利用物理实验培养学生的动手能力方法研究(研究方案)州级.doc

“利用物理实验培养学生的动手能力方法研究”
研 究 方 案
一、本课题的国内外研究现状
笔者浏览报刊、杂志及网络搜索发现，国外研究培养学生的创新、创造、动手能力的课题比较多，许多国家对培养学生的创新实践能力的研究已进行了几十年，取得了一系列的研究成果。如科技发达的美国，早在二十世纪五十年代，就把培养学生的创新、创造、动手能力提高到前所未有的战略高度，并设立了“创造基金会”为中小学生创造力和实践能力的培养开发提供援助。二十世纪八十年代初，创新教育在我国已引起了专家、学者的广泛重视，有许多教育工作者先后开展了研究，并取得了一定的成绩。在1999年6月13日颁布的《中共中央、国务院关于深化教育改革全面推进素质教育的决定》中提出：当今世界，科学技术突飞猛进，知识经济已初见端倪，国力竞争日趋激烈。而教育在综合国力的形成中处于基础地位，国力的强弱越来越取决于劳动者的素质，取决于各类人才的质量和数量，这对中国培养和造就21世纪的一代新人提出了迫切的要求。鉴于此，必须深化教育改革，全面推进素质教育。素质教育的核心是着力培养和开发学生的创造能力和动手能力，但是从笔者查阅的大量文献资料和网上检索的相关资料看，国内对初中学生动手能力培养的研究比较粗浅，可操作性不强,而且研究也不够深入,还没有形成一整套行之有效的操作模式。本课题的研究是从初中物理实验教学的角度来审视，如何在实验教学中发展学生的主体能动性，挖掘学生的创造潜能，激活学生的创造思维，真正做到在学生的创造性学习中，培养学生的动手能力。通过本课题的研究，探索并整理出在物理实验教学中培养学生动手能力的一整套行之有效的操作模式及做法。因此本课题的研究具有重大理论意义和实践意义，具有一定程度的创新性。
二、本课题核心概念的界定
1．动手能力：人的动手能力是指在创造性活动中表现出来、发展起来的各种操作实践能力的总和。动手能力强的人主要有六点品质： 一是充满自信，不怕权威，不从俗，善于发现；二是敢做第一个吃螃蟹的人，敢于献身自己所从事的事业；三是善于发现把握真理；四是不怕牺牲，坚持真理； 五是善抓灵感；六是学会合作。
2．培养动手能力：借鉴和比较其它国家的经验和教训, 得出一个结论：在面对新世纪挑战的时候, 我们的学生缺少的不只是知识, 也不单单是刻苦的精神, 而是科学的动手能力。因此在教学中要注意创立富有创造性的教育环境。一方面对学生的学习和生活环境的布置设计，要力图有创意，能够引发学生的思考及探究的兴趣。另一方面要让学生多一些时间和机会去接触、认识校园外的环境中一些富有创造性的事物，比如发明创造博览会、机器人展销会、独特的建筑物及设施等，激发学生创造的愿望与动手的热情。
3．物理实验教学：中学物理学是一门以观察、实验为基础的学科，实验是物理学不可分割的重要内容，也是物理学研究的重要方法。物理实验教学以其直观具体、形象生动的教学形式，契合了中学生的心理特点和认知规律。新奇有趣的演示实验不仅激发学生学习兴趣，同时也培养学生的观察能力。分组实验增加了学生的动手机会，增强了学习的主动性。学生通过亲手做实验，能体会到“发现”和“获得成功”的快乐。在分组实验中，同学之间需要配合、讨论、争议、融合，因此实验又可以锻炼学生的勇气、信心、意志，培养学生的合作精神，总之实验教学产生的效果是其他教学手段无法取代的。本课题的研究主要从物理实验教学的六个方面来培养学生的动手能力：一是充分利用演示实验，激发学生兴趣，引导学生观察实验，培养观察能力；二是一部分简单而又安全的课堂演示实验可放手让学生完成，从而培养学生主动参与、勤于动手、善于思考的能力；三是进一步改进实验方案和方法，培养学生实验的设计能力和动手能力；四是引导学生探讨实验装置和实验原理，培养学生实验的研究能力；五是开展研究性学习活动，利用身边的物品制作教具、学具，促进学生动手能力的进一步发展；六是利用实验习题，加强学生发散性思维的训练。
