课题级别及代号：佛山市教育科学“十五”规划课题
《新课程背景下“以学生体验为主，网络信息技术为辅”
中学物理教学模式研究》
课题研究报告
主持人：王中华
研究成员：邱智飞、王荣才、范永志、李金虎、王曙前、
单位：顺德区龙江中学
电话：0757-******** ，0757-********
137********
2009－3－20
《新课程背景下“以学生体验为主，网络信息技术为辅”
中学物理教学模式研究》课题研究结题报告
王中华
作为佛山市立项的市级课题，龙江中学物理科组的全体物理教师十分重视、珍惜课题研究带给我们的学习机会，并结合高中和初中物理教学实际，深入课堂第一线，逐步开展工作，通过课题组成员三年多的努力，我们对《新课程背景下“以学生体验为主，网络信息技术为辅”中学物理教学模式研究》做了比较深入的研究，收到一定的成果，现结题如下：
一．课题提出的背景
基础教育改革的具体目标之一：改变课程实施过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现状，倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手，培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力”。物理是一门以“观察和实验”为基础的学科，离开这两点，物理将不堪设想！观察、实验探究的主体是学生，这个过程就是体验。学生体验性学习分为课堂和课外两个方面，这两个方面需要学生积极主动去钻研和自主的获取信息，及对信息进行处理。学生体验性学习是重过程、重探究、重观察实验的学习过程，而Internet在中国经济发达沿海地区遍布在城乡每个角落和多数家庭，学生上网已经成为一种趋势！整合网络资源为教学服务、利用多媒体模拟重复物理实验或探究过程、开通绿色网络、培养学生利用网络收集信息的能力已经为很多教育团体重视和利用。因此我们提出此课题，旨在过去教学模式基础上总结经验教训，构建一套“以人为本”、并充分合理利用教学资源的教学模式。
20世纪50—60年代的美国课程改革中，著名教育心理学家布鲁纳倡导“发现学习”（discovery learning），教育家施瓦布提出了“探究性学习”（inquiry learning）。之后，法国、日本纷纷将研究性学习列入基础教育教学大钢，西方发达国家纷纷进入探究性学习的探索中。上世纪90年代，美国提出“2061计划”，强调传授知识和学生体验的关系，强调信息技术在教学中的恰当运用。
研究性学习、体验性学习、重过程的学习在国外已经得到广泛的认同。
在我国，随着素质教育的推行，越来越多的教育研究者和教师反思传统的“讲解——练习型教学”的弊端，掌握各种形式的教学，让学生成为学习和探究的主体。早在1978年李吉林老师在语文学科教学中提出“情境教育”，情境创设的四个要求是：以形为手段，以美为突破口，以情为纽带，以周围世界为源泉。促进学生发展的五要素是：诱发主动性、强化感受性、着眼创造性、渗透教育性、贯穿实践性。他的研究历程十年，很多经验和做法己经有了研究性学习的特点。
最近教学改革在全国范围进行的如火如荼，探究性教学方式的探讨研究在全国有广泛深入的研究，而这方面的信息网上多如牛毛，如浙江舟山中学，温州第二高级中学等。但多数课题是非物理科，与物理教学模式创建有关的更少，许多物理实验的电脑技术实现的合理性论证属于空白，整合网络资源的体验学习在我国处于零星起步阶段。
我国网络教育面临的问题也很多，例如：网上教学目前大多还处于起步阶段，教学形式还不够灵活，有些网校教学内容更新不够及时，一支粉笔一本书"打天下"的观念和教师的知识结构需要转变……
教育部审时度势，根据国家“十五”规划提出的基础教育战略目标和基础教育现状，制定了一系列有关政策和措施。教育部陈至立部长指出：“教育部决定，从2001年起用5至10年左右时间在全国中小学基本普及信息技术教育，全面实施…校校通?工程，以信息化带动教育的现代化，努力实现基础教育跨越式发展。”
