研究性物理开题报告
一、 研究背景和意义
目前在应试教育的影响下，物理实验教学难以发挥它应有的作用。许多教师认为“做实验不如看实验(录像)，看实验(录像)不如讲实验”,很少做实验，不愿花时间从事实验教学，实验只被作为收集数据，验证理论，应付考试的工具。学生实验形成了教师讲，学生做，教师示范，学生模仿的教学，学生成为被动的接受者，以至于学生很少提出问题。大多数学生重结果而轻过程，为了得到期望的结果，甚至修改实验数据。没有养成实事求是的科学态度，没有学会解决问题的科学方法，学生的主体地位远没有得到重视，学生缺乏主动探究的欲望和热情，忽视了实验对学生科学思维方法和创新能力的培养。
新课程指出高中物理课程应促进学生自主学习，让学生积极参与，乐于探究，勇于实验，勤于思考。通过多样的教学方式，帮助学生学习物理知识和技能，培养其科学探究能力，使其逐步形成科学态度和科学精神，因此，高中物理实验教学迫切需要改革。
探究性实验是在假设的指引下获取支持或推翻假设的科学实证，是以实验为载体探究科学结论形成和发展的过程，是在教师的指导下，学生运用已学过的知识、技能，把自己当做新知识的探索者和发现者，通过实验亲自发现问题.
探究性实验由于其重视过程和方法，有利于提高学生发现问题、解决问题的能力，培养与他人合作的精神，养成实事求是的科学态度，有利于学生创新能力的提高和主体性的发挥。强调通过实验探究提高学生的科学素养，已成为当前实验教学改革的主要方向。
因此，我国新颁布的《基础教育课程改革纲要(试行)》和《普通高中物理课程标准》，减少了一些验证性实验,增加了较多探究性实验，提倡将演示实验尽量转化为学生的随堂实验，同时提倡学生在教师的指导下进行探索性实验,强调要突出培养学生的创新精神和实验能力，提倡“引导学生质疑、调查、探究、在实践中学习”..以此为契机，我们师徒小组在物理实验教学改革中，对传统实验教学进行了新一轮的的反思，拟在新课程背景下开展高中物理探究性实验教学的研究.
二、课题研究的理论依据
1.中学生的心理特点
高中生心理发展正处于从幼稚向成熟的过渡阶段，其心理特点表现为：精力充沛、热情高涨;想象力较丰富，开始有独立思考能力;求知欲强，具有质疑思想;抽象逻辑思维开始发展，有一定的发散思维，迫切希望能有证明自己价值的途径;自我意识觉醒，主动性、自尊心增强，渴望与人交往;有积极向上进取的精神。由于高中生身体正开始走向成熟，而心智发展明显滞后，所以容易表现出消极的一面：如滥用精力与蛮干，急于求成、缺乏耐心，过分凭借想象力或凭空想象，不善于将精力集中，容易气馁。
2.中学物理的特点
物理学是整个自然科学的基础，除了具有丰富的物理知识外，还包含丰富的社会科学知识和科研方法，它是一门以实验为基础的严密的理论科学和定量的精密科学。中学物理又有以下几个特征：
基础性：中学物理不但是其他自然科学的理论基础，而且是一切技术科学的理论基础，所采用的科学研究方法也是其他自然科学进行科学研究普遍使用的方法。
实践性：中学物理特别重视与实践相联系，重视用实验去验证相关理论，重视与生活实际相结合。
前沿性：新版中学物理现在也要求扣紧物理前沿知识，如激光、超导、电磁流、反物质等。
探索性：探索的目的是使学生灵活有机主动地学习物理知识，使学生初步掌握主动获取知识的能力，更重要的是培养学生运用物理知识解决问题的能力。
3. 探究性物理实验与传统物理实验不同
传统的物理实验大多是验证性的，学生很少积极主动思考，而教师也很少留给学生独立思考的余地，试验操作也是学生按照课本事先写好的实验器材,实验步骤直接操作,学生的情绪调动不充分，没有新意，没有悬念，学生很难成为知识的创新者.