4．学生：本研究的对象是义务教育阶段的八、九两个年级的中学生。该年龄段的学生随着生理心理的急剧变化，家庭、学校、社会环境的多方面影响，学习内容的逐步复杂加深，观察、记忆、想象、诸种能力得到了迅速发展，形象思维和逻辑思维呈现出二者相互促进，共同发展的态势，能对超出直接感知的事物提出假设和进行推理论证，但这种抽象逻辑思维在很大程度上还需要感性经验的支持。另外行为选择方面的无意识和习惯性也逐渐减少，开始较多地体现出主观能动作用，对探求事物的认识倾向表现出更大的坚持力，即有了较为长久稳定的兴趣。总之这个年龄段的学生思维具有可发展性，是动手能力培养的最佳时期。
三、课题研究的总体规划：
1.本课题研究的组织与分工
为了提高效率，保证课题的顺利开展和进行，建立课题组的组织机构，并作明确分工。
组织机构：
负责人：彭万洪 李炳森
组 长：赵正菊
成 员：岳明华 朱晓燕
具体分工如下：
李炳森主任，作为课题的负责人，负责课题的各项协调工作。
赵正菊老师，作为课题的组长，负责课题的申报、开展研究的策划指导、课题研究的组织实施及课题结题报告的撰写，并参课题的研究。
学生实验情况问卷调查由赵正菊老师设计，朱晓燕、岳明华两位老师负责调查。
岳明华老师负责对资料进行整理和课题会议记录。
2. 本课题研究进度安排与具体措施
2014年11月-2015年2月 课题申报。
2015年3月-2015年4月 准备相关资料，选取实验班级，课题开题。
2015年5月-2015年7月 精心设计问卷调查表和座谈内容，弄清实验班学生的实验动手能力的现状。并进行理论学习和研究，课题组负责人召集参研教师设计操作方案，并进行可行性论证。
2015年8月-2016年3月 课题开始实践研究，在实践过程中及时总结经验，撰写论文。
2016年4月-2017年5月 根据取得的阶段性成果，进行实验推广，并进一步总结、完善，在此过程中，积极撰写论文、收集成功的课例和收集学生的获奖作品。
2017年6月-2017年7月 编辑论文集、课例集、学生获奖作品集，并撰写结题报告，准备结题。
四、课题研究的实施方案
1.近期工作（2015年3月—2015年7月）
（1）完成文献汇编，进行理论学习，安排集体学习三次（要有记录）。
（2）完成问卷调查表的编制，在6月20日左右进行问卷，7月底前完成调查报告。
（3）课题组负责人召集参研教师设计操作方案，并进行可行性论证。
2.中期工作（2015年8月—2016年3月）
（1）选定实验班和物理兴趣小组，课题按规划方案展开研究。
（2）收集研究过程中的材料。
（3）课题发表论文不少于1篇，获奖论文不少于2篇。
（4）在2016年2月进行课题中期成果汇报，做好材料汇总。
（5）在2016年3月组织一次自制教具、学具展览。
（6）进行教学课例总结。
3.后期工作（2016年4月—2017年7月）
（1）根据实验班取得的阶段性成果，进行全校推广，在推广中总结、修正、提高。
（2）收集整理材料，汇编成论文集、自制教具（学具）作品集。
（3）撰写课题结题报告和总课题结题报告。
（4）请县有关专家进行结题论证，准备结题。
三、课题可行性方案讨论稿
方案1：利用演示实验培养学生动手能力的实践研究
研究方向：
结合演示实验的特点，引导学生思考：①为什么要这样做？②有没有更好的做法？③要想取得更明显的效果，对该实验如何改进等问题，其重点在演示实验的器材选择、可见度、安全性及可操作性等方面进行研究培养学生创造能力的有效做法。
研究方案：
根据研究方向，制定该方案讨论稿：
1.选定实验班级（最好选择八年级某班）跟踪研究两年。
2.精心备课，利用演示实验，培养学生的提出问题能力、观察能力、归纳能力，训练学生的发散思维。
3.利用某些演示实验的局限性(如可视性不高、实验效果不够理想、误差较大等)，引导学生对实验器材进行改进、实验方案进行重组、选用代用器材进行实验等，通过这些活动培养学生的动手能力。