高中新课程改革于2004年在广东省全面铺开，高中教师通过培训、实践等方式对新课程有一定的了解。一直以来，中学生对物理学习存在矛盾心理。一方面：物理有趣、有用，揭示了大自然、宇宙的奥秘；另一方面：物理难学，特别是高中物理，很多学生特别是女生望而却步。所以很多学生苦恼，物理及相关专业的大学毕业生抢手和学习物理困难影响他们的人生抉择。作为教师，在新课程改革和网络时代的背景下，能提供给学生一种有效的、快乐学习方式给学生是教师的本职工作，能改变过去物理学习的繁、难、偏、旧四大弊端，让学生觉得有趣，能让学生通过互联网不停的学习，让网络成为学生学习的加油站是教师的一大成功。二．理论基础
教学模式，是在一定教学思想、教育理论的指导下，教学活动诸要素依据一定教学目标、教学内容及学生认识特点，所形成的一种稳定而又简约化的教学结构。也就是按照什么样的教育思想、理论来组织你的教学活动进程，它是教育思想、教学理论、学习理论的集中体现。教学结构的改变必然会触动教育思想、教学观念、教与学的理论等根本性的问题，可见，教学模式的改革是深层次的改革。
教学模式改革科学成功与否在很大程度上影响基础教育改革的成功与否和改革的深度。成功创建科学的教学模式是“科学发展观”在教育教学中具体的体现。
在我国现行教学改革的大潮下，本课题与时俱进，是构建理论和网络信息技术与物理整合在基础物理教学中的具体体现，是当今广大教育研究者研究的“网络环境下探究式物理教学模式”的继承的发展。学生体验拓展了探究，是当代教育提倡“以学生素质全面提高和学生终身发展”的教育教学理念的具体应用。
然“教无定法，学无定式”，本课题的研究不是设定教学的固定步骤，而是探求教学中学生和教师的作用，充分发挥学生主观能动性，充分展现现代化教学手段在教学中作用，并论证其和物理学科整合的实际问题。
三．研究内容
本课题的研究内容具体包括以下几个方面：
1．总结归纳此次教学改革前中学教学的模式，并加以对比和分析。
2．探索“以学生体验为主”的教学模式的体验内容和形式及操作手段。
3．探索不同层次学生、不同层次学校物理教学“科学体验”的差异。
4．从教材、教师和学生的角度论证基础教育阶段中学物理模型、实验，过程等电脑模拟的科学性和合理性。
5．整合网络信息技术后以“学生体验为主”的课堂教学模式的开发。
6．学生课外物理学习中网络信息技术的合理运用及物理绿色网站的建立。
四．研究方法
本课题研究的主要方法是：文献资料研究法、观察实验法、归纳对比法、调查研究法、案例研究、历史研究法、实践探索法等等。主要通过实践探索进行总结创新，探索新的教学模式。我们的思路是：“兵分三路、实践—理论—实践研究”。具体做法是：从事新课改教学的一线教师以：备课组讨论—课堂体验—讨论总结—形成总结论文；资深望重教师：论证各总结论文的电脑实现的科学性和合理性；电脑高手：网络信息与物理知识的具体整合，制作网站。整合后再付诸教学实践，形成论文或专著，完善网站。
五．研究过程
（一）学校领导高度重视、学科组成员全员参与
本课题开题以来，得到上级和学校领导的高度重视，包括时间和资金上的支持。在短短的几年时间里，学校配备了物理探究实验室，鼓励物理教师多带学生进实验室，并在全校范围内利用第八节课开展兴趣小组和第二课堂。龙江镇和学校都成立了课题领导小组，有专员管理课题的研究情况，教务处李启明主任对本课题的研究过程更加全程跟踪，并不时指导。教务处邱智飞副主任本身就是物理教师，在课题研究过程中花了相当大的精力，并实际领导物理科组全体成员不断深入研究本课题，全体成员积极主动，紧密合作，在学术研究过程中形成良好的氛围。
本课题的研究围绕物理常规教学，从课堂中来，到课堂中去，从课堂教学中不断总结经验，形成总结。把课题研究分解到平时的教研活动中去，形成：准备—课堂—教研讨论—总结—交流—形成论文。
（二）定期进行理论学习和培训
课题研究过程主要是解决问题的过程，但是结合中学一线教师特点，研究过程本身也是学习过程。本课题组成员一致认为，我们本身不是专门教育研究机构，对于在研究过程中能解决多少实际问题，我们尽力而为，但如果能借课题研究的机会提高全体物理教师的理论和业务水平，也是一大收获。课题开题后，我组织课题组成员定期集中开会，学习相关理论知识，明确课题研究目标、内容、研究方法，明确各成员在课题组的研究任务，制定研究计划，定期汇总研究成果，交流心得。譬如组织学习什么是教学模式，什么是构建主义，杜郎口中学
