3在实验教学中，运用实验“探究式”教学方法，设计、实施实验方法和技术的创新教学，培养学生的设计创新能力和移植应用能力。
实验“探究式”教学的特点是：以“探究式”教学理论为指导，以技术创新模式中认知程式为教学主线（教师根据学生认知特点，遵循科技人员应用设计的认识规律和思维方法，模拟科技人员进行科技应用设计的探索情景，通过铺设知识和思维台阶浓缩探索时空，展现应用设计探索过程），以教师为教学中主导和导航（在教师的导航下，通过师生双方互动式活动来引导学生进行类科技探索研究，教师的导航作用是提出设计课题、激发学生探索动机、启发学生思维、提供有关的信息、渗透研究方法、帮助学生构建新的认知结构），以学生为教学主体（学生是教学过程中主要探索者，积极的认知者，是构建设计方法的主体，即学生经历类科技设计的各个环节，运用所学的物理理论和科学的设计方法探索设计，体验设计探究过程中的艰难和快乐，最后实现设计创新和移植应用创新）。
（第二节 ）物理教学中的素质教育
在基础教育中，如何保证和实现从“应试教育”向素质教育的转变，将素质教育落实到学科教育中进行具体研究，是解决这一问题不可缺少的客观条件。下面将对素质教育观下物理教育的特征、要素、策略作一些探讨。
一、物理素质教育特征
由物理学的特殊性所致，物理教育具有一些不可忽视的显著特征。
1在素质教育观下应贯彻物理教育的发展性
物理教育不仅要重视学生知识的获得和技能的掌握，更要重视学生潜能和个性的发展。该种发展性主要体现在以下两个方面。第一，物理教育不仅应使每一个学生在各自的水平上得到全面、充分而和谐的发展，而且应使每一个学生在各自的水平上出现有特长的发展，即物理教育应重视发展的全体性、全面性、和谐性和特长性。第二，物理教育应为学生的发展创造良好的条件，即物理教育应使每一个学生，在他天赋所及的一切领域内，能充分展示自己的才能，并有机会得到发展。
2在素质教育观下应体现物理教育的主体性
素质教育在本质上是主体教育观的体现，“应试教育”向素质教育转变则是客体教育观向主体教育观的转变，因此，物理教育应当培养具有自觉性和创造性的人。在这里，主体性有两层含义：一是指学生学习的主体性，即学生在与客体相互作用中应具有的主体性，既包括学生自主地接受知识，又包括学生主动地适应教师；二是指教师教育的主体性，即教育应以培养主体性的人为根本宗旨，既包括教师创造性地加工教学信息，又包括教师主动地适应学生。教育过程中，主体作用的发挥总是在活动中体现的。因此，要发挥学生的主体作用，必须开展丰富多彩的体验性活动，让学生通过有效操作活动来体验或训练其主体性。
3在素质教育观下应促成物理教育的开放性
人的素质的整体完善是素质教育的价值基点，由于物理教育应促进学生全面发展，这样，物理教育内容涉及面广，要求相应的广阔的教育空间和多样化的教育渠道与之相适应，特别是针对物理学本身所具有的抽象性特点，更要求物理教育应注重开放性。物理学素质教育的开放性包含三个方面：一是教育内容的开放性，即物理教育应建立学科课程、活动课程和潜在课程相结合的课程体系；二是教育力量的开放性，即物理教育应建立学校教育、家庭教育、社会教育相结合的教育网络；三是教育空间的开放性，即物理教育应建立课内课外、校内校外相结合的教育空间体系，在这一空间体系中，应运用课内知识，结合课外见识，使抽象知识具体化。通过物理教育的开放性应养成学生动脑、动口、动手的习惯，使学生从繁重的“应试教育”负担中摆脱出来。
二、物理素质要素
物理教育的根本目的，应是培养和发展学生的物理素质。那么，素质教育观下的物理素质由哪些要素构成呢？
要科学地揭示物理素质内容，建立比较完善的物理素质体系，必须遵循三条原则：一是基础性原则，即构建素质体系必须从物理教育的“双基”出发；二是系统性原则，即构建物理素质体系应系统完整，不可缺少某一基本素质内容；三是可操作性原则，即物理素质应当具体明确、易于领会和操作。遵循这些原则，物理素质主要由以下几个要素构成。
