《物理实验教学中培养学生的创造能力的研究》开题报告

《物理试验教学中培育学生的创建实力的探讨》开题报告一、课题提出的背景“面对世界科技飞速发展的挑战，我们必需把增加民族创新实力提到关系中华民族兴衰存亡的高度来相识。教化在培育民族创新精神和培育创建性人才方面，肩负着特殊的使命。”推动素养教化，提高全民族素养，培育具有创新精神和实践实力的人才已经成为二十一世纪教化的主要目标。心理学认为，没有创建思维，就不行能有创新，就不行能获得较强的创建实力和实践实力，明显创新实力、创建实力、实践实力是以创建思维为前提的。传授物理学问、训练技能、进行方法教化的同时，培育学生的创建思维实力和进行科学精神、科学价值观的教化，是基础物理学的主要目的之一，也是当今物理教学改革、进行素养教化的核心问题之一。所以，对学生进行创建思维实力的培育是教化发展的要求，是素养教化的要求，是物理教学的根本任务。(一)社会须要创新人才21世纪是一个充溢了挑战与危机的新世纪，也是高新技术和学问经济迅猛发展的世纪，这个新的世纪对人的实力和素养提出了更高的要求，同时也对教化提出了更高的要求。社会须要具有创建性、能与人合作共事和拥有高尚道德情操的新型人才。联合国“国际21世纪教化委员会”提出了教化的“四大支柱”，这四大支柱导出教化的最终目的，就是让学生学会认知、学会做事、学会生存和学会共同生活，其中的三项实力（学会认知、学会做事和学会生存）可以用“创新实力”来概括。另外，美国教化技术CEO论坛第4年度（2001）报告中也明确指出，“21世纪的实力素养”应包括以下5个方面：基本学习技能、信息素养、创新思维实力、人际交往与合作精神、实践实力。再如，1991年10月召开的国际创建学大会上各国代表所取得的共识是“创建力开发是民族生死攸关的关键。”我国政府也日益重视创建性人才的培育。如国家主席江泽民在1998年2月的一次讲话中指出：“创新是一个民族进步的灵魂，是国家兴盛发达的不竭动力。一个没有创新实力的民族难以矗立于世界民族之林。”在1999年6月的全国第三次教化工作会议上江泽民主席又进一步强调指出“面对世界科技飞速发展的挑战，我们必需把增加民族创新实力提到关系中华民族兴衰存亡的高度来相识。教化在培育民族创新精神和培育创建性人才方面，肩负着特殊的使命。”由此可见，“创新”不但已成为时代发展的必定须要，而且也成为国际竞争的必定要求，社会须要具有创新精神的创建性人才。(二)学校已有的探讨基础1、课题探讨《中学生主动学习和主动发展探讨》，原国家教委“九五”规划重点课题《义务教化阶段学生“学会学习”探讨》的子课题，后来改为《利用现代教化技术促进学生主动学习和主动发展探讨》课题。科学探讨试验课题《利用现代教化媒体培育学生作文实力》、《运用现代教化媒体培育学生言语交际实力》和《中学语文活动课实践与探究》。2001年8月，三各课题结题，均通过专家组鉴定。2001年10月，均被巴中市人民政府评为巴中市首届普教教学成果三等奖。《利用多媒体技术优化物理教学减轻学生负担提高教学质量》（平昌县“十五”期间科学探讨试验课题）。探讨周期为2000年至2002年。2003年5月，通过专家组鉴定。《利用现代教化技术促进学生自主学习和自主探知探讨》（教化部中心电化教化馆“十五”教化技术探讨规划课题）。该课题于2003年9月结题，结题材料已上报，在鉴定之中。巴中市“十五”期间首批现代教化技术科研课题《运用现代教化媒体促进学生学会学习探讨》）和平昌县“十五”期间科学探讨试验课题《电化教学设计整体优化中学地理教学的方法和作用》，探讨周期均为三年现已结题。