，也有教师认为应该探究性实验为多数，少数为验证性实验。教师坦言，验证性实验重视结果，重在使学生掌握知识，而探究性实验强调过程和方法，有利于动手能力和创新能力的培养，然而探究性实验需要大量的实验设备做基础，需要大量的时间
19、和精力做保证，由于考试的压力，较多老师较多时候选择验证性实验。讲解实验原理、记忆实验步骤、实验现象和实验结论。即使有时采用探究教学方式，探究程度不从充分，不到位。2、课题申报和开题工作（1）2009年8月至9月期间，课题组成员深入学习教育科学基础理论和研究方法，提高科研能力和素养。课题组制订了初中物理新教材中实验改进的研究课题的研究目标、研究内容、研究方法和实施方案，进行课题申报，于2009年10月15日获得省装备中心和省教研室联合立项。（2）对初中物理实验教学情况进行了初步的调研，准备开题工作。2010年10月15日由淮阴师范学院和淮安市教研室专家组进行了开题论证。由课题组组长史硕阳向专家组
20、进行了课题的开题汇报工作，汇报了课题研究的基本框架。专家组对课题论证报告和实验研究方案进行了详细的论证和指导，认为课题研究顺应了新课程改革的方向，关于加强物理实验教学，具有较强的应用价值。研究方案思路比较清晰，研究内容比较明确，研究方法和步骤合理，保障措施得力，具备了顺利完成课题研究的基本条件。在专家组的建议下，课题组进一步修改课题研究方案，理清研究思路，明晰核心概念，进一步凝炼研究方向，使研究内容更具体，目标更明确，研究方法更科学合理，使研究方案更加完善。3、课题初期工作开题论证后，史硕阳、周同仕校长迅速组织课题组的所有成员，就课题开展的目的、研究的重要意义、指导思想、目标、研究内容、方法、
21、步骤、研究人员的分工情况、保障措施等进行了充分的学习讨论。全组成员决心密切配合、分工合作，为课题的真正深入开展贡献自己的力量。由此，我们全面启动了此项课题的研究工作。制定课题研究方案,坚持用科学理论指导研究，用科学方法进行研究，用科学的态度对待研究，深化研究的基础。因此，课题组要求所有研究成员必须认真学习制定课题研究方案，学习课题研究的理论知识，探索研究的方法和途径。通过这一阶段的研究，有了一些收获，课题组成员也对本课题研究的必要性有了更进一步的认识。课题组成员通过一年来的努力，取得一些成绩，在淮安市北京路中学召开的课题进展会议交流展示，获得好评，并接受专家指导。在课题研究取得了一定的成绩的同
22、时还遇到了不少问题，也存在许多不足，主要有以下几个方面：（1）、由于本校课题组成员对课题研究经验不足，平时大家课务多，教学任务重，学校事务多，课题研究的时间和精力受到影响。而不少老师家孩子小又是单手人下班后要赶回家照顾孩子，这也导致一起交流的次数受到限制。（2）、对课题研究的过程性资料的收集整理还不够及时到位，有的资料的统计工作没能及时跟进导致不能及时上传。（3）、虽然借助于省实验研究课题网络的平台进行交流。但大家上网时间不多，计算机网络没有得到充分的利用。4、课题中期工作针对调查中发现的一些突出问题，通过改进加以解决。如做的实验有不少问题，诸如演示实验可见度低，实验现象不明显，实验成功率不高
23、等问题，通过实验装置的改进加以解决；在实验探究教学中，实验方案拘泥于教材上的实验方案，通过实验方案的改进与优化加以解决；针对实验中存在的安全隐患，通过改进完善实验安全加以解决；针对信息技术使用不当问题，通过改进信息技术与实验的整合加以解决。所有这些改进，都在课堂教学中加以应用和检验。4、1、实验装置的改进物理实验是提供直观、形象的物理现象，创建有效学习的情景，促进物理概念和规律的建构。因此要求物理实验现象明显，能见度大，可视时间长，成功率高，安全可靠，特别是在一些教学的重点、难点上不做实验，学生理解、掌握知识就会有困难。从提高实验效果、提高成功率、器材简单，操作简便便于学生接受、自行设计实验方