的“三三六”教学模式，讲授法的优缺点，学生体验和学生探究的区别和联系。讨论以学生体验为主的教学与毕业班升学成绩是否矛盾，“满堂灌”是否一无是处，高中物理知识点是否都适合学生探究，多媒体课件的制作技术，Powerpoint和Flash课件优劣比较，Asp+Access 动态网站制作技术学习，初中物理实验和高中物理实验要求对比；“洋思模式”对我校教学的启发等。三年多来，我通过各种途径，收集了40篇以上的理论文章和课题组成员共同学习，丰富了教师的理论水平，逐步提高了课题组成员对“教学模式”的认识，提高了业务水平，使学术研究有较好的氛围。
（三）明确分工，责任到人，合作协作，共同提高
本课题组每学期初都定期召开任务布置会议，明确在本阶段各成员的任务，课题能够顺利研究完成，离不开每位成员的努力工作和无私奉献，在课题研究过程中，本组成员工作积极主动，整过过程受到良好效果。
（四）开展具体研究
本课题旨在探求合适的多媒体辅助生动有效的中学物理教学手段，课题开题后，我们按三学年六个学期为研究时间单位来分段完成各阶段研究任务。每学期初（大约第三周），制定课题
阶段性任务，明确分工。把课题研究和科组每周教研活动例会结合起来，热烈讨论，发现问题，探讨解决问题方法。学期中（11周），总结一次半学期研究情况和存在的问题，需要学校哪些方面的支持和配合。学期末（18周）进行研究总结，形成论文、案例、课件、教学设计或者调查报告。
05-06学年：
第一学期：开题后，针对本课题组成员电脑多媒体水平参差不齐的情况，先利用两个月的时间要求各成员进行电脑培训，必须熟练掌握办公软件的使用，熟练掌握使用PowerPoint和Flash制作课件，特别是利用Flash制作物理实验动画模拟，本人还比较熟练掌握了Asp+Access 动态网站制作，参加了“internet未来教育家”培训，这是本课题能顺利研究下去的必要条件。经过半个学期，课题组成员的电脑水平得到相当提高。然后通过5个星期集中进行理论学习，熟悉什么是“构建主义”，什么是“教学模式”，中学教学模式特别物理教学模式有哪些，课题组在学习的同时讨论了本次课程改革前比较成功的教学模式，通过论文形式记录讨论结果；本人起草课题研究总计划、第一学期研究计划（草稿），经过课题组讨论，形成最终稿。本课题组认真讨论课题研究方向、研究核心、成果呈现形式。
第二学期：首先确定研究计划，分工。各成员分年级探索物理课堂教学中学生体验的方式和内容，分上、下半学期各上一节课题研究课（可以是实验课），分备课组讨论物理概念、物理规律、物理建模、物理实验、物理探究、物理习题、物理复习等课学生体验方式和注意的问题，总结教学中学生体验活动的设计原则，总结教师在学生体验活动中的作用，讨论学生体验活动的辅助手段。半个学期形成一次总结性材料，期末形成教学设计、教学论文、课件、录像课等总结性材料。
06-07学年：
为了研究不同层次学校学生、不同年龄学生对物理学习的态度和实际学习中存在的问题，为了探讨初中物理教学中物理体验性学习的操作方法，本学年我在上级领导的关怀下，能有幸去丰华中学支教一年。本课题研究分两条主线，在龙江中学有邱智飞主任负责，我则去丰华中学研究一些和课题既定的任务，而丰华中学恰巧有一个“探究性物理教学研究”课题研究，我和丰华中学物理老师一起，开展课题研究。在新学校，通过调查问卷了解学生的智力特点，年龄特点、对物理学习的爱好程度等基本情况，并且结合丰华中学课题共同研究，要求每个老师一学期上一节课题研究课、写一篇课题论文，研究得出初中物理教学学生体验性学习特点、教学设计要点、不同年龄学生对物理知识、实验的理解能力特点，初高中学生物理课堂教学有哪些异同点，初中物理教学体验性学习设计，初中物理实验学生体验的操作性论证。07-08学年：
课题研究深入和总结阶段。制定课题结题计划，归纳、总结前阶段课题研究成果，按年级由专人收集、整理研究材料、汇总，形成后阶段总结性论文。花半个学期的时间，筹备、讨论，
着手开发物理教学网站，在课题组内经过广泛讨论、研究，得出物理体验性课堂教学的普遍操作手段，通过公开课、示范课、研究课等方式展示“体验性课”，整理中学物理教学中可体验内容并总结设计方案和操作流程。
08-09学年：整理材料，写结题报告，应用课题研究成果指导教学。
六．研究结论