教化部中心电化教化馆“十五”教化科学规划重点课题《优秀电影全面提高学生素养的实证探讨》的子课题《基于网络环境下优秀电影对学生进行创新实力和实践实力培育的探讨》。该课题探讨周期五年在运行之中。四川省“十五”期间现代教化技术科研课题《提高贫困山区中学老师信息素养的探讨》、巴中市教化科研立项课题《现代教化技术与中学化学试验的整合探讨》、巴中市教化科研立项课题《物理试验教学中培育学生的创新实力的探讨》、平昌中学“十五”期间科学探讨试验课题《电化教化促进中学语文教学的整体优化》、平昌中学“十五”期间科学探讨试验课题《育身育心培育学生体育爱好》、平昌中学“十五”期间科学探讨试验课题《多媒体优化组合与学生非智力心理因素探讨》，这些课题探讨周期均为三年在运行之中。《以创新教化理论为指导探究创新课堂教学结构》(原文共3100字)，在创新学习理论的指导下，以良好的教学环境和丰富的教学资源为后盾，构建创新教学结构的课堂教学模式，在课堂教学中要营造创新氛围(师生同等的沟通的氛围和学生协作学习的氛围)和激发学生的创新激情。充分调动学生的相识与实践的主观能动性，留意培育学生的主体创新精神、创新意识、创新思维、创新方法和技巧。分别发表于《中小学电教》2001年9期和香港《当代教化》2001年6期。2001年8月11日泰国泰华文化教化基金会、海南省教化学会、泰国东方文化书院、泰国中华总商会、香港国际教化沟通中心、中国中心教科所联合举办的第六届国际华文教化论坛暨华人教化家成就颁奖大会上沟通，分别被评为学术论文优秀奖和教化科研奖。2003年11月该论文在北京市崇文区天龙东里小学上刊登的《运用教化美学原理，培育学生创新精神教学结构探讨开题报告》一文所引用。《<利用现代教化技术促进学生主动学习和主动发展探讨>的结题报告》(原文共2500字)，分别发表于《四川信息技术教化》2003年l期和《中小学电教》2003年2期。2003年2月，该论文在吉林长春中小学电教电子版上刊登。《物理转转棋》(原文共1000字)，物理转转棋具有新奇性、好用性、科学性和趣味性，是少年儿童志向的玩具之一。制作方法简洁：用木头做36枚象陆战棋子那么大的棋子，并涂上黑颜色。分别用两种不同颜色的漆在棋子上写上动物的名称如：狼、虎、蛇、鼠各一枚，鹰、羊、免、鸟、蛙、鹿、虫各两枚(共36枚，各18枚)。竞赛只能两人进行。棋子只要至少经过一个圆弧，才能“吃”对方的棋子。棋子被对方“吃”光了的；或双方都有棋子，但都无法“吃”对方的棋子，棋子剩得少的；或到最终所剩的棋子无路可走的，这三种状况之一者算输方。原文分别发表于湖南省科协主办的《其次课堂》1991年l期和广东省教化厅主办的《其次课堂》1991年9期。《用数学方法解决物理问题》(原文共5000字)，分别在2002年3月23日至5月28日出版的《中学生学习报》(1—7)上连载。《常染色体和性染色体上的基因分别限制的两种遗传病结合在一起遗传的例题辨析》(原文共2000字)，在2000年3月出版的《中国教化理论与试验探讨》书上发表。《应用数学学问处理物理问题》(原文共1500字)，在2000年9月出版的《中学生理科应试》书上发表。《遗传病机率快速解答》、《蛋白质专题复习（上下）》和《呼吸作用学问的深化复习》(原文共3000字)，文分别发表于《招生考试报》2002年12月2日、2003年1月21日和2003年10月14日第三版。《植物根系吸水的动力—根压》、《中学物理新旧教材试验部份的比较探讨》、《细胞质的流淌》、《呼吸作用学问的深化》、《种子含水量与呼吸作用》(原文共3500字)，文分别发表于《物理报》2002年12月25日、2003年1月20日、2003年4月18日和2003年10月28日第三版。