《农村初中物理课堂教学培养学生的创新能力的研究》课题中期报告

徐庄镇初级中学 毛富源

课题编号：2022—ZJKYB-X13-140

当前，由于农村学生的家庭经济水平、家长文化教育水平等多种因素，农村中学生对物理学习的自觉性和主动性都有很大的提升空间。“老师拼命讲，学生被动学”的现象仍普遍存在，不仅影响学生们在物理学习上的积极性，也降低了学生的学习效率。《农村初中物理课堂教学培养学生的创新能力的研究》课题紧跟时代发展，结合初中物理教学实际，于2022年7月正式立项。课题立项以来，在专家给予的指导下，课题组成员从课题资料的收集、修订、制定方案，到相关测评、实施，做了大量工作。经过近半年的探索研究，已取得初步成效。现将我们课题的研究开展情况、当前课题研究存在的问题与困惑、下一步的的主要工作内容整理如下。

一、课题前期开展的主要研究工作

（一）用心创造条件，进行课题申报

在2021年“双减”政策刚刚下来，为了激发学生的学习兴趣，符合双减政策，在初中物理课堂教学培养学生的创新能力，提升教育教学质量。我们理科组的毛富源、李智毅、赵佳佳、吴艳霞、徐丽敏五位老师几位老师走到了一起，在一级教师毛富源老师的带领下，开始协商策划，准备将《农村初中物理课堂教学培养学生的创新能力的研究》课题作为一个郑州市市级教育科研一般课题向郑州市教育局申报。至此《农村初中物理课堂教学培养学生的创新能力的研究》课题组成立。

2022年2月，课题组成员共同为《农村初中物理课堂教学培养学生的创新能力的研究》撰写了课题申报书，后经登封市教育局教育科研所审批通过后，推荐参加郑州市教科研课题的申报，并很快有了立项通知时，课题组成员就满怀信心投入了该课题的研究。

（二）潜心研究，推进课题实施

1.课题引领，以研促教

2022年5月11日，召开了2022年度市级课题开题报告会，报告会上课题主持人毛富源老师针对《农村初中物理课堂教学培养学生的创新能力的研究》陈述了课题开题报告，向与会的各位领导和老师们详细汇报了课题的研究方向与实施方案，介绍了课题提出的理论依据、研究目标、研究内容、研究思路与方法、实施步骤和措施，以及课题研究分工和预期研究成果等等。与会领导也对课题组的全体教师提出了殷切的希望，鼓励老师们以此次开题报告会为契机，依据建议进一步充实完善开题报告，发扬团结协作精神，把课题研究做实、做细、做出成效，形成具有操作性和示范性的科研成果。

图1 课题组开题会议

图2 课题实施方案讨论

2.工作细化，共同研究

（1）在理论学习中更新教育观念

我们采取集中学习和分散学习相结合的方法，通过上网、学习专著、阅读教育教学类刊物，学习有关双减的政策以及中共中央、教育部对学生创新能力的论述，积极学习高效课堂等理论知识，自制教具对教学的应用研究，写好教育随笔，积累教育智慧，用以指导自己的教学行为。

（2）编制调查问卷，进行调查研究

根据科研的研究目标和研究内容，组织课题组成员编制调查问卷，并选择我校八九年级所有学生共计750个样本进行调查。于2022年9月30日国庆节放假前由10位班主任和5位课题组老师分别向学生介绍问卷调查的目的和参与方法，要求每位同学都要参加，为我校承担的郑州市教科研项目贡献力量。参与方法是在班级钉钉群中扫描二维码填写问卷，提交后还有奖品。10月9日赵佳佳老师对问卷进行统计，剔除无效问卷。后李智毅老师针对问卷写出了分析报告。通过问卷调查，了解学生当前学习中可能存在的问题，教师在教学方法和教学设计上存在的不足，并根据调查结果分析出现这种状况的原因，并制定出能够切实可行的策略和方案。

图3 发放调查问卷

（3）制定出各成员专属的任务

根据课题组每位成员所擅长的领域有所不同，课题主持人毛富源老师，将课题的研究任务进行了细化，每位教师可根据不同阶段的任务安排进行研究和总结。课题组成员定期汇报各自的研究进展，并针对研究过程中遇到的问题展开交流讨论，以更好地推进课题的各项任务。

