物理实验教学研究(2013.1山西太谷)

中学物理实验教学研究北京师范大学物理系 李春密 Licm@

一、实验教学的概念1、国外 在使用美国英语的国家，实验教学是“laboratory activities”;在 使用英国英语的国家，实验教学被称为“practical activities”。 V.N.Lunetta 等人认为学校实验这一术语是指在学校环境中，学 生接触具体物体或二手的数据(例如天文照片和虚拟实验等),来 观察和理解物质世界的经历(The terms have meant experiences in school settings where students interact with materials to observe and understand the natural world)。这些活动既包括学生个人的实验、 小组或班级的演示实验，也包括持续数周的探究或项目研究 (project),以及在校外进行的相关活动。 在韦氏大词典中，experiment的词义是为了揭示未知事物所进行 的活动或过程；laboratory的词义是进行科学实验或研究的地方或建 筑物；demonstration的词义是使事情变得明显、易懂的活动、过程 或手段。

2、国内 意大利人、耶稣会士利玛窦(Matteo Ricci,1552-1610)于明末(1582年) 来华，西学东渐活动开始，西方的科学技术知识开始传入中国，我国也进入 近代科学的萌芽阶段。大量的科学著作被带到中国，并通过口授或者翻译为 国人了解。在我国物理学发展早期，对其影响最深的是由江南制造局翻译的 《物理学》。这本书是日本的物理学家饭盛挺造编著，腾田丰八和王季烈翻 译的。这是中国第一部全面系统的物理学书籍，我国的“物理学”这一术语 也是在这本书中开始被使用的。在这本书中，experiment被译为“试验”。 在洋务运动推动下，1862年清政府设立了京师同文馆， 1866年同文馆增 设天算馆，1888年增设格致馆，自此物理学在各级各类学校开始开课讲授。 查找中国期刊全文数据库和20世纪我国中小学物理学科课程标准和教学大刚 发现，在解放前演示实验被称为“表演实验”或“示教实验”,直到解放后 1956年，“演示实验”这一术语才出现在中学物理教学大纲中。雷树人最早 使用演示实验这一术语。教学实验术语的变化原因可能是在解放后，教育界 全面学习苏联，“演示实验”可能是由俄语翻译而来的。在解放后对我国物 理教育界影响较大的是前苏联的兹那敏斯基，他的著作《中学物理教学法》 对我国教学论教材的结构影响深远。与此同时，在前苏联教育思想的影响下， 课外实验这种实验类型也在教学中出现。

3、实验教学的概念物理实验是有目的、有计划地运用仪器、设备，在 人为控制条件下，使物理现象反复再现，从而进行认 真观测，获取大量资料的一种科学研究方法。 在物理教学中做的物理实验是物理教学实验

,新课 程注重科学探究，实质上是注重真正体现物理学研究 过程和方法的物理实验。物理实验教学在新课程实施 中占有重要地位。

4、物理实验的特点和作用主 要 特 点 可控性 可重复性

主 要 作 用

发现新事物和探索新规律 验证理论 测定常数 推广应用

5、科学实验与教学实验的比较

科学实验目的 发现新现象，探索新规律

教学实验帮助学生掌握知识和学习方法，培 养能力，提高素质。

内容 由需要探索的新问题而定，内 按一定的教学目的设计，根据教学 容是新的，一般是未知的。 实际的需要安排。比较成熟的。 形式 通过实验观察、测量、记录、 通过探究等方法使学生形成概念， 计算和分析，总结出规律。 掌握规律