探究性物理实验作为学生的一种积极主动的认识建构手段，作为物理实验的一种形式，它既有别于测定性实验，又有别于一般的验证实验。探索性实验的目的在于使学生获得物理实验研究方法的训练，让学生接触探索、发明、发现的过程和方法。在探索发现的过程中，发展学生理性的、批判的思想方法，体验学者研究的苦衷和愉悦，培养他们的发现、探究能力。要达到这种目的，就要使学生在进行探究性实验时发生认知冲突,这要求探究性实验设计首先要足够“新颖”。正是这种“新颖”的刺激，才会激发学生对探索的兴趣，才能引起学生探索的欲望，才使得它与主体原有的“定势”相矛盾、相对立，才能产生认识上的不协调和冲突。比如，我们设计的“测定没有系统误差存在时干电池的电动势和内电阻”实验，要求学生自己设计电路、得出数据，并求出没有系统误差存在时电池的电动势与内电阻，这体现高中新课程探究性实验的“新颖”。
三、 课题研究的预期目标
1、 使学生体验富于乐趣的挑战：探究性物理实验因为学生必须亲自去做，才能够体会到该“如何做”。自己走进实验室核实一下，并用自己的眼睛看一看，用自己的手做一做，这要比在牛顿的著作中或在一本教科书中搜寻答案死记硬背更有意义。正如学习游泳，看再多的书，记再多的要领，都无济于事，必须亲自下水，在学的过程中感悟、总结，才能掌握游泳技术。如同在游泳池中学游泳一样，探究性物理实验就是给学生一个自主探究、亲身实践的机会。通过这种实验，学生将得到“如何去获得知识”的体验，学生的各项技能和能力将得到最大程度的发展。
2、培养学生发现问题和解决问题的`能力：探究性物理实验通常围绕一个需要解决的实际问题展开。在实验的过程中，通过引导和鼓励学生自主地发现和提出问题,设计解决问题的方案,收集和分析资料.调查研究，得出结论并进行成果交流活动，引导学生应用已有的知识与经验，学习和掌握一些科学的研究方法，以培养发现问题和解决问题的能力。
3、培养学生收集、分析和利用信息的能力：通过探究性物理实验，能帮助学生学会利用多种有效手段、通过多种途径获取信息,学会整理与归纳信息，并恰当地利用信息,以培养收集、分析和利用信息的能力。
4、学生学会分享与合作：合作的意识和能力，是现代人所应具备的基本素质。探究性物理实验一般以小组合作实验为主开展实验,学生将努力创设有利于人际沟通与合作的教育环境。使学生学会交流和分析研究的信息、创意及成果,发展乐于合作的团队精神。
5、培养学生科学态度和科学道德：在探究性物理实验的过程中，学生要认真、踏实地探究,实事求是地获得结论,尊重他人想法和成果,养成严谨、求实的科学态度和不断追求的进取精神，磨炼不怕吃苦、勇于克服困难的意志品质。
6、培养学生对社会的责任心和使命感：在探究性物理实验的过程中，通过社会实践和调查研究，学生要深入了解科学对于自然、社会与人类的意义与价值，形成积极的人生态度。
7、激发教师继续学习的热情：探究性物理实验教学使教师失去了决定学生学习内容的权威性和垄断性，学生研究的很多问题超出了课堂教学、学科教材、教学参考资料的范围，超出了教师的专业范围;学生吸纳知识的途径由单一转向多元，教师不再是学生唯一的知识来源，教师指导学生时，心中可能没底，有一种紧张感。教师如果自身知识结构失衡，如知识结构单一、知识面窄、漠视学科知识与生活实际的联系、科研能力缺乏等，就难以胜任。为了能指导学生，教师就必须利用业余时间继续学习。
四、 课题研究的范围和对象：
课题研究的范围：XX中学
XX高级中学
XX综合高级中学
课题研究的对象：课题组成员任教班级学生
五、 课题研究的内容：
1、理论研究方面：