（4）自制创新教具的制作和展评

为提升学生的学习兴趣，我们将物理实验模型制作引入课堂，根据课堂目标培养学生的动手能力，鼓励学生们利用身边现有的各项材料制作实验模型，提升了学生们学习物理的热情和自信心。截止目前，我们已经组织了两次物理实验模型展评活动，同学们积极主动地参与展评，同时鼓励每位参与评选的同学阐述自己模型的设计想法、折射的物理原理等。

（5）教、学、评、思一体化

课题组成员每月进行一次校本教研。在备课环节中，提倡将课堂的互动性、学生的参与度等因素纳入课堂教学内容，设计符合学情的教学设计。课题组成员进行观课，针对课堂并结合我们的课题提出意见和建议，大家集思广益设计有趣有效的高效课堂，观课结束后，授课教师根据课题组成员提出的观点进行整改，写出自己的教后反思。

图4 高效课堂

图5 互动式课堂

3.进行访谈，整理收获与感悟

本课题在实施的最初阶段，为了更好的明确当前初中学生在物理学习过程中出现的问题，除了问卷调查外，我们还进行了学生访谈。通过访谈，整理出学生在学习过程中出现的集中性问题，针对访谈过程中的共性问题，思考这些问题课堂教学过程中的解决方案；对于不同学生的个性问题，制定单人单策，开展有针对性的教学工作。为了提高学生们的学习兴趣，实现师生共同进步，鼓励每个学生经过认真记录自己的学习心得，同时各位课题组老师积极记录自己的教育故事和教育随笔。

图6 师生访谈

4.采用“走出去，请进来”的方法，构建课题交流平台

在课题组成员构成上，积极纳入多个学校的优质教师，组成了一支优质的课题研究团队。进一步完善共赢互惠的教学研究制度，拓展互惠的内涵，积极主动、坦诚无私地公开自己的教学与思想。在学校教导处的支持下，积极组织课题组老师参加学校内部的各类教学观摩、学习、参观活动，也积极邀请东金店实验中学、告成初中等学校教师参加我们课题组的观摩活动和研讨活动，以确保课题研究成果更具有客观性和说服力。

图7 听课

图8 线上课堂

二、课题前期的阶段性研究成果

（一）问卷调查，研究实情

为了深入了解开展“双减”背景下农村初中物理课堂教学现状，明确初中学生学习物理的目的、兴趣来源以及影响因素，我们课题组采用问卷星发放电子版调查问卷与个别访谈相结合的调查形式，对我校八九年级学生的物理学习现状进行了抽样调查。经过调查数据统计与分析。

1.问卷情况

本次问卷大体涉及了四方面的内容，即:学生的基本信息，学生学习物理的目的、兴趣来源以及影响因素，学生对学习方式的喜爱程度以及学习物理的创新意识和实践能力情况，学生学习物理的困难以及对物理课堂的改进意见和建议。问卷中共设计了25个问题，其中有20个单选2个多选，最后1题按简答题的方式回答。被调查的同学均可根据本校或自己的实际，填写对实验教学或实验活动中的困惑、希望、方法等提出自己的意见和建议。本次问卷调查过程中共发放学生问卷调查表为500份，收回有效问卷490份，占总发放问卷的98℅。

图9 调查问卷

2.问卷调查结果与分析

在学习物理的目的部分调查结果中，41%的同学认为学习物理最重要的目的是学习科学探究方法，可见相当一部分学生已认识到学习物理不仅仅知识学习课本知识，这也为我们开展后续的课题研究奠定了良好的基础。从学习物理的兴趣来源的调查结果来看，30%的学生学习物理的兴趣来自于教师，可见在当前农村初中物理的教学过程中，学生们的物理学习较为被动，教师在学生们的物理学习兴趣培养中起到了重要的作用；课外读物和课本在学生的物理兴趣占比达64%，这也间接反映出学生的自主学习的愿望非常强烈。在物理课堂的学习方式上，大多数学生更喜欢做实验、教师讲解、合作讨论等方式学习物理。在学习物理过程中遇到困难的时候，61%的学生都愿意自己查有关资料，参考书目，或请教老师和同学，这一结论说明虽然当前学生的创新能力有待提高，但他们还是非常努力学习物理的，自主学习是学生创新能力提升的有效途径。

