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1、重点高中物理“探究式”学习研究与实验结题报告 一、问题的提出：20世纪中叶以后，随着科学技术的发展，人类社会生活发生了深刻变化，信息化、全球化趋势不可阻挡，导致人类对知识、能力、竞争力等概念产生了新的认识。对于学校教育来说，重要的不是让学生掌握多少现成的知识，而是让其学会获得新知识的方法，提高创造新知的能力。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指出：要让学生感受、理解知识的产生和发展过程，培养学生的科学精神和创新思维习惯，重视培养学生收集处理信息的能力，分析和解决问题的能力，语言文字的表达能力，以及团结协作和社会活动的能力。这无疑是学习方式的一次重要转变，也就是改变学生在原
2、有的教育，教学条件下所形成的偏重记忆和理解，立足接受教师知识传输的学习方式，帮助他们形成一种主动探究知识，重视解决实际问题的积极的学习方式。学生在教师的指导下，以类似科学研究的方式去主动获取知识、应用知识解决问题，培养创新精神和实践能力。学生的学习方式从单一的接受式学习转变为接受式学习与探究性学习相结合，探究性学习转变成学生学习的一种基本方式。环顾全球的“物理教育”，物理学家、物理教学法专家、物理教师都在异口同声地惊呼：“世界范围内的物理教学效率低！1 ”在中国，普遍反映是：“物理难学！物理难教！”国内很多研究物理教法的知名教授为此也提出了很多的理论指导，以求改变现状，如：顾明远教授、阎金铎教
3、授、查有梁教授、梁树森教授等。在阎金铎教授主编，查有梁教授著的物理教学论和梁树森教授著的物理学习论中，都有探究式学习的阐述。在物理的教学中，探究式学习可以帮助学生理解较复杂的实验和深难的物理知识，还可以加深学生的记忆。在物理学习中，探究式学习具有探索和解释两个功能。解释功能在于唤起学生头脑中已有的知识或经验表象，对将要学习的知识提供一个相近的表象，实现知识或经验的迁移。我们正是想利用探究式学习方法的解释功能，来突破教学难点，解决物理难学、物理难教的问题。二、实践研究过程：1、实施策略：第一阶段：2005年3月2005年11月为准备阶段：本阶段主要工作是：共同制定课题，制定研究计划，组成研究组成
4、员并达成共识，请校领导担任顾问，求得学校支持，请示上级批准。第二研究阶段：2005年12月2007年8月为研究阶段：本阶段的主要工作是：首先根据报到学生的实际情况，研究选定实验前问卷内容，进行研究前的测试和问卷调查，选定实验班和对比班，完成实验前的一切准备工作。然后在实验班进行探究式学习实验，至少每学期召开一次成员会，总结前一段时间的情况并做好记录，共同研究下一步工作方向及具体内容，每学期课题小组成员上一节校级或组内公开课，通过学校的每一次阶段考试进行调整。第三阶段：2007年9月2008年3月为总结阶段：本阶段的主要工作是：本着实事求是的态度，认真总结本项教研的得失，成功之处和失败之处都要如
5、实总结，以便以后能更好的完成教学工作。2、基本内容：具体表现如下：在课堂教学中进行探究式学习，实施一种有益的物理课堂教学模式探究启发模式，在课堂教学中，将验证性、应用性实验转变为探索性实验性学习。在课外自制实验教具和科技制作中进行研究性学习。在对新科技问题的研究中进行探究性学习，在关注社会热点问题的过程中进行探究性学习。关注日常生活。在解决实际问题中进行探究性学习，在对物学史的研究中进行学习，在社会调查实践中探究性学习。三、实验的结果与讨论：1、实验班与对比班的学习兴趣调查分析与评价1.1调查的内容、目的和方法调查内容：对实验班和对比班的学生进行关于物理学习兴趣的调查。调查目的：了解他们在实验
