微课题研究报告课题名称：《提高高中物理实验课实验效果研究》课题负责人：所在单位：一、课题的提出及意义：1. 高中新课程改革的需要物理是一门以实验为基础的学科，学生能够正确的进行实验操作并记录有效数据，能够进行数据的处理和误差分析，是物理学科素养的重要表现。

高中新课程改革强调培养学生的创新精神和实践能力，要改变传统课堂以讲授为主要方式的授课方法，重视知识的生成过程，那么，对于物理学科来说，许多物理规律是来源于实验的，若能提高物理实验课的教学效果，必然会有利于物理课堂中学生探究活动的开展，有利于培养学生的分析能力、归纳能力、逻辑推理能力，有利于达成新课程要求的三维目标。

2. 目前物理实验教学中存在的问题自甘肃省实施高中新课程改革以来，高中物理教材在内容编排上更加重视知识的生成过程的再现，由于许多物理规律都是以实验得出的，在教学中，实验的重要性显得更加突出。

只有成功的进行演示或者分组实验，才能得出正确的实验结论，得到物理知识，并在此过程中，形成学科思维能力。

教师在课堂教学中，需要基于实验现象，进行探究式教学，学生进行探究式学习，但是，在物理教学中，常常由于物理实验课的教学效果低下，导致探究式教学难以有效开展，达不到新课程的三维目标的要求。

学生实验能力低下，难以进行科学的探究归纳，使物理的新课程改革停留在表面，难以有效实施。

3. 课题名称的确定及其意义正因为物理实验能力是物理学科素养的重要组成部分，物理实验课的教学效果直接关乎新课程要求的教学方式能不能有效开展，因此提高物理实验课的教学效果就显得尤其重要，故课题的名称确定为：《提高高中物理实验课实验效果研究》。

该课题研究的意义就在于：为提高物理实验课的实验效果找出可行之路，提高物理实验课的教学效率，让学生通过实验课的学习，学会正确的实验操作方法，学会科学的记录和处理实验数据，学会归纳、分析、推理，形成探究式学习的科学方法，为新课程下探究式教学的顺利进行打好基础。

二、课题研究的目标与内容1. 课题研究目标通过本课题的研究，为物理实验课的开展找到新的方式方法，改变传统实验教学中学生机械重复老师既定的实验流程的现状，使学生从按部就班的操作变成主动的探究，让学生通过实验课，能学会进行简单的实验设计，能正确进行实验操作，能筛选实验数据并记录有效数据，能正确对实验数据进行处理，能基于实验数据进行比较、归纳，能进行实验误差的分析。

2. 课题研究内容通过改变实验课的教学方法，尝试用新的不同的实验教学方法进行实验课教学，观察不同的实验教学方法对学生学习效果的影响，即对学生的实验能力的影响，找到能够对学生的实验效果产生正面影响的教学方法，进行推广，以提高物理实验课的效果，更好的培养学生的实验探究能力。

三、课题研究的对象与方法1. 研究的对象以二中高二（1）班和（2）班学生为主要研究对象。

在此研究开展之前，都是以传统的实验教学方式进行实验课的，结果并不理想，学生往往连正确的实验操作方法都学不会，更不用提设计实验和归纳推理了，在开展此研究之后，对这两个班分别用不同的的教学方式进行实验课教学，最后通过问卷调查、实验能力考试进行统计分析检验效果。

2. 研究方法：观察法：通过观察学生在实验课上的表现，如：主动参与的情况，有无提出不同的实验方案，有无实验方案的改进，实验结果的准确度等，获得有关实验的资料。

调查法：通过问卷调查、访谈学生，了解学生的实验兴趣的变化、学生对改变实验课教学方式的期待，获得相关资料。

对比研究法：将改变实验课教学方式之后学生的实验能力（设计能力、操作能力、筛选记录数据能力、分析数据能力，归纳推理能力），通过考试的方式进行检测，然后将两个班实验课的效果进行比较，得出结论。