1物理学基本知识和技能
物理学的知识是发展学生科学素质的基础，但知识的海洋如此浩瀚，以至谁也无法将其穷尽，应选择那些对学生认识世界、面向生活以及自身发展来说是必不可少的知识让学生学习。主要有：①最基本的物理现象和事实；②最普遍的物理常识；③最重要的物理名词、术语、概念；④最根本的物理原理、定律、规律、定理、公式；⑤物理学在日常生产和生活中的重大应用；⑥物理学的未来发展方向。
技能主要指观察与实验操作技能，对中学生来说，重要的技能有：①迅速辨认出观察、测量对象的技能；②观察与测量仪器的安装、使用、故障排除的技能；③准确进行观察与读数，记录观察、测量结果和数据处理的技能；④安全操作的方法与技能等。
2物理思想与方法物理思想是在物理知识充分获取的基础上形成的，它是学生物理思维模式内化的结果。在物理教学中，加强物理思想的教育要求贯彻启发式原则，把物理教学看成物理思维活动的教学。充分展示“过程”，处处注意调动学生的思维活动，具体而言，在教学中要注意物理概念的提出过程，物理规律的形成和发展过程，解题方法和规律的概括过程等，使学生在这些过程中展开思维。
物理学方法是指在学习或研究物理问题的过程中，为发现问题、提出假说、搜集事实、作出解释论证等所遵循的途径和使用的手段。物理学作为一门科学，有其内在的知识结构体系，有本学科的研究方法、教学方法和学习方法，它们是打开物理学知识大门的“金钥匙”。是提高能力的桥梁，学生掌握和运用科学方法，必然在学习物理概念、规律、技能时不走或少走弯路，以较快的速度去获取知识。
3智力因素
智力包括内部智力和外部智力。内部智力是指学生的注意力、观察力、记忆力、想像力、思维力等的总和，主要指一般的、潜在的认识能力。它是以知识结构作为内容的，是其他素质的前提条件。内部智力具有二个特点：①内隐性，即它是一种潜在的认识能力。②延伸性，即它是一种先天性的比较稳固的潜能。
外部智力是在知识和内部智力基础上形成的解决实际问题的一般能力，它是活动中表现出的一般技能和基本技巧。外部智力是先天素质后天强化的结果。物理教育中的外部智力主要包括：实验能力、表达能力、分析能力、概括能力、理解能力、运用数学工具的能力等。
4非智力因素
非智力因素是物理教育中不可缺少的重要成分，它主要包括兴趣、动机、情感、意志和性格等。非智力因素的优劣直接影响着学生的学习水平，甚至是发展的决定因素。因此，将非智力因素的培养作为物理教育的重要任务是十分必要的。在物理教育中培养学生的非智力因素应明确以下几个问题：
（1）非智力因素是学生主体作用充分发挥的条件，同时也是学生主体作用充分发挥的必然结果，因此，在物理教育中，应充分体现主体性教育思想。
（2）非智力因素的核心成分是情感，因此，在物理教学中，教师应注意师生的情感交融。
（3）非智力因素的触发点是兴趣与好奇，因此，教师应针对物理自身的特点，激发学生的学习兴趣。
5创造能力
创造能力是在非智力因素的刺激下，并在外部智力充分发挥的基础上形成的，它来自知识、方法和内部智力，同时又高于一般的能力，它是一般能力的升华。在物理教育中，教师要促成学生该种“升华”，关键在“求精”与“求异”。“求精”即对重要、关键性的理论要以“高标准”要求，对结论或方法要反复巩固与强化。“求异”即训练学生的求异思维。创造能力的形成虽然不是“求精”、“求异”的必然结果，但它一定来自于“求精”与“求异”，所以要培养学生的创造能力，注重“求精”与“求异”是必不可少的手段。
三、物理素质教学策略
实施素质教育的主渠道是课堂教学，素质教育要求人全面发展，因此物理教学必须是全面发展的教学。
1加强过程教学，活化思维过程，注重教学实质