3.调查结论与启示

（1）学习兴趣不够、课堂氛围还需提升。部分学生感觉学习比较枯燥同时书写作业、背诵任务占据了学生的时间；同时学生动手实践性作业比较少，体会不到物理学习的快乐。

（2）对物理学习的课程内容认识程度不够，听课的专注力保持时间需要提高。在授课时我们要注意授课的内容选择和课程内容的呈现方式。

（3）缺乏有效的学习方法、学习效率低。部分学生课前不预习、课后不复习，对相关问题不会进行深入思考。缺乏老师有目的、有系统的引导。

（4）理论与实际脱离。不少学生学习的只是停留在课本上，不善于在实践中学习、在实践中运用，不能用所学知识解决实际问题。

此项调查分析帮助我们了解了当前学生物理学习现状，为课题下一步研究工作的开展提供了科学的依据和参考。

（二）探索多样化的教学方法，凝练教学心得

在课堂教学过程中，探索多样化的教学方法，在丰富课堂教学内容，保证教学目标的情况下，通过丰富的课堂形式为学生创新能力的培养搭造良好的外部环境。

1.将微课引入课堂教学

微课，顾名思义，就是很微小的课程，微小具体体现在时间很短，这样的时长带来了许多好处。比如，在我们现在初中课堂是四十五分钟，一节微课的时长在三到五分钟，这样能在最高效地向学生讲解一个知识点，不会占据课堂教学的大半时间，能够给教师留下非常多的时间进行重点和难点内容讲解。在课题组成员的前期教学中，在课前预习、课堂教学、课后复习三个阶段通过教师精选的微课视频，帮助学生逐步建立起自己的知识体系，提升教学效果。

图10 微课1

图11 微课2

2.尝试问题教学法

在课堂教学中以问题为主线，通过课堂开始的问题导入吸引学生的注意力，根据教学目标设置问题，让学生在分析和思考过程中锻炼思维能力，彻底改变以往被动的学习状态。这样以问题为中心，通过教师的引导和学生的反馈实现对课本知识的精准呈现与深入解读，充分调动学生的主观能动性，激发了学生的探究意识、竞争意识、团结协作意识。

图12 课堂教学

在设计《比热容》这节课时，通过设疑“炎热的夏季，海边的沙子烫脚而海水却很凉，这是为什么？”“沿海和内陆地区昼夜温差为什么不同”引入新课；紧接着让学生联系他们极为熟悉的烧水现象，分析出影响物体吸收热量的多少的两个因素（质量，升温的多少）通过提问：“质量相等的不同的物质升高相同的温度，吸热一样吗？”让学生猜想，然后制定实验计划，选择实验器材，分组动手实验，收集证据，分析得出结论，注重引导学生学习运用科学探究方法（控制变量法），使学生体验科学探究的整个过程。并结合本实验启发学生从另一种角度分析比较水和煤油的吸热本领，进而引入比热容的含义，既培养学生科学探究能力，又加深了学生对比热容概念的理解。最后让其联系比热容知识解释生活中、自然界的一些现象，这些会使学生认识到生活中无处不蕴含着物理知识，极大激发了学生学习物理的兴趣。

图13 问题引入

3.在“一题多解”中培养学生的创新意识

在物理教学过程中注重对学生创新思维的训练，尤其是发散思维的培养。具体来说：（1）教师在备课环节，积极进行物理学科知识与习题的研究，掌握物理知识之间的内在联系，熟悉物理试题命题的方向及趋势，深入钻研试题；（2）在课堂上，师生、生生之间平等交流，综合利用小组教学、合作学习等方式，培养学生的自尊心、自信心以及交流合作的精神；（3）采用启发式教学、问题教学法等对学生进行启发、诱导，激励学生进行积极的思维，杜绝单纯的接受知识；（4）课堂教学的目的不是单纯的传授知识，而是将能力培养、思维训练融入其中，师生、生生之间情感交流贯穿与教学过程，学生的综合素质得到有效提升；（5）学生的学习不再唯分数论英雄，取而代之的是物理方法的学习与应用以及思维能力的有效锻炼，创新能力的不断提升。