四、研究方案课题研究分为三个阶段：第一阶段：研究准备阶段（2016年8月15日～2016年9月1日）。

这一阶段的主要工作是撰写开题报告，设计合理的研究方法，制定研究计划。

第二阶段：研究实施阶段（2016年9月2日～2016年11月25日），这是课题研究的主要阶段。

所做工作主要为：1.学习科研理论，查找资料，设计新的实验课开展方式，改变实验课的授课方式和组织方式，用新的实验课开展方式进行实验课教学。

2.对学生的实验兴趣和学生的的期待进行问卷调查，并对调查结果进行统计分析。

3.在2016年11月底，对学生进行实验能力考试，并分析考试结果。

4.将问卷调查的结果和考试结果进行对照，归纳总结，找到影响实验能力的原因，总结出提升实验课效果的方式方法。

第三阶段：总结阶段（2016年11月26日～2016年12月3日）。

搜集完善各种资料，撰写研究报告，进行结题评审。

五、研究过程1.确立物理实验教学的目标物理实验教学要让学生体会科学研究的方法，体会科学研究的严谨和知识规律生成的过程，在实验中形成科学的思维方法，掌握基本的实验操作技能，学会简单的实验设计，学会用计算法和图像法两种方法处理实验数据并进行误差分析，培养学生对物理学习和科学探究的兴趣。

确定研究的对象为本校高二1班和2班学生。

2.搜集资料，确定物理实验课的新的授课方法，进行开放式实验通过图书和网络，了解物理实验课的各种不同的授课方法，进行比较，最后，决定进行开放式实验，即给学生尽可能大的活动空间，把尽可能多的时间留给学生，让学生有充足的时间去实现自己的探究思路。

在每次实验课之前，让学生先预习实验，预习课本中的实验方案，教师要指导学生预习实验原理，每三个人为一个实验小组，在预习的时候以小组为单位，设计自己的实验方案，并写出实验操作的步骤，以方便在实验的时候进行操作，节省实验的时间。

在设计实验方案的时候，一个小组可以设计几个不同的实验方案，对结果进行比较。

在设计有困难的时候，可以使用课本上的实验方案进行实验。

鼓励学生大胆的尝试，用不同的实验方案进行实验，然后比较实验结果，分析那个方案最好，并分析为什么这个实验方案最好，最后得出结论。

由于本校是寄宿制学校，学生在晚上全部要上晚自习，所以在实验的时候，把实验课调整在了晚自习时间进行，每次实验课为90分钟，让学生有充分的时间来实现自己的实验设计。

在实验完毕之后，指导学生进行数据的分析和计算，实验数据的处理是实验的重要组成部分，学生通常在实验数据的处理方法上会遇到问题，而数据处理恰恰是高考的重要考查点，因此，指导学生当堂处理数据，学会数据的处理方法，是十分重要的。

通过当堂处理实验数据，让学生通过实验数据反思实验中的不足，分析实验误差形成的原因，也有助于学生加深对实验原理的理解。

3.改变教师在实验课上的角色在本次研究的过程中，把实验的设计和操作，全部交给了学生。

为了保证实验能够顺利进行，每次都要让学生在实验之前进行充分的预习，并且是以实验小组为单位进行预习。

教师不在进行讲解，而只是对学生在预习和实验中遇到疑难的时候，进行适当的指导。

在预习的时候，对学生设计的实验方案，提出一些建议，对不存在安全问题的实验方案上的错误，只是给学生点出来，依然鼓励学生去亲自做一做，尝试一下，按照自己的方案做出来结果，看结果是怎么样，让学生自己通过实验结果的分析，纠正实验方案中的错误。

在实验课进行的过程中，教师更多的是纠正和指导学生在仪器操作上的一些问题，注意学生在实验过程中的安全和实验的秩序。

4.对另一个班级进行对照教学为了检测不同的教学方式对实验课效果的影响，对同一年级的高二2班采用传统的方式进行实验教学，即教师先讲解实验原理，然后示范实验操作，然后学生进行实验操作，学生完成操作之后，基本上课堂时间就结束了，因此，实验数据的处理只能留待课后完成。