（一）经常性理论学习和不断用研究性眼光开展教学能不断提高教师的理论水平和业务能力，能不断让老师接受新的教学理念，解放思想，能更好的适应新课程改革，能丰富课堂教学内容。教师在不断探索和研究中使得教学越来越生动，不但教书而且育人。老师能做到“不但低头干活，而且会抬头看路”，让老师在研究中做有思想会创新的教育者。这个结论符合课题研究的初衷，符合新课程改革。在08年佛山市教育局统一组织的全市中青年教师基本功大赛中，我校派出六位教师参赛，获得团体成绩全市一等奖，个人有四人获奖，获奖率全市第一。这都是我们长期坚持理论学习和研究的结果。
（二）中学物理教学各种教学模式都有自身的优缺点。讲授法能不断培养学生的物理思维流畅性和思考问题的严谨性，探究性学习能培养学生的创新能力和独立思考解决问题的能力，体验性学习能使学生在学习和体验过程中理解物理过程，掌握实验操作流程，提高学生动手能力，感受生活的美好，感受物理研究的乐趣，了解自然界的奥秘，学习科学家严谨的科学态度，不懈的科学追求，掌握正确的方向和实验手段是科学研究重要保证。“洋思模式”和“反刍式”教学能让学生有效提高考试成绩，能让学生扎实掌握所学的物理知识。
（三）课件是教案中必不可少的重要一环。通过课件制作与引用的有效整合，使教学思想与成品课件同步发展，促进了教育观念更新、教学思想进步、教学手段改进，达到更好的教育效果。完成了教学课程与信息技术的有机整合，可以有效利用现有的社会资源、校园网络和互联网络，既可以丰富教学内容、体现教学思想，又减轻教师的工作强度和工作负担从而推进信息化应用深入发展，到达高级阶段。信息化教学与传统教学优劣之争：用了“新的”是否“旧的”就“一无是处”？用了信息技术就是新课程了吗？我们认为，信息技术是一种有效的教学手段，但是它不能代替物理实验和学生的实践、探索，在物理教学中“因课而易”，从实际需要出发，该用就用，该不用就不用。信息化教学与现行教学评估体系的矛盾：借助互联网，学生可以轻松地做到师生互动、生生互动，在丰富的情景和资源中自由地遨游冲浪，学生在“创造性·探索·发现式”的学习中，其运用知识的能力、创新能力及所掌握许多边缘的或强势的知识，都不在传统的教育教学评估范围之内。但为适应传统的考试方式，又要用纸和笔，进行大量适应性训练。这是“带着脚镣跳舞”。
（四）以学生体验为主，网络信息技术为辅”中学物理教学模式构建：
物理课堂学生体验教学模式的整体框架、流程和各部分间的关系如下图：
从教学模式的结构图看，教师教学的主战场是课堂，学生的学习场所包括课堂和课外。教师在教学活动中重在“启中教”，起“诱导---引导---导演---启发---开发”的“主导”作用，学生乐在“探中学”，学生是“参与---探索---发现---运用---质疑”的“主体”，教师创设问题情景，诱导学生积极参与；引导学生主动探索，让学生在探索中求知；启发学生发现规律，让学生在发现中提高；开发学生创新潜能，让学生的创新才华得以展示，最终实现探究式教学的设计目标。本课题研究认为，学生体验包括：自学、预学、探究、参与、探索、发现、运用、质疑。教学应该体现学生主体，先学后教，边学边教边总结。网络信息技术在物理课堂教学应用要恰当，教师、家长、社会要正确引导，学生搜集和获取信息的能力可在此教学模式中得到提高，学生养成的良好学习习惯将为学生终身发展奠定基础。
以“学生体验为主、网络信息技术为辅”教学模式几种常见操作流程分类：
第一类体验：以收集信息、处理信息的能力为主。如：物理学史探索中《人类对力与运动关系的认识过程》、《人类对天体运动的认识过程》、《人类对光的本性的认识过程》、《原子结构的认识过程》。主要环节包括：第一步，激趣引题，自学体验；第二步，引导点拨，借助网路、课外书籍收集信息探究；第三步，解疑导拨，讨论体验；第四步，激励评价，综合学习体验成果。
第二类体验：物理概念学习体验。以理解概念的定义、内涵、应用为核心，如：速度、力、加速度、电场、磁场、功、功率等等物理诸多概念。
物理规律探索
以实验探索为主的模式，其基本环节包括：第一步，设定情景，提出问题；第二步，分析问题，提问假设；第三步，设计实验，验证假设；第四步，分析结论，得出结果。如典型课例《闭合电路的欧姆定律》、《电磁感应现象》、《法拉第电磁感应定律》、《超重和失重》
２、建立有利于提高课堂教学效益的“新课程课堂教学”评估标准：