6、前对学习物理的兴趣，选出实验班和对比班，为下一步的实验教学提供依据；在实验总结阶段，再对班级学生进行同样的调查，对比分析实验班和对比班学生在实验过程中的变化和差异。调查方法： 问卷调查法。1.2调查问卷的统计结果当一个学生对某一门课发生浓厚的稳定的兴趣时，学习这门课就有了内在的持久的动力，这种内因的作用能充分调动学生学习的积极性，因此兴趣在教学中有着不可低估的作用。那么探究式学习教学对提高学生学习兴趣上是否有显著作用呢？为此，我们对实验班和对比班的学生进行了两次问卷调查研究，采用同样的试题，分别在实验前和实验后进行，以此来分析实验班和对比班学生在整个实验过程中的物理学习兴趣变化情况。试卷采用封
7、闭型、是非式，共39题。其中第1、3、4、6、7、8、11、12、16、17、20、22、23、25、27、29、30、31题答“是”得1分；第2、5、9、10、13、14、15、18、19、21、24、26、28题答“否”得1分，上述各题得分之和即为被试的兴趣水平分数，满分30分。若第32、33、34、37、39题答“是”得1分，第35、36、38题答“否”得1分，上述各题得分即为被试的说谎分数，满分8分。若说谎分数超过4分（含4分），视为废卷。对有效卷进行评分，每题答“是”，得1分，用得分除以人数，得到了各班男、女生各题答“是”的人数百分比，根据统计结果选定了实验班和对比班：实验班2/1对
8、比班1/1；实验班7/1对比班16/1；实验班10/1对比班14/1；实验班3/1对比班17/1。通过第2、5、6、10、11、13、14、15、16、17、18、21、23、24、27、29等题目的回答情况均可以看出，学生对物理的学习兴趣不浓、害怕物理，甚至有18个数据达到100或0；第4、25等题目的回答情况中，2/1和1/1这两个班级的回答与其它班级的回答明显不同，这是因为这两个班级是我校的两个重点班，即：全校一千六百一十多名高一学生中，升学成绩为前一百四十六名的学生，分成两个班，所以他们的个别题目回答与其它班级学生的回答不同是正常现象；而第18、20等题目中，答“是”的女生比男生多，这
9、是因为初中物理相对来说比较容易（通过第8题回答情况也可以看出），女生比男生学得好是符合实际的；当然有些题目设置不当，从学生回答情况看，有第1、18、19、27、30等题目。调查问卷的统计结果显示，虽然个别地方略有差别，但属于正常情况，实验班与对比班之间无太大差异。2、实验班与对比班学习质量的定量研究2.1实验目的、内容基本思想：本教学实验以物理教法研究为重点，对实验班和对比班选用相同的教材由人民教育出版社出版的全日制普通高级中学物理教科书（必修加选修），两个班级由同一个教师任教，但采用不同的教学方法，通过期末统考或联考，分析教学效果，对比传统教学与探究式学习的差异。实验目的：通过探究式学习来增
10、强学生的学习兴趣和学习成绩。通过每学期末大型考试，与传统教学相对比，了解探究式学习的效果，为农村高中的教学研究提供实证依据。实验内容： 普通高中物理课程。2.2实验方法结合05级学生在开学20天左右的第一阶段考试中物理学科的成绩作为实验前测，试题是由70%的初中内容和30%的高中新学习的内容组成，通过检验，检测实验班和对比班的差异。在实验过程中，每学期的期末都把期末统考物理成绩作为实验中测，进行差异性检验，高二上学期的期末考试物理成绩检验也作为后测，作最终的差异性检验。最后，对前测、中测、后测的结果进行统计，对比分析实验班与对比班的差异。2.3实验结果 1、检验依据：对两个平均数差异的显著性检
11、验而言，当相互独立的两个样本容量均大于30时，可用Z检验2。Z= 2、检验结果：本阶段的另一方面工作是实验前测。以学校的第一次考试（50%初中内容、50%高中内容，具体见附录3）为实验前测试题，通过考试成绩统计情况并进行差异检验，具体情况见表1。表1、实验前测：实验教师班级人数平均标差双侧检验结论白作霖实验班2/17287.804.120.54（0.05/2）=1.98不显著对比班1/17388.225.13王春芝刘洪春实验班7/17468.469.911.41（0.05/2）=1.98不显著对比班16/17370.8010.41柳学丰郭小霞实验班10/17469.2410.130.29（0.