24、面，进行改进与创新，改进与创新了八个实验案例。一 、演示光的传播路径实验二 、三色陀螺实验三 、演示点火爆炸将内能转化为机械能实验四 、空气压缩引火仪实验五、平面镜成像实验的改进与创新六、液体扩散实验的改进与创新七、磁悬浮实验的改进与创新八、带电体吸引轻小物体实验的改进与创新对改进后的实验，进过我校教研组十五教师观摩，教师和学生普遍反映，实验设计精巧，实验现象明显，有较强的实用价值。笔者将八个实验改进案例整理归纳，撰写成四篇论文并发表。四个物理实验的改进发表在 物理教学杂志 2011年，第6期；几个物理实验的改进与创新将发表在物理通报2011年11期。平面镜成像实验的改进与创新和液体扩散实验的
25、改进与创新分别发表在实验教学与仪器杂志 2011年，第6期和第7期。4、2、实验方案的改进与优化 “制定计划与设计实验”是科学探究过程中重要的环节，然而多数情况下，为了使科学探究能顺利进行下去，教科书都会在给出假设的基础上介绍设计的方法，在课堂教学中，为了加快教学进度，节约课堂时间，常常采用教科书介绍的方法，这个环节学生较少有锻炼的机会，这样，让学生经历“制定计划与设计实验”的过程就显得特别必要。根据探究问题提出的猜想与假设，来制定计划与设计实验，是从操作的角度把探究的猜想与假设具体化、程序化，目标指向“进行实验与收集证据”探究环节。科学探究可以使用观察、实验、资料查询、调查访问等方法收集证据
26、，但在中学物理实际教学中，实验探究方法居多。在教科书介绍的实验方案的基础上，不拘泥于教科书介绍的实验方案，在老师的引导和帮助下，充分发挥学生的想象力与创造力，师生形成学习共同体，改进优化实验方案。以探究视力缺陷与矫正为例，对实验方案进行改进与优化，对改进后的实验方案，经过我校初二物理备课组七位教师使用，七位教师和学生普遍反映，实验方案逐步改进，步步提高。凸透镜由定焦距到变焦距，变焦由不连续变化到连续变化，成像显示由光屏到显示器，逼真程度不断提高，实验方案不断优化。有利于学生对“视力缺陷的原因和矫正的方法”正确理解和掌握，也是对“制定计划与设计实验”这个科学探究要素内涵的加深理解过程，同时学生也
27、获得了锻炼的机会，培养了学生的创新意识和创新能力。笔者将视力缺陷与矫正实验方案改进案例，整理归纳撰写成论文探究视力缺陷与矫正实验方案的改进与优化。4、3、实验安全的改进在物理实验教学中，重视安全是十分必要的。我校教师和学生普遍反映，虽然我校多年没有发生实验安全事故，但是不能大意，存在安全隐患，校园安全问题近期成为社会热点，在实验过程中，保护实验仪器和爱护实验者，提高实验者的安全防范意识，是物理课程标准明确要求的，是每一位物理教师的职责和应尽义务，也是为构建和谐的、安全的社会环境做出应有贡献。笔者将初中物理实验安全进行归纳整理，撰写成论文让安全融入物理实验教学。4、4、信息技术和实验的整合有一些
28、物理实验在课堂上演示，实验现象可视性不高，如温度计读数，在电学实验中电流表和电压表的读数等。光的色散现象受天气的影响，色光的混合不太容易操作，固体扩散所需时间太长，分子运动、电荷运动人眼看不见等等。随着科学技术的发展、电脑的普及，多媒体教学逐渐进入课堂，利用多媒体的强大优势对实验加以改进。由史硕阳、刘文和沈达伟老师集体设计的汽化与液化信息技术与物理实验整合的课例，在使用过程中，学生普遍反映，利用多媒体放大实验的许多细小、短暂现象，效果好，全班同学看得见。利用Excel电子表格处理实验数据，准确快捷，图像形象直观，准确快捷，节约课堂时间，加快教学进展。老师反映，信息技术不仅有很好的呈现作用和创设