《影响光合作用的因素》和《试析单性牢固》(原文共1500字)，文同时发表于《中学生理化报》2003年10月18日第三版。《种子含水量与呼吸作用》、《水分和矿物质元素呼吸的区分与联系》、《CO2ā与光合作用碳循环》和《与DNA相关的计算题例析（上、中、下）》(原文共5000字)，文分别发表于《中学生学习报》2003年10月18日至2004年1月18日第三版。3、课件获奖课件《苯酚》2000年12月5日分别获巴中市教化委员会二等奖。课件《巴黎的桥》和《平分已知角》，2001年10月1日分别获中心电化教化馆优秀奖。课件《ThevisittoMonkeyisiand》、《原子的核外结构的发觉》和《地球的运动》2001年6月8日分别获巴中市教化委员会一等奖。课件《中华人民共和国成立》和《鸟类的多样性》2001年6月8日分别获巴中市教化委员会二等奖。4、试验探讨的条件试验经费：由学校担当试验所需的一切经费。设备设施：由学校向探讨课题组供应试验所需一切设备、设施。探讨队伍：本课题除有一支实力较强的探讨队伍外，还建立课题探讨小组，顾问指导小组和领导小组。我校教学设备齐、师资队伍整齐，力气强，是一个有生命力的主动上进的教化群体。二、国内外探讨状况(一)创新人才培育探讨状况一般认为，英国生理学家高尔顿于1869年发表的《遗传的天才》一书是最早的关于创建力探讨的系统科学文献。但是作为创建力核心的创建性思维，则比这晚的多，一般把1945年美国心理学家约瑟夫.沃拉斯发表的《思索的艺术》作为这一领域开创性的探讨标记。1950年吉尔福特在美国心理学年会上发表了题为“创建性”的闻名演讲后，这一领域的探讨就起先空前旺盛起来。1967年，吉尔福特提出了人类“智力三维结构”模型，指出创建性思维的核心就是“发散思维”，并进一步提出了发散思维的四个主要特征，即流畅性、敏捷性、独创性和精致性，这一成果至今仍广为应用。1988年，美国耶鲁高校教授斯滕伯格提出“创建力三维模型理论”（智力纬、认知方式纬和人格纬），其中的智力维被看作是一种创建性思维模型。关于创建性思维的探讨可谓各有成果，各自从不同方面对创建性思维的理论探讨和实践作出了肯定的贡献。但是这些探讨有的只涉及了创建性思维的一个要素，过于狭窄。2000年，北京师范高校的何克抗教授在总结前人阅历的基础上，提出了非随意创建性思维的“内外双循环（DC）模型”，并出版了专著，对创建性思维的纬度、心理操作过程以及培育进行了深化的探讨，提出了一套可用于实际教学过程的、关于创建性思维培育的理论、指导策略和方法。我们认为这套理论是比较科学和好用的。除了以上的理论探讨外，世界各国也始终进行着创建性思维培育的实际探究。其中有的国家从学科入手开展探讨，例如南斯拉夫就曾试图通过组织专题单元教学和活动，整合不同学科和文化内涵，来激发学生的创建性，促进其身心健康。还有澳洲小学也进行了创建性思维的培育活动。他们主要是从学生的生活体验动身，设计了一系列培育学生创建性的案例。还有从培育创建性的方法入手进行探讨的，例如“头脑风暴法”、“开放式提问”等激励发散思维的方法等等。意大利某中学老师就曾在自己的教学实践中总结摸索出几种在课堂上激发学生创建性的方法；美国有关学者还曾发表过《增进创建性的100种方法》一文，在七种分类的基础上，介绍了培育创建性的一些方法。在我国，伴随着信息社会和学问经济的到来，关于学生创建性思维的培育越来越受到高度的重视，特殊是在政府的要求和呼吁下，关于创建性的探讨和探究更是空前高涨，从幼儿、小学始终到高校，从一般老师到特地的探讨人员，人们纷纷起先关注创建性的培育，也出现了许很多多这方面的文章。