大量查阅文献资料，组织学习有关教育理论、心理学理论和教育科研方法;对课题组成员进行培训。同时通过教学中的实践与探索对课题研究特点，规律和存在的问题做进一步研究。
2、实践研究方面：以三校课题组成员任教班级学生为研究对象，立足教材，高中物理的教学内容为出发点。将演示验证性实验提升为学生探究科学的实验，将学生验证性实验转化为探究性实验，将教材中出现的实验问题设计为探究性实验，将教材中的“阅读材料”、“思考讨论” 、“做一做”、“小实验”等设计为探究性实验.对探究性实验进行初步探索，旨在激发学生学习化学的兴趣，使学生了解科学探究的基本过程、方法与艺术，拓展学生的想象力、知识视野、创新思维能力，增强科学协作精神和学术研讨气氛，有效培养学生的科学素养。
(1)将演示实验转化为探究性问题或实验
在演示实验中，利用新的教学理念、“演示实验”的教育功能，创造性地使用教材：对于必须由教师亲自做的演示实验，使用探究法的叙述代替结论性的解释;运用科学家的思维方式分析和处理资料;将易操作、易成功，没有破坏性和危害性的实验改为学生的探究实验。
(2)将学生验证性实验转化为探究性实验
建构主义理论认为，学习不是教师向学生传递知识信息、学生被动吸收的过程，而是学习者主动建构知识意义的过程，这一过程是不能由他人所代替的。原教材基于安全、规范等因素考虑，所安排的“学生实验”大多数是根据课本设计好的方案，由教师提供实验方案与仪器，再让学生动手操作，最后填写“实验报告”。这种程序限制了学生的创新思维与分析、解决问题能力的建构。为此，根据客观条件和学生认知结构的特点，有选择地将一部分验证性的学生实验改为探究性实验。
(3)将教材中出现的实验问题设计为探究性实验
针对教材中出现的实验问题，不是直接告知学生问题在何处，而是引导学生思考讨论可能造成实验失败的原因并自行设计实验方案和学术讨论加以解决。
(4)将教材中的“阅读材料”、“思考讨论” 、“做一做”、“小实验”等设计为探究性实验
六 、课题研究的方法:有文献研究法、调查法、比较研究法、统计分析法、个案研究法、模拟研究法以及行动研究法等。
七、 课题研究的步骤
课题研究时间为二年。
第一阶段(准备阶段)：2007年5月一2007年9月 ,成立课题组，收集理论资料，组织课题组成员学习相关的材料，调查学生实验操作具体情况并建立档案以备以后对比分析
第二阶段(研究实施阶段)：2007年10月一2009年6月.
1、根据实施计划提出问题和任务，分期举办实验探究研讨活动，广泛交流，收集第一手资料，并进行整理分析，撰写阶段性研究报告等
2、通过观察、调查、分析，进行初步论证，发现不足之处，提出解释，改进观点
3、修正、改进，具体操作，再实验、再验证。通过反复论证，反复操作、改进，循环往复，螺旋上升
第三阶段(总结成果，课题结题，成果推广)：2009年7月一2009年8月
总结探究性实验的设计思想，构建探究性实验教学模式，形成探究性实验教学理论系统。
八、课题组成员分工：
邱丽琼：全面负责课题研究的各项工作，包括课题立项报告和结题报告的撰写、理论研究、教学实践和电脑操作等工作。
张凡、吴通盛、李林芳、陈栩、范子文:负责课题的实践与研究，同时进行相关信息收集、负责问卷调查设计和调查资料统计工作，同时进行网络收集、资料统计、课件制作和电脑操作工作。
叶春：主要负责课题的器材准备和方法指导。
九、 预期成果：书面报告和光盘
十、 研究经费：实报实销
理论指导：XX县教育局教科室
课题实施：师徒课题组
课题立项报告执笔人：邱丽琼
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