6、物理实验在物理教学中的作用 (1)激发学生的兴趣和求知欲(演示电表) (2)创设有效学习环境、促进学生对知识的掌握 (3)训练学生的科学方法

(4)培养学生的各种能力(5)培养学生的科学态度和情感

7、物理实验教学的主要任务1.获取和巩固物理学的理论知识，学会测量某些物理量。 2.学会使用基本物理仪器。 (如学生电源) 3.明确进行物理实验的一般规范。 4.能按要求正确完成实验操作，分析和处理所得实验数据。 5.学习操作物理实验仪器、观察物理现象的基本技能、技巧。 6.学习和初步运用误差理论。 7.明了观察和实验手段研究物理现象的基本程序。 8.培养学生在物理实验中的观察、思维和操作能力。 9.使学生端正实验态度，养成良好习惯，培养探索精神。 10.使学生感受学习物理的乐趣，激发求知欲和动手操作兴趣。

二、实验教学研究的现状1.近30年来我国物理实验教学研究的状况 在近30年中，我国基础教育研究经历了三个明显的阶段，物理实验教学 研究也经历了三个阶段的发展。

第一阶段(1978~1989):广大物理教育工作者整理出版了已有的研究成果，为一线教师提供了丰富的实验素材，满足了基础教育阶段物理课程 的教学需要。这一个阶段的研究成果有：安忠、刘炳昇主编的《中学物理

实验教学研究》、教育部(原国家教育委员会)教学仪器研究所组织人员编写的初高中物理实验教学系列著作(《初中物理学生实验》、《初中物 理演示实验》、《初中物理自制教育》、《高中物理学生实验》、《高中 物理演示实验》)以及王兴乃的三大本《高中物理实验大全》。这些书籍 不仅系统梳理了中学物理实验的已有研究成果，并且对这些成果进行了高 度的总结。这些书籍解决了当时物理教学的需要，成为物理实验教学的里 程碑，为物理实验教学的改革和发展奠定了基础。

第二阶段(1990~20

00):我国物理实验教育工作者针对中学物理教

学实际，开始了本土化研究，对实验的原理进行细致的分析。这一阶段的成果包括陶洪主编的《物理实验论》、罗星凯的《中学物理疑难实验研 究》、李春密等主编的《中学物理教学法实验研究》等著作。这些研究从

理论上深入地分析了物理实验的作用和功能，从更深层次剖析实验，解决了中学物理教师在教学中遇到的实际问题，起到立竿见影的效果。在这一 时期，我国物理实验工作者在教学实际中，发挥聪明才智，针对原有验证

性实验不足的问题提出了探索性实验、开放性实验、设计性实验。在演示实验、学生实验、课外实验，并在此基础上进一步提出了边教边实验的方 法(或称为边学边实验)。

第三阶段(2000年至今):我国开始了新一轮基础教育课 程改革，我国的物理实验教学研究开始与国际接轨，探究式 教学引入到物理教学中，实验教学与其融合在一起。实验教 学与前概念、建构主义学习方式、概念转变联系在一起。在

这一阶段，刘炳昇主编了《中学物理实验与自制教育》、撰著了《继承与创新-初中物理新课程建设的理论与实践研 究》,广大物理教育研究者和一线教师也发表了大量的实验

研究论文。

2、博士论文情况罗星凯《实验室情景下学生学习的研究—一个建构主义的视角》 李春密《高中生物理实验操作能力的发展研究》 朱 敏《虚拟实验与教学应用研究》 傅 骞《实验技能测评自动化理论与应用研究》 张 伟《“非常规”物理实验教学理论与实证研究》 王 鑫《多普勒效应综合开放实验室教学系统的建构》 顾江鸿《演示实验教学策略的理论与实践-基于学生实验观察认知特点的 POE、POAA 》

3、《课程 教材 教法》综述 《课程 教材 教法》创刊于1981年，它是基础教育各门学 科理论研究的前沿阵地。2008年4月26日，利用北京师范大学 图书馆注册号查询中国期刊全文数据库。在刊名中输入“课程 教材教法”,然后在篇名中输入“实验”进行二次查询，共有 312篇文章。其中有关实验教学的文章共 66篇，而篇名中包含 有“演示实验”的只有一篇，即2007年叶歆和李春密的《主体 性物理探究演示实验教学策略的建构》。对这66篇文章按学科进行统计，其结果为物理31篇 …… 此处隐藏：3381字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……