纵观这些文献，我们发觉，这些探究和探讨大多是一些阅历、方法以及体会之谈，有的是从学科的角度，有的是从策略角度，有的只是涉及了创建性思维的一个要素，即发散思维，还有的就干脆把发散思维等同为了创建性思维，从总体上来说，这些探讨都还停留在一个初步探究的层面上，还没有形成一套系统而完整的操作体系。至于从教学系统设计的角度来探讨创建性思维培育的更是屈指可数。(二)教学结构探讨状况改革开放以来，我国借鉴了国外先进的教化理论和思想，对课堂教学的探讨不断深化，但是教化界（特殊是在中小学老师中）往往把教学活动进程的结构（教学结构）习惯地称之为“教学模式”。在我们的文献调研中，常常会出现“教学模式的结构”和“教学结构的模式”等术语，这种状况说明大家始终都认为它们是一个概念，从未加以区分过。所以历史上一段时期内对教学模式的探讨实质上就是对教学结构的探讨。随着教改试验和理论探讨的不断深化，有关专家起先从理论上澄清“教学结构”与“教学模式”这两个不同的重要概念，对推动课堂教学探讨创建了有利条件。追溯教学结构的发展历史，到目前为止，教化界一共出现了三种典型的教学结构。一是以老师为中心的教学结构。这是从十七世纪三十年头捷克的夸美纽斯发表《大教学论》，提出班级授课制度以来，经过赫尔巴特、凯洛夫、赞可夫、巴班斯基、布鲁姆、加涅，直到二十世纪后半叶奥苏贝尔等历代众多的教化学家、教化心理学家的努力，形成并稳固下来的一种教学结构。我国在90年头以前基本上都是类似这种的以老师为中心的教学结构。以学生为中心的教学结构是九十年头以后随着建构主义的日益流行才渐渐发展起来的。美国闻名的认知心理学家维特罗克（）的“学习生成模型”就是这种教学结构的一个典型代表。这种教学结构在西方国家有时候会用到，但在我国基本上很少运用。事实上这两种教学结构各自都有肯定的局限性，于是，人们起先将视角转向了一种新的教学结构，即主导-主体教学结构，它既能发挥老师的主导作用，又能充分体现学生的主体作用，有利于培育学生的创新精神。目前，我国除了照旧在运用第一种教学结构外，已经起先了第三种教学结构的初步探究。据报道，93－94年北京农大附中搞过一个称之为“主体参与性课堂教学模式”（其实质是“主体参与型课堂教学结构”）的试验探讨项目，这是我们看到的关于变革传统教学结构的较早探究。从全国范围来看，教学结构也出现了肯定的改革实践，还没有形成像教学模式那样的规模和阵势。出现的一些尝试如：“‘提纲三段式’教学结构”、“‘六环节’作文教学结构”、“数学五部训练法课堂结构”、“数学概念科教学结构模式”、“物理教学的节奏结构”、“‘二因素、三渠道、四层次’教学结构模式”等等。我校探讨的教化部中心电化教化馆“十五”教化技术规划课题《利用现代教化技术促进学生自主学习和自主探知探讨》，探讨人员围绕课题探讨，不少老师通过学习和实践，构建了符合本学科教学特点的最优化教学模式。如：语文学科构建的多媒体教学模式“多媒体三环导探式教学模式”，数学学科构建的多媒体教学模式“多媒体四步导探式教学模式”，物理学科构建的多媒体教学模式“多媒体四步创新教学结构模式”，化学、物理学科构建的多媒体教学模式“多媒体三五导探式教学模式”，政治、历史、地理学科构建的多媒体教学模式“温故—探究—巩固—迁移教学模式”等等。三、课题的理论基础创新教化是素养教化的核心内容。它是建立在文化素养、专业素养、心理素养和思想素养基础上的一种高层水准的教化。创新教化的目标是培育学生创新精神和创新实力。何克抗教授在其专著中提出了内外双循环非随意创建性思维心理模型（DC），并在此基础上，提出了一套可用于实际教学过程的、关于创建性思维培育的理论、指导策略和方法。主要包括以下观点：第一，创建性思维过程包括发散思维、形象思维、直觉思维、时间逻辑思维、辨证思维和横纵思维等六个要素组成。