图14 物理习题“一题多解”1

图15 物理习题“一题多解”2

4.在“实验探究”中锻炼学生的创新能力

实验室探索物理奥秘世界的重要手段之一。在初中物理教学中，物理实验占据重要的位置。物理实验是学生探索学习的重要载体，在这个过程中学生的观察力、思考力、探索力都能够得到锻炼和提升。为此，课题组成员在教学过程中通过增加实验数量、将传统的演示实验改为教师边讲学生边做实验、进行学生分组实验、课外实验作业等多种方式，有意识地培养学生的物理实验能力，促进学生的科学观和世界观的形成，在实验教学中培养学生的创新思维，进而形成创新能力。

图16 物理实验

（三）学习交流，提高认识

为了便于课题组成员交流沟通，提高课题研究质量，我们课题组成员以自主学习和集中学习相结合的方式学习了有关物理教具研究等方面的书籍，如《物理教具简易制作法》、《中学物理低成本实验》《高效课堂22条》《参与式教学的设计与实施》等，先进的教具指导方法和理念为我们开展学生创新能力的培养提供了很大的帮助，我们利用教研活动时间，开展讨论交流，畅谈教学经验，实现共同进步。

图17 课题组成员集体学习

图18 课题组成员学习笔记

（四）开展师生自制创新教具活动，提高学生学习兴趣

在课题研究中，我们课题组成员组织学生开展了自制教具课题活动，例如自制：停表演示器、潜水艇模型、覆杯大气压演示器、连通器模型、潜望镜、弹簧测力计模型、液体内部压强演示器、立体的压强与流苏的关系演示器、磁力线演示器等，极大地提升了学生的学习兴趣，增强了学生们学习物理的热情和自信心。

图19 自制教具

（五）组织我校学生物理小发明评比活动，培养学生的创新能力和实践能力

为了进一步鼓励学生积极利用多种材料小制作，提升学生的实践能力和创新能力，课题组开展了学生物理小发明比赛。2022年5月份开展了第一次学生物理小发明评比活动。学生利用课堂所学知识原理，将生活中的废旧材料如矿泉水瓶、吸管、气球等，自制成了飞机的升力模型，短路检测机器人。本次活动共收到115份作品，课题组成员结合教具作品的科学性、美观性等特点，进行了量化评分，经过初筛、复评共评出了特等奖1名，一等奖2名，二等奖4名，三等奖6名。

图20 物理小发明

通过此次物理小发明评比活动，同学们积极主动地参与，同时能够结合自己的物理小发明阐述设计想法、折射的物理原理等，不仅锻炼了学生们的动手实践能力，也锻炼了学生敢于创新、勇于创新的能力。

三、课题研究过程中的问题与困惑

通过本课题当前的实践研究，我们虽然取得了一些成绩，但仍有一些问题有待于进一步的改进与深入研究。

学生的信息处理能力不高，实验能力较弱，教师对学生缺乏适时地指导，多数学生停留在了模仿阶段，大多学生作品虽然符合主题，但千篇一律，没有新意。如何进行因材施教，培养学生的创新能力和动手实践能力，提升学生的综合素质和科学素养仍需要进一步深入研究思考。

自制教具前，要求教师细心，善于发现，有想法；自制教具中，会耗费教师大量的时间和精力；自制教具后，要求教师能恰当地运用于教学中。但课题组成员都是一线教师，平时工作繁忙，很难将所有的想法付之于实践，如何能够通过合理规划以达到理想的教学效果有待在下一阶段的课题研究中进一步探索。

教师还需加强理论学习，增强理论功底，自制教具时，从常规思维中跳出来，寻求较大突破；课题管理工作仍缺乏经验，需要在探索实践中不断积累总结，加强课题管理的有效性、系统性和计划性，克服盲目随意性。

四、本课题的下一步研究思路与打算

根据当前课题的研究进展和取得的初步成果，我们积极吸纳专家们的有效建议，下一步课题计划从如下几个方面展开。

（一）学生方面

1.理论到实际，让学生从模仿阶段进入实验创新阶段，提升学生的实验能力和动手操作能力。

2.充分利用小组合作，明确分工，提高学习效率；通过小组讨论，提升学生的创新意识和创新能力。

（二）教师方面

1.加强理论学习，增强理论功底，多种途径提升自己的创新能力，突破常规思维。

2.因材施教，针对学生的不同情况进行制定合理的教育教学方案，适当分层、分组指导。

3.加强合作，合理分工，精准、合理地安排时间，高效完成每一次的任务，将创新能力的培养的课堂形式恰当地推广到更多环节教学中。