29、情景作用，还可以利用信息技术的强大优势来弥补演示实验的许多不足。该课例在市电教馆网络教研比赛中获得一等奖第一名。由史硕阳、刘文和沈达伟老师集体设计的欧姆定律信息技术与物理实验整合的课例，在使用过程中，学生普遍反映，多媒体能再现物理情景，有利于思考，通过实物投影展示学生设计的实验电路图，有利于大家的快速有效交流，多媒体展示题目和规范的解题过程，有利解题的规范形成。利用Excel电子表格处理实验数据，准确快捷，图像形象直观，准确快捷，节约课堂时间，加快教学进展。在实验的基础上，通过FLASH动画（或物理仿真实验室）模拟上述两个实验过程，可回顾上述实验过程，激发学生学习兴趣，操作简单快捷，避免了实物
30、实验器材的安全问题，针对难点再次探究，为学习薄弱的学生提供多次学习的机会。利用网络资源了解欧姆生平和对物理学的重大贡献，增进学生热爱科学、追求科学、献身科学的学习热情。该课例在省电教馆网络教研比赛中获得二等奖。4、5、改进的大型演示实验在学校的科技节大显身手由课本上的实验改进的自制大型孔明灯、水火箭、肥皂沫、滑轮组、马德堡半球实验，在我校的连续四届科技节上大放光彩，深受师生的喜爱，烘托节日气氛，激发学生热爱物理的兴趣。4、6、实验改进在课堂教学中的应用改进实验装置、改进探究实验方案、改进实验安全和利用信息技术改进实验教学等方面改进。所有这些改进都应用于课堂教学，得到学生、同行和专家的好评，提高
31、了实验教学的质量，促进新课程的深入实施，促进实施素质教育和学生的可持续发展。取得了丰硕的成果，在优课、论文、课件和教研评比活动中取得了一系列成果。在淮安市实验教学省级课题中期评估会上，由于实验课题研究过程充实，成果丰富，被评为优秀课题。5、课题后期工作对研究工作要作认真地回顾、总结，要注重研究资料的筛选、整理、归类、装帧。要紧扣课题，对所研究的问题进行理性提炼，形成理论成果。在认真总结提炼的基础上撰写结题报告，准备结题工作。笔者将四个实验改进案例整理归纳，撰写成篇论文并发表。几个物理实验的改进与创新将发表在物理通报2011年11期。三、研究成果针对调查中发现的一些突出问题，通过改进加以解决。如
32、做的实验有不少问题，诸如演示实验可见度低，实验现象不明显，实验成功率不高等问题，通过实验装置的改进加以解决；在实验探究教学中，实验方案拘泥于教材上的实验方案，通过实验方案的改进与优化加以解决；针对实验中存在的安全隐患，通过改进完善实验安全加以解决；针对信息技术使用不当问题，通过改进信息技术与实验的整合加以解决。所有这些改进，都在课堂教学中加以应用和检验。1、实验装置的改进物理实验是提供直观、形象的物理现象，创建有效学习的情景，促进物理概念和规律的建构。因此要求物理实验现象明显，能见度大，可视时间长，成功率高，安全可靠，特别是在一些教学的重点、难点上不做实验，学生理解、掌握知识就会有困难。从提高
33、实验效果、提高成功率、器材简单，操作简便便于学生接受、自行设计实验方面，进行改进与创新，改进与创新了八个实验案例。一 、演示光的传播路径实验二 、三色陀螺实验三 、演示点火爆炸将内能转化为机械能实验四 、空气压缩引火仪实验五、平面镜成像实验的改进与创新六、液体扩散实验的改进与创新七、磁悬浮实验的改进与创新八、带电体吸引轻小物体实验的改进与创新对改进后的实验，进过我校教研组十五教师观摩，教师和学生普遍反映，实验设计精巧，实验现象明显，有较强的实用价值。笔者将八个实验改进案例整理归纳，撰写成四篇论文并发表。四个物理实验的改进发表在 物理教学杂志 2011年，第6期；几个物理实验的改进与创新将发表在
34、物理通报2011年11期。平面镜成像实验的改进与创新和液体扩散实验的改进与创新分别发表在实验教学与仪器杂志 2011年，第6期和第7期。2、实验方案的改进与优化 “制定计划与设计实验”是科学探究过程中重要的环节，然而多数情况下，为了使科学探究能顺利进行下去，教科书都会在给出假设的基础上介绍设计的方法，在课堂教学中，为了加快教学进度，节约课堂时间，常常采用教科书介绍的方法，这个环节学生较少有锻炼的机会，这样，让学生经历“制定计划与设计实验”的过程就显得特别必要。根据探究问题提出的猜想与假设，来制定计划与设计实验，是从操作的角度把探究的猜想与假设具体化、程序化，目标指向“进行实验与收集证据”探究环
