中学物理实验教学研究和实践：PBL模式的应用效果

（一）实验方案的设计

1.研究内容与假设

内容：PBL模式在中学物理实验教学中的应用效果。

假设：采用PBL模式可以对学生的自主学习能力、合作能力、解决问题能力与创新能力培养以及探索实验效果产生积极影响。在中学物理实验教学中应用PBL模式可以提高学生学习物理的兴趣。在中学物理实验教学中应用PBL模式可以促进学生对物理的学习。

2.实验样本选择

本实验选择了A县的某所中学进行，选取生源相同、成绩相当、教学进度一致的平行班做对照研究。在实验班级的实验教学中采用了PBL的模式，在对照班级中依然采用传统的实验教学模式，进行为期一学期的教育实验。

将PBL模式作为自变量，将学生自主学习能力、合作能力、解决问题能力与创新能力，以及对物理的学习兴趣作为因变量。在选择实验班级时，根据中考的物理分数，对两班进行测验，两班学业水平差异不显著。两班任课老师，都是工作五年以内的青年教师，都只教一个班的高一物理、不担任所在班级的班主任工作。所以可以把学生现有水平、班级情况、任课教师作为无关变量。

（二）实验方案的实施

在实践实施的开始阶段，由于学生对PBL模式比较陌生，其问题意识和实验探究的能力还没有完全培养起来，还不能自主完成高水平的基于问题地实验探究。在物理实验教学中，根据学生在实验活动中问题的提出和解决的程度可以分为不同的层次。在运用PBL模式进行物理实验教学的初期阶段，可以适当运用教师和教材在实验过程中，从问题的提出、猜想和假设、问题的解决步骤等对学生的实验过程加以具体指导，为学生实验探究活动提供示范，让学生对PBL模式的实施过程有所了解，同时对学生提出问题、解决问题的能力进行培养，为更深层次的基于问题的实验探究做准备。

根据这样的划分，教师在实验教学中起组织作用的程度和学生自主提出问题、设计实验、进行探究的程度各有不同，随着学生对PBL模式各环节认识加深，自主提出和用实验解决问题能力提高，教师和学习材料的指导作用适当削弱，学生自主探究的程度逐步加强。同时还应根据不同的教学内容，灵活组织PBL模式教学，并不是各个环节都全面照顾，由于课堂时间有限，针对不同的实验内容，对学生运用实验解决问题的能力培养的要求有所不同。

（三）实验结果分析

在实验结束后，进行了学习效果调查，通过问卷及访谈针对学生对物理的学习兴趣进行调查，在学期结束时，对本次教学实验进行总结分析。

1.学生学习效果调查及分析

实验结束后，立即对实验组和对照组学生的学习效果进行评价，统计学习过程中各评价量表的得分，作为检验PBL应用于中学物理实验教学效果的指标。

分别从学生前期实验预习、信息搜集分析能力、问题解决能力、动手能力、合作学习能力、方案设计以及创新能力等方面做了问卷统计，统计分析学生在活动各个阶段的平均评价得分加以分析。

根据统计结果，一方面，运用PBL模式进行实验教学的班级在探究实验中体现出来的前期实验预习、信息搜集分析能力、问题解决能力、动手能力、合作学习能力、方案设计以及创新能力等方面的平均得分要高于运用传统实验方法进行实验教学的对照班级。也从另一方面，体现出大班教学的弊端，实验器材不足也可能导致个别学生参与不到实验过程中去。

2.学生物理学习兴趣的调查

笔者对实验班在实验实施前后分别进行了物理学习兴趣的问卷调查。学生的得分大于12分时，表示该学生的物理学习兴趣是肯定的，分值越大，肯定的程度越大；当学生的得分低于8分时，表示该生的物理学习兴趣是否定的，分值越小，否定的程度越大；当学生的分值介于8分至12分之间时，表示该生的物理学习兴趣没有明确指向。根据结果分析，可以发现经过PBL模式的应用，原本没有明确兴趣指向的学生的物理学习兴趣变成了肯定。(www.xing528.com)

3.学生物理学习成绩分析比较

通过期中、期末两次考试物理成绩对比，在运用PBL模式进行物理实验教学以后，通过对物理学习兴趣的积极影响，期中考试中，实验班和对照班的物理成绩存在显著差异。期末考试中虽然两班的物理成绩不存在显著差异，但是根据平均分仍可以看出实验班的成绩要好于对照班。

（四）实验研究的结论

通过上述对PBL模式在中学物理实验教学中所进行的实践研究，我们发现把PBL模式应用于中学物理实验教学中，可以促进教学顺利实施。

1.有效激发学生的学习动机

合理的问题设置以及符合学生特征的教学模式增强了他们学习的信心，学生探究的积极性在整个教学过程中都得到了体现。

2.提高学生动手能力

学生有较强的想象力，但是传统的教学方式下导致学生缺乏一定动手能力，PBL模式促使学生积极参与实验探究，有利于培养他们的动手能力。

3.提高学生解决问题的能力以及创新能力

在PBL模式中，学生的实验探究围绕“提出问题—解决问题”这一主线展开，在“设问—解疑”的过程中培养了自己解决问题的能力，并对部分问题提出了创新性解答。

4.培养了学生与人合作的精神

在PBL模式中，小组的协作学习能力越强就越能保证问题得到有效解答，同时在小组交流讨论中，也培养了学生与他人沟通的技巧。

5.提高了学生言语表达的能力

实验成果汇报鼓励学生大胆发言、清晰表达，有利于学生语言表达能力提高。

6.培养了学生自主学习的能力

在强调教育应培养学生自主发展的时代，PBL模式鼓励学生不再依靠教师，靠自己与小组的力量完成学习任务，并在问题解决的过程中体会到自主探究的乐趣。

在中学物理实验教学中，PBL模式是一种主动的、自主的、建立在个人兴趣、爱好以及需要基础之上的探索性学习行为方式，它能有效地提升中学物理实验教学的教学效果。