一、课题研究提出的背景和意义
2021年12月,我校物理组研究的区级课题《创新初中物理实验的研究》顺利结题。在该课题的研究过程中,我组教师对初中物理实验进行分类研究,按照创新实验设计的基本步骤,充分利用现有器材,设计出了大量符合学生实验的创新实验器材,并初步建立了创新初中物理实践研究的评价体系,促进了教师的专业知识不断更新,创新意识和创新精神不断增强。
为更好的延续和发展我组对创新实验的研究,就上一课题中“问题与展望”所提到的问题,决定申报《生本教育理念下创新初中物理实验教学的研究》。
本课题的研究方向上更加突出了学生的主体地位,充分发挥学生潜能,激发学生自主学习的意识;更强调实践研究,充分利用课堂教学时间,有效组织和实施创新实验,增强学生的动手和创新能力;努力探索更优化的课堂教学模式,将创新实验有效融入课堂教学中去,提高学生物理核心素养。
二、课题研究的理论依据
1. 生本教育: 生本教育是郭思乐教授创立的一种教育思想和教学方式。生本教育理念下的课堂是以学生为中心,顺应天性、尊重差异、适应需要、激发学习力,促进生长的课堂。
2. 创新物理实验教学: 实验是物理课程的基础。本课题将依据生本教育理念,以创新物理实验为抓手,探索更加符合学生认知、更能提高学生参与度,实验效果明显的创新实验教学成果。
三、课题研究的目标及主要内容
(一)课题研究的目标
1. 通过相关理论与文献研究,更新教师的教育理念。
2. 通过调查和访谈,了解教师创新初中物理实验教学的现状,以及通过实践研究后,生本教育理念落实的效果;了解学生对物理实验的感性认识、学习兴趣和自主学习能力的提升情况。
3. 剖析现有的实验教学案例,寻求突破,小步开展实践研究,初步调整实验教学模式,逐步构建以学生课堂表现为主要评价指标的初中物理实验教学课堂教学模式和评价机制。
4. 通过实践研究,观察教师落实和学生课堂表现,评估实验教学的有效性。不断总结经验,探究出生本教育理念下创新初中物理实验教学的策略与教学资源。
(二)课题研究的内容
1. 生本教育理念下创新初中物理实验的文献研究
2. 教师参与创新初中物理实验的现状研究
3. 调整和改进物理实验教学课堂评价量表,促进课堂教学改革。
4. 在创新物理实验的前提下开展教学实践研究
5. 探索创新初中物理实验教学的有效策略和其他成果
6. 探索生本教育理念下创新初中物理实验的评价机制
本课题将重点研究生本教育理论和物理实验资源的开发,其中包括教学设计、创新实验、评价量表等。其难点在于课堂教学评价量表的制定与完善,学生成长的科学测量。
四、课题研究的方法与步骤
(一)研究方法:
(1)文献研究法:
(2)调查研究法:
(3)行动研究法:
(4)经验总结法:
(二)研究步骤
1. 策略
(1)通过专家引领,加强理论学习与研究。结合调查研究、案例研读、同题异构等活动,让生本教育理念融入到教师日常教学设计中。
(2)借力相关活动,积极组织教师参与实验创新、科技创新等活动研究。将理论学习与实践相结合,培养师生创新意识、创新思维,挖掘学生的创新潜力,打开学生的创新之路和学习之路。
(3)相互学习与借鉴,提炼总结。针对教学实践中的成功经验与失败教训,及时反思,撰写报告和论文,完善物理实验教学理论成果。
五、课题研究的主要过程
(一)设计方案,研究准备
(二)理论学习,教研相助
(三)依托活动,实践探索
1. 依托“学科融合,双师课堂”的研究活动,李晓兰和陆群老师开设了《穿越时空的物理对话》的课堂教学活动。通过重现古代实验、创新实验,穿越古今中外,将物理与语文学科融合,开展了不一样的物理实验课堂教学研究。
2. 借助市、区级物理公开课的平台,积极报名参与公开课教学研究活动。我组邵金烨老师设计并执教了《光的反射》一课。
3. 借我校创建“新优质学校”这一大好时机,以生本教育理念为指导,鼓励物理教师大胆创新实验,精细打磨课堂教学,邀请专家指导,进一步将生本理念与物理实验教学有机融合。
4. 依托市级的创新实验大赛,我们要求每个老师与学生设计一个创新实验。李晓兰老师上报了作品“静电悬浮实验”,邵金烨老师上报了作品“杠杆的平衡条件”,两个作品均获得二等奖。
(四)阶段小结,巩固提升