35、节。科学探究可以使用观察、实验、资料查询、调查访问等方法收集证据，但在中学物理实际教学中，实验探究方法居多。在教科书介绍的实验方案的基础上，不拘泥于教科书介绍的实验方案，在老师的引导和帮助下，充分发挥学生的想象力与创造力，师生形成学习共同体，改进优化实验方案。以探究视力缺陷与矫正为例，对实验方案进行改进与优化，对改进后的实验方案，经过我校初二物理备课组七位教师使用，七位教师和学生普遍反映，实验方案逐步改进，步步提高。凸透镜由定焦距到变焦距，变焦由不连续变化到连续变化，成像显示由光屏到显示器，逼真程度不断提高，实验方案不断优化。有利于学生对“视力缺陷的原因和矫正的方法”正确理解和掌握，也是对“制
36、定计划与设计实验”这个科学探究要素内涵的加深理解过程，同时学生也获得了锻炼的机会，培养了学生的创新意识和创新能力。笔者将视力缺陷与矫正实验方案改进案例，整理归纳撰写成论文探究视力缺陷与矫正实验方案的改进与优化。3、实验安全的改进在物理实验教学中，重视安全是十分必要的。我校教师和学生普遍反映，虽然我校多年没有发生实验安全事故，但是不能大意，存在安全隐患，校园安全问题近期成为社会热点，在实验过程中，保护实验仪器和爱护实验者，提高实验者的安全防范意识，是物理课程标准明确要求的，是每一位物理教师的职责和应尽义务，也是为构建和谐的、安全的社会环境做出应有贡献。笔者将初中物理实验安全进行归纳整理，撰写成论
37、文让安全融入物理实验教学。4、信息技术和实验的整合有一些物理实验在课堂上演示，实验现象可视性不高，如温度计读数，在电学实验中电流表和电压表的读数等。光的色散现象受天气的影响，色光的混合不太容易操作，固体扩散所需时间太长，分子运动、电荷运动人眼看不见等等。随着科学技术的发展、电脑的普及，多媒体教学逐渐进入课堂，利用多媒体的强大优势对实验加以改进。由史硕阳、刘文和沈达伟老师集体设计的汽化与液化信息技术与物理实验整合的课例，在使用过程中，学生普遍反映，利用多媒体放大实验的许多细小、短暂现象，效果好，全班同学看得见。利用Excel电子表格处理实验数据，准确快捷，图像形象直观，准确快捷，节约课堂时间，加
38、快教学进展。老师反映，信息技术不仅有很好的呈现作用和创设情景作用，还可以利用信息技术的强大优势来弥补演示实验的许多不足。该课例在市电教馆网络教研比赛中获得一等奖第一名。由史硕阳、刘文和沈达伟老师集体设计的欧姆定律信息技术与物理实验整合的课例，在使用过程中，学生普遍反映，多媒体能再现物理情景，有利于思考，通过实物投影展示学生设计的实验电路图，有利于大家的快速有效交流，多媒体展示题目和规范的解题过程，有利解题的规范形成。利用Excel电子表格处理实验数据，准确快捷，图像形象直观，准确快捷，节约课堂时间，加快教学进展。在实验的基础上，通过FLASH动画（或物理仿真实验室）模拟上述两个实验过程，可回顾
39、上述实验过程，激发学生学习兴趣，操作简单快捷，避免了实物实验器材的安全问题，针对难点再次探究，为学习薄弱的学生提供多次学习的机会。利用网络资源了解欧姆生平和对物理学的重大贡献，增进学生热爱科学、追求科学、献身科学的学习热情。该课例在省电教馆网络教研比赛中获得二等奖。5、改进的大型演示实验在学校的科技节大显身手由课本上的实验改进的自制大型孔明灯、水火箭、肥皂沫、滑轮组、马德堡半球实验，在我校的连续四届科技节上大放光彩，深受师生的喜爱，烘托节日气氛，激发学生热爱物理的兴趣。6、实验改进在课堂教学中的应用成果改进实验装置、改进探究实验方案、改进实验安全和利用信息技术改进实验教学等方面改进。所有这些改