4.精心设计“失败的演示实验”，引导学生的思维，评估实验失败的原因，激发学生创造潜能，把失败的实验做成成功的实验。
具体安排：
1.2015年5月-2015年7月，学习培养学生动手能力的理论文献，根据演示实验特点与学生的学习现状，结合可行性方案讨论稿，制定出切实可行的实施方案。
2.2015年8月-2016年3月，选定实验班，开展实验研究。收集过程材料，撰写论文。
3.2016年4月-2017年5月，对取得的阶段成果进行全校推广，并不断总结、修正、提高。
4.2017年6月-2017年7月，撰写课题结题报告，准备结题。
方案2：利用分组实验培养学生动手能力的实践研究
研究方向：
结合分组实验的特点，引导学生思考：①如何设计实验方案？②如何对实验数据进行处理？③如果缺少某种测量工具或仪表，如何进行实验？④如何进行误差分析？⑤如何对所做的实验过程进行评估等问题，着重在实验方案的设计、实验数据的采集和处理、误差分析、对实验方案的评估等方面进行研究培养学生动手能力的有效做法。
研究方案：
根据研究方向，制定该方案讨论稿：
1.选定实验班级（最好选择八年级某班）跟踪研究两年。
2.精心备课，利用分组实验，培养学生的提出问题能力、观察能力、归纳能力，训练学生的发散思维。
3.利用某些探究性分组实验，引导学生大胆想象，设计多种实验方案，选择实验器材，进行实验操作，采集实验数据，分析归纳，得出结论，并对实验过程进行评估，对不同的实验方案进行优劣比较，在探究过程中培养动手能力。
4. 利用某些测量性的分组实验的误差较大，引导学生对实验方案进行评估并作改进；利用实验时某些测量仪表（器具）的损坏，引导学生选用代用器材或利用剩下的器材进行实验，通过这些活动培养学生的动手能力。
5.在测量电阻或电功率的实验中，精心设置实验故障，让学生在排除故障的过程中，通过开动思维，培养动手动脑能力。
具体安排：
1.2015年5月-2015年7月，学习培养学生动手能力的理论文献，根据分组实验特点和学生的实验能力现状，结合可行性方案讨论稿，制定出切实可行的实施方案。
2.2015年8月-2016年3月，选定实验班，开展实验研究。收集过程材料，撰写论文。
3.2016年4月-2017年5月，对取得的阶段成果进行全校推广，并不断总结、修正、提高。
4.2017年6月-2017年7月，撰写课题结题报告，准备结题。
方案3：利用自制教具、学具培养学生动手能力的实践研究
研究方向：
引导和发动学生利用身边的日常生活用品和各种儿童的玩具，本着知识与技能相结合、动手与动脑相结合、探究与创造相结合的精神，在自制教具和学具或者对已有的实验器材进行改装的过程中，开发学生的创造潜能。着重在利用身边的日常生活用品和各种儿童的玩具，引导学生自制教具和学具的过程中研究培养学生动手能力的有效做法。
研究方案：
根据研究方向，制定该方案讨论稿：
1.组建物理兴趣小组（最好在八年级），召开两次辅导讲座，激发学生积极参与小制作、小发明。
2.精心设计每次活动方案，布置每一次的制作任务，进行小制作、小发明，组织学生参加省州县的科技创新大赛奖评活动，激发学生的潜能，培养小发明家。
3.引导学生利用身边的日常生活用品和各种儿童的玩具，根据教与学的需要，自制一些教具和学具，把教师的演示实验变成学生的边学边做实验。并积极参加自制教具、学具的展评活动，在制作活动中，开发学生的动手能力。
具体安排：
1.2015年5月-2015年7月，根据自制教具、学具的特点和学生动手能力现状，结合可行性方案讨论稿，制定出切实可行的实施方案。
2.2015年8月-2016年3月，组建物理兴趣小组，开展自制教具、学具实验研究。收集学生的获奖作品及过程材料，撰写论文。
3.2016年4月-2017年5月，对取得的阶段成果进行全校推广，并不断总结、修正、提高。
4.2017年6月-2017年7月，撰写课题结题报告，准备结题。