其次，对创建性思维来说，这六个要素是一个完整的、缺一不行的整体，每个要素都发挥各自不同的作用，彼此相互协作，从而形成一个有机的整体－创建性思维结构。其中，发散思维是解决思维方向性的指针；形象思维、直觉思维与时间逻辑思维是实现创建性思维的主体；辨证思维与横纵思维是解决高难度困难问题的指导思想和策略。第三，创建性思维的出现在于发散思维的方向性指导，然后再通过人类的三种基本思维要素（时间逻辑思维、形象思维和直觉思维）的某些循环操作，并由辨证思维供应宏观的指导策略以及横纵思维供应微观的心理加工策略而得。第四，培育创建性思维是通过培育创建性思维的六个要素来实现的。由于创建性思维结构是理解和驾驭创建性思维的钥匙，也是对青少年进行创建性思维培育与训练的总纲，更是我们课题探讨所倚仗的重要理论基础。四、课题探讨的价值通过试验可培育学生的创新精神，创新精神的构成包括创新认知、创新情意、创新特性、创新思维、创新品德。创新认知指学生对创新的本质、意义有明确的相识，从思想意识上想创新，形成了创新的动机和动力。创新情意指学生在认知基础上形成了对创新的情感和意志，不仅想创新，而且爱创新，乐于创新。创新特性指学生具有新奇心，不惟师、不惟书、不惟权威、敢于质疑问难，挑战将来。创新思维其基本特征是，灵敏性、变通性、精密性和创建性。创新品德包括创新志向、信念、合作、责任感、使命感。学生实践实力的构成包括动手操作实力、交往实力、设计实力、分析和解决问题的实力。学生通过试验能正确有效地、科学合理地运用好双手，培育学生的实践实力。学生通过试验不仅可以激活脑神经细胞，增加人大脑的活力，而且能使左、右脑协调发展，从而在智力和创新活动中发挥出最大潜能。学生通过试验交往实力不断增加，使学生必需学会与人交往，包括信息沟通、沟通，达成合作等。学生通过试验设计实力不断增加，学生对任何实践活动，都要对实践的目的、条件、手段、过程、结果等进行谋划支配，形成一个方案，使实践活动能够有目的、有条不紊地进行。分析和解决问题的实力不断增加，学生在详细的实践活动中充溢着许预料和不行预料的问题，要把实践活动进行好，就必需具备分析解决问题的实力。弄清问题，分析其实质和包含的因素；探究考，提出设想；拟定解决问题的支配步骤，实施支配，分析结果，总结评价；等等。可培育学生的创新精神与实践实力，首先是转变思想观念，创建宽松和谐的教化环境。老师要实现由传统思想观念到现代思想观念的转变，以学生为主体，解放学生的思想和双手，供应宽松和谐的教化环境，使学生有充分的精力、时间和空间去创新、去实践。其次是变革人才培育模式。主动实行启发式和探讨式教学，激发学生独立思索和创新的意识，切实提高教学质量。第三是以课堂教学为主，多种教学方式协作，形成优化的教学合力。课堂教学是培育学生的创新精神和实践实力的主渠道。但是，也必需重视活动课对学生的教化作用、利用校内文化、教室楼厅布置来宣扬创新精神的思想、观念和人物事迹，对学生进行潜移默化的教化。第四是组织学生参与社会实践活动。在做中学，在实践中增长实践实力。组织学生开展调查、访问、义务劳动、主题教化为主的实践活动，让学生自己选题、自己联系、自己组织，在自主实践中既培育了实践实力又培育了创新精神，把读书学习、课堂教学与社会实践活动统一起来。五、课题的设计思想(一)课题探讨的目标本课题的探讨目标是以党的教化方针和“三个面对”为总的指导方针，一是构建一种新型的教学结构，这种教学结构易于培育学生的创新精神，是属于主导－主体教学结构下的一种。二是探究如何在物理试验教学中培育学生的创建实力，全面提高教化质量的规律。(二)课题探讨的内容第一是探讨可