5.对学生的期望进行问卷调查在本学期采用新的实验方式对高二1班进行实验教学，教材的所有实验进行完毕之后，对学生进行问卷调查，调查的主要内容是学生对实验课的期望，即学生更希望怎么样进行实验课，学生对实验课的时间、小组人数、教师指导等诸方面有怎么样的要求。

6.实验课效果的测试在11月底，对所研究的两个班级组织了一次实验能力测试，测试时间为90分钟，设计题目为10个电学实验题目，题目中既有实验设计方面的内容，也有实验操作和数据处理的试题，通过成绩，检测新的实验课授课方法的效果，同时对成绩进行对比分析，检验不同的教学方式对实验课教学效果的影响。

六、成果分析1.实验测试成绩分析在本学期，高二理科班的学生学习的都是人教版选修3-1的内容，实验内容主要是恒定电流中的实验，测电阻、描绘伏安特性曲线、测量电源的电动势和内阻等。

本学期，对高二1班采用新的方式进行实验教学，对高二2班采用传统方法进行实验教学。

然后，采用同一套试题进行测试，测试成绩见下表：在以往的教学中，两个班同样采用教师讲授实验原理和步骤，学生按部就班操作实践的方法进行实验课，两个班级在平时的考试中，成绩基本持平，而且实验题目的得分偏低，通常15分的实验题目，平均得分在4分到7分，而通过上表可以看出来，采用新的实验教学方式后，两个班的成绩差距显著。

因此，能够说明实验课教学中，实验课的时间、教师的教法、给学生的自由度、每个小组的人数、学生处理数据时教师的指导等因素，明显的会影响到实验课的教学效果。

高二2班的考试卷上失分最多的是多用电表的操作步骤、试触法判断内接外接和实验数据的处理三个方面，而这三个方面恰好是传统的实验教学方法所不能兼顾的，主要的原因在于实验课时间的限制。

限制，通常每个小组在6人左右，而学生期望每个小组为4人更有利开展实验，并且由调查结果可以看出，学生对实验原理的理解有困难，希望得到老师更多的指导和讲解，而在实验课堂上，则希望把更多的机会和时间留给学生，实验结束之后，他们希望能在老师的指导下，当堂处理实验数据，得出实验结果。

事实上，实验数据的处理一直是实验的难点，学生不会用科学的方法处理实验数据，而实验数据的处理不仅是实验能力的重要体现，也是高考的重要考查点，因此，教师需要在实验数据的处理上给学生更多的指导。

让数据处理当堂完成，有利于学生的学习和体验，如果放在课后，由于处理实验数据比较繁琐，所以有好多学生因为怕麻烦怕浪费时间，会去抄袭别人的处理结果，导致无法学会实验数据的处理方法。

另外，通过上表也可以看出，学生对探究实验很有兴趣，期望教师可以和他们一道，开展创新实验，他们期待能开放实验室，在有时间的时候，可以根据自己的兴趣和需要，自己在实验室做一些实验，帮助他们理解物理知识。

3.实验课堂上学生的表现高一1班的实验课堂，学生的兴奋度更高，争论也比较多，他们除了完成课本既定的实验内容之外，还有时间对自己的实验方案进行操作验证，实验课上学生的活动很积极，疑问也比较多，主动请教老师的情况明显比高二2班多。

对同一实验内容，学生体验了不同的实验方案，例如：测金属导体的电阻，既体验了用伏安法测电阻，同时还体验了用半偏法测电阻和用等效替代法测电阻；对电流表的内接外接，既体验了用理论方法进行判断，同时也体验了用试触法进行判断；对测量电源的电动势和内阻，既体验了电流表的内接法也体验了电流表的外接法，然后对两种方法测得的实验数据进行比较，判断两种方法的精确度。