40、进都应用于课堂教学，得到学生、同行和专家的好评，提高了实验教学的质量，促进新课程的深入实施，促进实施素质教育和学生的可持续发展。取得了丰硕的成果，在优课、论文、课件和教研评比活动中取得了一系列成果，有力促进了教师专业成长。表1 发表论文姓名论文题目发表刊物发表时间备注1史硕阳四个物理实验的改进物理教学2011年6期2史硕阳几个物理实验的改进与创新物理通报2011年11期3史硕阳、冯春雷平面镜成像实验的改进与创新实验教学与仪器2011年6期5史硕阳、邵文娟液体扩散实验的改进与创新实验教学与仪器2011年7期6史硕阳从猜想到假设 帮助学生形成科学假设中学物理教学参考中学物理教与学09年08期201
41、0年1期7邵文娟谈万花筒的制作初中生世界表2 论文获奖序号级别奖次姓名比赛名称论文题目时间1市级一等奖邵文娟中学物理学科论文评比活动体现物理本质的一次教学尝试2009.122市级一等奖张红梅中学物理学科论文评比活动教学设计要遵循学生的认知规律2009.123市级一等奖沈达伟史硕阳淮安市中小学实验教学论文和实验改进与创新设计评比活动让安全融入物理教学2010.124市级一等奖常量淮安市中小学实验教学论文和实验改进与创新设计评比活动初中物理光学实验的改进2010.125市级二等奖刘文淮安市中小学实验教学论文和实验改进与创新设计评比活动多媒体在物理实验教学中的妙用2010.126市级三等奖张红梅全市
42、教育技术有效应用优秀教学案例评比活动优化设计 激发潜能2010.127校级一等奖邵文娟教育教学文章评优活动2009.12表3 优课、教研活动获奖姓名课题获奖等第获奖时间备注1王智勇力与运动的关系省一等奖2010年6月2邵文娟光的反射省二等奖2009年11月3史硕阳刘文沈达伟网络教研比赛省二等奖市一等奖2011年12月4顾福敢市一等奖2012年6月5王智勇摩擦力市一等奖2010年5月6邵文娟光的反射市一等奖2009年10月7朱敏功率市一等奖2011年9月8张红梅平面镜市一等奖200年11月9沈达伟校特等奖2011年4月10冯春雷校一等奖2011年4月11刘文校一等奖2011年4月12戴黎黎校二等
43、奖2011年4月13常量校二等奖2011年4月表4 综合表彰姓名获奖名称获奖时间备注1周同仕省特级教师、市学科专家组成员、学科带头人2012年8月2、史硕阳市学科专家组成员、校学科带头人2010年3徐银山市学科专家组成员、学科带头人2010年4王智勇骨干教师2011年9月5顾福敢骨干教师2011年9月6朱敏骨干教师2011年9月7张红梅骨干教师2011年9月8邵文娟骨干教师2011年9月9刘文优秀教师2011年9月10沈达伟优秀教师2011年9月11常量优秀教师2011年9月12戴黎黎优秀教师2011年9月13冯春雷优秀教师2011年9月1415四、反思与展望面对淮安市初中物理实验教学的现状，
44、针对其中存在的突出问题进行实践研究。2009年6月至9月通过问卷调查查找新教材在实验教学方面存在的问题，在发现问题基础上凝聚方向确定课题，组织申报并顺利立项。经过两年来的深入研究，提出改进实验装置、改进探究实验方案、改进实验参与“猜想与假设”教学、改进实验安全和利用信息技术改进实验教学五个方面改进和案例，对改进实验教学有着突出的推动作用，特别其中的案例有着示范作用，在实践上受到老师好评，在理论方面受到专家好评，对促进物理教师更好地进行实验教学具较强的指导意义，促进教师的专业发展。但也应该清楚，这只是一个初步的研究，仅是一个阶段性的成果，还很不成熟，还有许多理论和实践问题需深入研究，需要在教学实践中不断去探索、改进和完善，如大班额和教学进度对实验教学的影响，利用实验教学如何培养学生的创新思维等。