通过课题研究,进一步巩固了创新实验成果,延续了良好的创新实验研究氛围,积极参与物理实验教学改革,探索生本教育理念下物理实验教学的有效策略。进一步提高了学生的课堂参与率,提高了学生的动手能力,加强了学生科学探究意识,巩固和内化了学科相关知识,并能应用于生活实际。
六、课题研究的阶段成果
1. 调整物理实验课堂教学评价标准,以评价量表促进教师教学观念的转变。
2. 创新实验仪器
3. 创新教学设计,丰富物理实验教学流程,使教师更加注重学生的主体地位。
创新可以从原有的基础上小步改进。我们组通过改进教学设计,改变自主学习内容,增加教学设计流程,丰富实验环节等方法,促使教师在教学设计时就重视学生主体地位的体现,解决学生可能出现的自学和实验的难题。少讲多议,利用学习小组解决相关问题,展示实验成果。
(1)增加“学习任务-学习目标”等流程,向学生明示了学习主题及学习目标。
将原本教案进行改进,设计出利于学生自学的导学案。我们将原有的“复习回顾-实验探究-巩固练习”流程进行了梳理,在生本教育理论的指导下,设计为“学习任务-学习目标-主要知识回顾-实验探究—巩固拓展”的流程。
在“学习目标”的设定中更强调了讨论、小组合作、小组评价及学生归纳能力的培养。不仅如此,在“主要知识归纳”环节,改变原来生搬书本概念的方式,改用实验结论、物理规律填空的方式,既复习了概念又为后续设计实验、探究实验、得出结果等环节做好了铺垫。
流程的改变,更能激发学生研究的欲望,更加符合学生学情和认知规律,使学生更加明确学习重点、学习路径及学习方法。
(2)调整实验探究的步骤与要求,更易于学生参与到实验设计环节。
在了解实验原理的基础上,学生需选择实验器材、设计实验步骤、设计记录数据的表格。根据学生掌握知识的情况分析,学生对选择合适器材的难度不大,在两个设计环节会有很多分歧和遗漏。为降低学生设计实验的难度,可设计合适的问题,引导学生思考与讨论,归纳多种方案,再在这些方案中,选定合理的方案探究,既有对比,又有可信度。
(3)增加“数据分析和实验评估”环节,给予学生更大的展示和想象空间。
在以往的教学中,学生得出几组数据后,教师就会要求学生给出相关结论。这对于很多学生是做不到的,因此,这类实验的结论多数由老师代为得出的。通过增加“数据分析和实验评估”环节,学生多了相互间数据的比较,由学生归纳总结。充分相信学生,全面依靠学生,真正使学生成为学习的主体。
4. 创新实验教学方式,搭建学生实验的脚手架,增加学生思维和动手的机会。
学生要像科学家一样研究,必须具备相应的知识、能力和方法。对于初中阶段的学生,对科学的认识还很浅显,能力薄弱,方法欠缺,必须要为其完成实验搭建合适的脚手架。
(1)趣味实验,启发学生思考
(2)任务驱动,提高学生创新能力
创新是内驱力的表现。有了问题或需求,才更有创新的动力。相对开放的问题,才有学生自由设计的空间。
学生的自主学习、自主探究一定需要老师为其搭建脚手架,放开学生想象的空间,有方向、有任务,才能引导其走向自主,走向远方。
(3)大胆假设,分组同步完成实验,提高课堂效率。
创新实验需要教师大胆假设。在教研活动中,我们组大胆设想,如果两组实验方案同时完成,再通过小组间对比数据、引发思维,寻找异同、概括总结,能否进一步提高课堂效率,提高学生的参与度,培养学生主动质疑,大胆论证的能力。后期将进行类似实验的尝试。
通过生本教育理论和新课程标准的研究,我校物理教研组对物理实验课堂有了更进一步的认识,创新实验的数量进一步增多,学生的参与热情更高,学生动手能力和创新意识得到了加强。
七、存在的主要问题及今后研究设想
初中物理教师受制于自身的经验和中考的压力,对“以学生为中心”的生本教育理论研究不深,实践不广,难以放开手脚。
学生个体的差异较大,学习习惯于讲授,主动学习意识不强,实验探究能力弱,且农村地区社会资源相对薄弱,学生眼界小。
自制实验多为基础的演示实验,数字化、智能化实验研究较少。
今后将在剖析物理实验教学案例中,进一步指导、构建生本课堂模式,让学生自主学习成为习惯,课堂实验设计更具有探究性,实验教学反馈更加及时性。
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