中学物理低成本实验的开发与研究课题立项申报书

附件1课题编号河南省基础教育教学研究项目立项申 报 书课 题 名 称 中学物理低成本实验的开发与研究 学 科 分 类 物 理 主 持 人 姓 名 柴 卫 东 所 在 单 位 商丘市梁园区基础教育教学研究室 填 表 日 期 2013-05-10 河 南 省 教 育 厅 制填 表 说 明 一、申报书各项内容用黑色签字笔如实填写或电脑打印，要求语言严谨，字迹清晰。二、申报书需报送一式3份，A4纸复印，左侧装订。三、课题主持人限1人，须为中级及以上职称；主要成员限5人以内（不包括主持人）。四、各省辖市、省直管试点县、重点扩权县（市）教育局和厅直各中小学校负责申报的组织工作。五、材料报送通信地址：郑州经济技术开发区经南三路12号河南省基础教研室课题办（415室）邮政编码：450016联 系 人：杨伟东申宣成联系电话：0371-6200521562005268电子邮箱：hnjysktb一、数据表课题名称中学物理低成本实验的开发与研究主持人姓名柴卫东性别男民族汉出生年月1968.09行政职务中学物理教研员专业职务中学高级研究专长中学物理教育教研工作单位全称商丘市梁园区基础教育教学研究室联系电话0370-225739113837036226电子邮箱lyjyswl邮政编码476000主要成员姓名性别出生年月专业职务工 作 单 位崔 鑫男1978.7 中学一级商丘市第六中学刘 莉女1975.7中学一级商丘市第六中学左凤娟女 1976.8中学一级商丘市第六中学梁 慧女1981.9中学二级商丘市第六中学石 岩男1970.5中学一级商丘市第六中学最终成果形式研究报告计划起止时间2013年05月至2014年05月 经费预算自 筹二、课题设计论证本课题研究的理论意义和实践意义：物理学是一门以实验为基础的科学，物理实验是物理研究的基本方法之一，是学生建立概念、探究规律的基础，也是培养学生学习兴趣、动手能力、实践能力、创新能力的重要途径。实验教学和直接讲述相比，确实要花费更多的时间和精力，而且在得出结论方面反不如直接讲述来的简洁、明确；但学生从物理实验中所获得的感性认识，探索能力和动手技巧等，不是直接讲述所能给予的，而且物理实验在增加物理教学的趣味性方面，也有它不可替代的作用。义务教育物理课程标准也提出：“除专门配备的仪器外，应提倡师生利用身边的物品、器具、材料进行物理实验”，“教学中应该多做试一试、动动手之类的随堂小实验，还应该让学生多做一些家庭小实验”。但目前仍有一些物理教师存在着“做实验不如讲实验，讲实验不如背实验”和借flash动画模拟实验的“应试实验”思想。著名的物理教育家朱正元教授曾倡导“坛坛罐罐当仪器，拼拼凑凑做实验”的主张。本课题针对初中物理新课程的低成本实验一方面具有取材方便、成本低廉、制作简便、操作方便、接近生活等优点；另一方面低成本实验选材贴近学生的实际，既能让学生动手动脑，启发思维、培养能力，又可有效补充教学的需要，在物理实验中可以使操作简化且现象更明显，效果更显著。因而中学物理低成本实验的开发与研究在初中物理教学中具有现成实验器材所难以承载的独特的教育价值。本课题相关研究现状：在国外一些发达国家，他们的中学物理实验大多是研究性试验，中学物理实验教学在提升学生素质教育方面，做了许多有益的尝试。他们开设有物理实验选修课，建立开放实验室，建立物理实验教学网站等，学生可以随时做自己感兴趣的实验，使学生掌握研究问题的基本方法和思路。在美国，电视节目上经常制作一些趣味的低成本实验指导学生；在英国，教师要接受制作和表演低成本实验的技能培训；在桂林国际物理教师学术会上，欧美的许多物理教师，随手拿来就可以做许多实验，常让许多发展中国家的教师自叹不如。另外，在西方国家还一直很重视趣味性物理实验的开发和研究，甚至有些国家开设有走廊实验、橱窗实验、展示试验等，这对我们今后的实验教学研究有很大的启发。在我们国内现有的条件下，我们也正在积极开发低成本物理实验，加大实验教研力度。关于中学物理低成本实验教学研究，自新课程实施以来，已有许多教师投入研究并取得很多成果，特别是近十年来，随着各级部门的关注，全国各地的中学物理实验研究小组及实验研究中心如雨后春笋般纷纷涌现出来，出现了许多低成本实验研究成果。如东北师大韩长明教授用塑料瓶制作的简易教具系列，构思巧妙，制作精美，趣味性强；深圳华侨中学研制的教具“红外寻的枪”、“蝙蝠车”等巧妙应用了新技术、新材料，实验构思新颖，现象生动有趣；南京师大刘炳升教授用装胶卷的暗盒制作物理小车、滑轮、共鸣器、万花筒等，可以做力、声、光、静电等几十种实验。但目前中学物理低成本实验开发总体来说还比较缺乏，人们对它还缺乏太多的关注和深入的研究，所以无法适应创新人才培养的迫切需要。课题研究的重点及创新点:本课题研究的重点是针对现在物理实验教学的现状，立足生活实际，体现科学原理，利用身边易取易得、价格低廉的物品，运用创造原理和创新方法自制物理教具，努力实现低成本甚至无成本物理实验的开发和研究。低成本实验可以拉近物理学与生活的距离，让学生深切地感受到科学的真实性。