12、05/2）=1.98不显著对比班14/17469.729.94王俊吴立冬实验班3/17268.1010.442.63（0.05/2）=1.98反显著对比班17/17372.288.48这些数据说明，前三对实验班和对比班之间无显著差异（且对比班成绩都比实验班好），最后一对实验组中的对比班比实验班成绩好，出现反显著现象，这虽然能给实验带来一定的困难，但可以进行实验，只要t值上升或两个班级学习绩的差异由反显著变为不显著或显著，就能说明实验的效果。表2、第一学期末测：实验教师班级人数平均标差双侧检验结论白作霖实验班2/17275.465.275.39（0.01/2）=3.37极显著对比班1/17470
13、.126.54王春芝刘洪春实验班7/17449.107.000.25（0.05/2）=1.98不显著对比班16/17148.788.31柳学丰郭小霞实验班10/17350.187.544.26（0.01/2）=3.37极显著对比班14/17445.007.10刘俊吴立冬实验班3/17248.767.620.70（0.05/2）=1.98不显著对比班17/17347.867.69由于学期末测试题比较难，所以平均分比较低，部分班级的标准差较小，但从上面的统计结果可以看出：第一组和第三组的实验结论为极显著，实验比较成功；第四组虽然为不显著，但实验前测中对比班比实验班的绩显著好，结论为反显著，由反显著
14、到不显著，也能说明实验是有效的，而且从双侧检验的t值看，由2.63到1.66到学期末测试时的0.70，由此也可以知道，正是通过实验，才使实验班的成绩，从比对比班差很多，到比对比班略好，虽然没有达到显著的效果，也足以能够说明实验班的进步，相信通过继续实验，效果一定会达到显著的；第二组的实验结论也是不显著，从前两次考试的对比中能看到效果，但学期末测试的效果反而欠佳，这与试题难易程度和实验教师的教研力度有直接关系，这需要以后调整改进，继续实验验证。表3、第二学期末测：(下学期第三阶段考试,满分为60分)实验教师班级人数平均标差双侧检验结论白作霖实验班2/17242.036.85|Z|0.78Z0.0
15、5=1.96不显著对比班1/17441.107.52王春芝刘洪春实验班7/17231.5110.37|Z|1.99Z0.05=1.96显著对比班16/16828.0410.20柳学丰郭小霞实验班10/17328.509.89|Z|0.73Z0.05=1.96不显著对比班14/17427.2610.83王俊吴立冬实验班3/17129.599.98|Z|0.46Z0.05=1.96不显著对比班17/17128.7910.56由于第三阶段考试是学科知识竞赛，无论是试题的难度、梯度还是题量都有所增加，所以实验班与对比班的比较都不显著。另外，本学期的每一次阶段考试，所有班级的标准差都变大，说明下学期开始
16、，学生学习物理的差异比较明显，有一部分学生开始学不明白了，这也是学校扩招的后果，当然这也使实验的难度增加。 表4、高二上学期末测：(上学期第四阶段考试,满分为100分)实验教师班级人数平均标差双侧检验结论白作霖实验班1/27291.087.22|Z|3.20Z0.05=3.03极显著对比班2/27388.068.20王春芝刘洪春实验班7/27068.7519.30|Z|0.56Z0.05=1.96不显著对比班16/26967.0317.08柳学丰郭小霞实验班10/27271.1015.39|Z|1.99Z0.05=1.96显著对比班14/27466.0114.49王俊吴立冬实验班3/27275
17、.2315.57|Z|3.19Z0.05=3.03极显著对比班17/27466.3317.18在学期末检测时，有两个对比是极显著，一个对比是显著，但有一个对比是不显著的。现对对比不显著的原因分析：高二（7）班与高二（16）班虽然不显著，但与学期前测相比，Z值从0.83上升到0.56，增长了1.39，实验班的平均分也由前测时比对比班低，变成比对比班高；另外，本学期的每一次阶段考试开始，所有班级的标准差都变大，说明下学期开始，学生学习物理的差异比较明显，有一部分学生开始学不明白了，这也是学校扩招的后果，当然这也使实验的难度增加。表5、高二下学期末测：(丹东市统考,满分为100分)实验教师班级人数平