（1）优化课堂教学目标：基础性目标与发展性目标协调统一，即把知识、技能教学与能力、情感教学有机地结合起来。
（2）正确运用肯定和奖励的评价方法激励学生，使学生“爱学”，“会学”，“善学”。
（３）指导学生学会自我评价。指导学生大胆质疑，给学生发现问题、解决问题的机会，并以学生的问题作为教学的出发点。鼓励学生发表不同意见和独创性的见解，培养学生探究能力和创新精神。通过对学习过程、方法和效果的分析、比较、鉴别、评判、选择，学会自我调节、自我监控、自我评价。
总的来说，通过课堂教学，使学生感到在不同程度、不同方面都有收获。
2、收获
研究提高了教学成效，教师把课堂还给学生，营造了愉快、宽松、开放的教学氛围，形成了师生互动，生生互动的充满生命活力的课堂。使课堂充满勃勃生机，使学生更热爱物理学习。作为区生源最差的一间学校，我校这两年的物理会考成绩在区九间学校中分别名列第二、第四。作为学生体验的延伸，各年级都组织学生开展资料、学科信息的收集；成立课后科学探索活动小组，如：有些同学准备探索《电视塔发射的电磁波是否会对人体造成危害》；高二开展物理小制作活动：《小小电动机》、《自动沉浮金鱼》等等。学生利用假期开展学生体验活动，并把研究成果写成小论文，其中《电池在室温和低温环境中电能损失的实验研究》、《佛山市城区的热岛效应的调查》在《佛山科普时空》发表。提高了教师的教研水平，提升了教师的综合素养。实验研究期间，课题组成员除了广泛阅读现代教育教学理论外，还每学期撰写一篇研究小论文，其中多篇教研论文获奖。[page]
六、实践过程的发现与思考
1、“学生体验教学模式” 让学生在探索概念和规律形成的过程中领悟知识和方法，所以比较适用于以实验为基础的、程序性知识新授课的教学，如：《平行四边形定则》、《牛顿第二定律》、《牛顿第三定律》、《电磁感应现象》等等。为了培养学生的设计能力和运用创新能力，部分实验课如《测量玻璃的折射率》等也可采用探索模式。
2、新的教学模式转变了教师的教学行为：1）由管理者变为组织者，创设能引导学生主动参与的宽容的教育环境。2）由传授者变为参与者，与学生一起构建民主、合作的教室文化生态，达到教学相长。3）由控制者变为帮助者，竭力为学生提供各种便利条件，帮助学生形成良好的学习习惯、掌握学习策略等。4）由主导者变为引导者，精心设计问题情境，引导学生质疑、探究、发现。5）由仲裁者变为促进者，成为学生知识建构和个性发展的促进者。这对教师的能力提出了更高的要求：不仅要具有丰富的专业知识，还能熟练运用现代化教学手段进行教学资源的开发，以更广的视角，设计出最佳学习路径供学生参考、选择；熟练运用现代化教学手段进行教学也为了提高课堂效率，为学生的主动探索、自主学习留下充足的时间。
3、采用学生体验模式教学的优势
①采用“学生体验教学模式”，变教师演示实验为学生探索实验，变被动地接受知识为主动去探索新知，使学生学习兴趣大大增强。
②知识的获得过程贯穿于自己动手实验的探索过程，学生在理解的基础上掌握物理知识、规律，并内化为自身的能力，对知识的掌握相对更深刻，动手能力也得到提高。
③通过学生体验，学生思维活动经历了概念、判断、推理等阶段，由形象思维上升到逻辑思维,较好地达到培养思维品质的目标。
④有利于交流能力、合作精神的培养。新模式鼓励学生积极发言，大胆创新，在交流和合作中学习。
⑤学生在探索概念和规律形成的过程中体会科学家发明和创造过程的重要性，这样可培养学生对科学研究浓厚的兴趣与爱好。
⑥设计的开放性、过程的开放性、结论的开放性有助于学生创新能力的培养。
4、新模式通过一段时间的实践后发现：学生的小制作、小论文多了，但由于学生体验教学重视对过程的研究，严格的数学量化操作训练减少，学生的计算能力、文字表达能力有所降低，所以也要注意发挥考试的激励和诊断作用，
5、由于每班学生人数太多，当学生实验探索过程中遇到困难时，教师在指导过程中感到分身乏术。通常的办法是利用尖子生以点带面，充分发扬团队的合作精神。但如果能实行小班化教学将能更好地发挥该模式的优势。
６、研究工作的理论指导还有待进一步加强，特别是定量、半定量的数据统计和分析。
７、教学时间不够。学生的学生体验过程受学生思维水平的限制，探索过程费时较多，与教学大纲课时安排有更大冲突。