低成本的实验可以使学生感到物理学更加的亲近、真实、可靠，让学生更加切身地体会到物理与生活，物理与技术，物理与社会以及物理与个人之间的亲密关系，从而感受到学习物理就是从本质上探究和认识环境世界，而且这种研究本身也是一种创新，把学生课堂上难以解决的物理问题或理论，以新颖的形式展现出来，且方法简单、效果出乎意料，从而激发学生的学习兴趣，培养学生的创新能力，使学生走出实验的盲区，消除对实验的神秘感。本研究不但适合教师制作教具，还适用于中学生自制学具，对激发和指导学生的学习兴趣，培养中学生的动手能力、创新能力和实践能力很有帮助，为适应新课程教学，实施探索性、研究性学习，提供了一条切实可行的途径，对基础教育改革也具有很大的推动作用。本研究主要创新点有：1.利用日常器具进行小制作，形式多变、新奇有趣，实验装置易得易做，学生手脑并用，能启发学生善于发现身边的“低成本实验”。2低成本实验取材简单易修，教师不必担心仪器的损坏，学生在操作时也不会因担心弄坏实验仪器而有心理负担，在放松自由的实验过程中获得直接经验和深切感受。3. 应用低成本实验可以不断改进演示实验，增强演示实验的趣味性、直观性，启发学生思维，加深对物理的理解，突破教学重难点。4.应用低成本实验还可以引导学生创造性地设计小实验，制作小发明，提高学生的创新能力和研发能力。5.由于物理学科并不是孤立的，应用低成本实验在联系生活进行探究时不仅让同学们认识到了物理的重要性又联系了其他学科，了解自然界事物的相互联系，注意学科间的相互渗透，关心科技发展给社会带来的影响，体现了中学物理新课改理念。三、完成课题的条件和保障本课题研究的方法、途径：本课题以商丘市第六中学为主要研究基地，采用多种方法研究开发低成本物理教学实验器材。1.文献研究法：根据研究的需要，有目的、有计划地查阅、收集相关的文献资料，对本课题的研究目标作出具体描述，分析中学物理实验在物理教学中的独特功能，为课题研究提供可靠的理论依据。查阅物理教学法、物理课程标准、物理实验教学、心理学方面的论文和论著，教师教学教案、教学实录等，为课题研究提供理论支撑和论证依据。2.实地调查研究法：对商丘市第六中学物理教师教学的现状，学生参加物理实验和学生对物理实验的认识和看法进行调查与分析。3.访谈法：访谈有关的教育研究专家和部分中学物理教师、学生，进一步深入了解物理实验的现状，物理实验在探究性学习中的作用及影响初中学生进行探究性学习的因素。4.实验研究法：进行对比各组实验研究，在实践中探索适用于多数教师及学生的低成本中学物理实验器材。5.个案研究法：研究学生在物理实验改进前后学习状况的变化，对个别学生、个别班级、年级或特定群体等典型个案进行深入全面的调查和剖析。6.问卷调查法：通过问卷、听课、座谈、教研活动等形式，观察、了解、调查、分析学生对物理实验器材使用情况的反馈。课题研究的方案设计(包括研究思路、方法和时间表)步骤研究思路时间安排第一阶段:调研准备建立课题组，分析调研论证，开展研究20135-2013.6第二阶段:实验阶段收集资料：组织师生进行开发研究，形成以低成本实验教具为核心的课堂模式2013.7-2013.9第三阶段:提升阶段进一步实施实践性的教育研究与实践，请相关专家给与评定2013.10-2013.12第四阶段:分析总结完成课题论文的撰写及资料的汇总2014.1-2014.3第五阶段:验收评估做好课题鉴定工作，请专家组进行评估和验收2014.4-2014.5本课题研究预期成果及形式：1. 通过实验探究，增加了学生学习物理的兴趣，更容易理解物理现象和规律。2. 使学生养成了用实验验证结论和探究物理规律的好习惯，教师对实验的操作也更得心应手，更利于物理的学习。3.通过实验教学提高了学生观察和动手操作能力，培养了学生探索创新能力制作小实验的能力。4.形成课题报告，撰写相关课题论文。5.制作一批力、热、光、电等低成本实验器材。参考文献：1、张大昌义务教育物理课程改革与实验教学J教育理论与实践2001年第11期2、李全胜“低成本教具制作课”的发展方向研究J石家庄专科学校学报2003年3期3、王青新课程标准理念下的物理实验教学J教学仪器和实验2002年第5期 4、蓝胜业低成本实验与第二课堂柳州师范学报J1998年6月 增刊5、北京师范大学出版社全日制义务教育物理课程标准（实验稿）2001年7月第一版 6、佐侗编中学实验室知识词典南京大学出版社1990年版7、惠永中学生物理能力的评价研究 D 首都师范大学 2006年8、陈芳桂中学生物理实验能力的调查与研究 D 四川师范大学 2007年9、刘炳升中学物理实验教学与自制教具学习建议(三) J 大学物理 2001年04期10、陈鲁明开发物理实验室资源 构建多样化实验室J 教学仪器与实验 2006年10期11、王颖低成本实验对中学物理教育的促进J 龙岩学院学报 2005年06期12、黄刚国外的物理实验教学综述J 中国科技信息 2006年20期13、王晓进中学物理实验教学改革与学生科学素养的培养J 扬州教育学院学报 2006年03期14、黄智海拓宽物理实验的教学功能J 教学仪器与实验 2005年02期四、立项评审意见项目主持人所在单位意见 盖 章 年 月 日市教育局或相关单位意见 盖 章 年 月 日立项评审意见专家组意见： 组长签字： 年 月 日教育厅审批意见： 盖 章 年 月 日- 10 -