18、均标差双侧检验结论白作霖实验班1/27379.737.24|Z|6.34Z0.01=3.03极显著对比班2/27371.298.75王春芝刘洪春实验班/26753.2715.74|Z|2.35Z0.05=1.96显著对比班/26653.2115.20柳学丰郭小霞实验班/26753.0310.49|Z|0.83Z0.05=1.96不显著对比班/26551.3512.38王俊吴立冬实验班/26757.4010.46|Z|2.80Z0.05=1.96显著对比班/26852.1511.30作为实验最终检测，有一个对比是极显著，两个对比是显著，但有还是一个对比是不显著的，分析原因，这与检测题的难易程度和
19、重新实验的影响有直接关系。 3、讨论3.1、总结3.1.1、探究式学习是培养学生思维能力的好方法 解决物理问题是一种创造性的脑力劳动，需要各种心理活动的参与，但其中最主要的是思维。探究式学习通过形象的逻辑主线展开教学内容，做到提出疑问以激发学习兴趣和吸引学生的注意力，分析疑问以启发学生积极思考，恰当的探究以培养学生抽象思维能力、形象思维能力和直觉思维能力。3.1.2、探究式学习是促使学生全面发展的有效途径素质教育的本质是尊重学生的主体性，面向全体学生寻求全面和谐发展。探究式学习一改传统教学只重文化知识传授而轻个性发展，只重分数不重综合素质的做法；同时也改变了传统教学模式下的重视传授知识、重视智
20、力因素、重视学习效果，变“学会”为“会学”。因此，探究式学习是物理学科面向素质教育的实用的好方法。3.1.3、探究式学习适应农村普通高中的现状与未来发展 随着学生数的增加，学生整体素质发生了很大变化，学生的各体差异进一步扩大。面临的教育对象变化了，我们的人才观、质量观也要转变，不能只埋怨学生素质降低，而是应提供给他们符合其自身条件和特点的教育选择，使其获得最佳发展。因此，实施探究式学习，使每个学生的潜能都得到最大限度的挖掘，每个学生个性都得到自由发展，使每个学生都能得到符合自身条件和特点的最佳发展。3.1.4、探究式学习能促进教师队伍现代化建设探究式学习具有广泛的适应性和实效性，不能机械地照搬
21、套用，提倡多种教法灵活运用，从学生实际出发，从教材实际出发，科学合理有效地研究实施类比。这要求教师必须进行创造性劳动，通过钻研教材和大纲，结合学生的实际，设计科学的、实用的探究式学习，需要学习借鉴许多教学理论和经验，同时也要精选大量材料，提高教学艺术。所以进行一项研究，需要教师付出大量艰苦的劳动，要求教师必须具备较高的思想素质和业务素质，才能成功。3.2、存在的问题和不足我们在教学的实践中也发现了一定的问题与不足，主要表现在：（1）教师的专业理论层次有待于继续提高。目前教师的课堂教学改革还显得有些滞后，教师的教育观念、教学方法、教学手段还有待于更新。由于教师的能力和水平有限，实验中有很多生搬硬
22、套的痕迹，课堂设计也不能满足所有人的需要。（2）在教学实验过程中，对比班的班主任教师因为考试成绩不理想而提出不满，要求终止实验，所以，在实验教学中，对比班也实行了个别问题的探究式学习，致使考试成绩检验有时差异不显著，这给实验带来了很大的误差。（）在效果评定上，结合定量定性说明的较少，很多分析结论没有得出，实验中的很多缺点或不足没有能够及时发现并改正，这种评价的不全面和不足导致教学方法改革不能得到科学公正的评定。总之，探究式学习是适应农村普通高中的现状与未来发展的一种教学模式，但由于我们对探究式学习认识还比较粗浅，做法还不成熟，不论是在理论上还是实践上，仍有不少地方值得进一步探讨和完善，有必要进
23、行科学的总结和反思。所以，我们真诚地希望各位专家和同仁提出宝贵意见，不当之处给予批评指正。以便我们共同深入探索中学物理教学中的新途径、新方法、新模式，在指导中学物理教学中取得更大实效。注释：1、H.Hilscher:物理教学的低效率问题，国际物理教育通讯，1989年第4期，第35页。2、郭述平、王景英编著，教育统计与测量方法，沈阳：白山出版社，1997.12。其它参考文献：1、阎金铎主编，梁树森著：物理学习论，南宁：广西教育出版社，1999年3月版。2、阎金铎主编，查有梁等著：物理教学论，南宁：广西教育出版社，1999。3、郑桂华主编，刘莹箸：探究性学习教学示例，浙江教育出版社，2004年4月版。