物理教学过程实质上是学生知识发生过程，因此，在教学过程中必须促使学生积极思维，使“静”态的书本知识内化到“动”态的物理思维中去思考和认识。传统教学中重“结果”轻“过程”的现象不利于启迪学生积极思维，更不利于发展学生个性。在素质教育观下，物理教学应当是加强知识发生过程的教学，使学生领会知识发展进程，体会物理学的基本方法，活化学生的思维活动。具体做法是：
（1）抓住已知和未知的联系，新旧知识之间的联系，构建知识网络，实现认知结构的整体优化，使知识系统化、深刻化，进而激活思维的灵活性、独创性和批判性。
（2）注重问题解决的思维过程。
（3）通过问题的不断转换，引发学生的兴趣和联想。
2创设教学情景，促成成功体验，进行愉快教育
如何使学生产生积极的情感，乐学物理，关键是教师必须创设一种良好的教学情景，使每个学生在良好的情景中，通过一定的努力在自己已有的基础上获得成功。为此，教师在教学中必须遵循以下原则：
（1）民主性原则。在教学中建立师生之间和谐友爱的关系，是体现民主性原则的关键。在此环境中，处处、时时、人人都能受到赞赏和鼓励，使学生伴有轻松感、成功感和快乐感。
（2）积极性原则。教学中要求教师通过语言、表情、动作等充满情感地教学，使学生感受、体验到教学过程的形式美，从而处于积极的心理状态，这有助于学生对知识的获取。
（3）问题中心原则。物理教学过程是一种解决物理问题的过程。因此，在教学中，教师必须精心设计问题情景，让学生在问题情景中去积极探索，激发内驱力。
3减轻教学负荷，激发思维渴求，发挥主体教育
素质教育要求减轻学生负担，所以物理素质教育必须体现这一精神。教师在物理教学中应力求减轻教学负荷，对学生提出的各种要求必须把握尺度，使合理的教学要求，变成激发学生内在的思维渴求，从而达到发挥主体性教育的作用。这要求注意以下三点：
（1）教师的课堂教学应有意留下让学生自己去回味思考的内容，造成一种“完而未完，意味无穷”的教学境界，其目的是使学生保持一种经久不衰的探索心理，激发学生困惑、联想、注意的心理状态。
（2）课堂教学中，教师有意给学生造成暂时失败感和短时焦虑感，使学生心理处于一种不平衡状态。从而调动一种潜在能力去自己研究，自主解决问题。
（3）创设教学民主氛围，即通过师生共同讨论，为学生提供一个和谐民主的反馈环境和评判环境，这有助于开发学生思维的最近发展区，有助于活化学生的思维过程。
（第三节 ）进行素质教育的尝试
现代经济技术的迅猛发展，要求把学生培养成具有创造性、开拓性素质的新一代，他们不但要具有扎实的知识，而且具有多方面的较强的能力。今天，倡导实施素质教育，概括地说，就是在国家规定的教育方针与课程标准的范围内，教师的教学应当让全体学生得到和谐的发展，让全体学生生动活泼地发展。课堂素质教育的实施，应该以“导”代“灌”，以“放”代“抱”。放就是让学生主动地、独立地学习，要“导”、“放”结合，引导学生通过认识运动中一系列矛盾的产生和解决，掌握知识，学会方法，发展能力。
要把课本的知识转化为学生的内在知识，学生是这一过程的主体，而教师的引导则是这一转化的条件。根据先行组织原理、结构原理以及反馈等原理，以系列问题为主干，通过含预习、质疑、讨论交流、反馈调整、整理等五个步骤的“预习”、“研究与交流”、“归纳”三环节活动过程，架成一个开放型系统，使教师少教，学生能动地多学、学好，充分体现学生的主动性，从而提高质量。
一、课前阅读激发学生学习兴趣和主动权
在学习新课的过程中，在呈现新的学习材料之前，先用学生能懂的语言介绍一些引导性资料，并制造认知的不协调，“不确定是动机的根源”，先创设激“疑”的问题情境，引导学生心理上的不确定性，激发其好奇心与求知欲，思起于疑，“疑”是激发学生学习兴趣的一把钥匙。如在学习“牛顿第一定律”这一节中，布置了这样一些问题：“根据日常生活的实际经验，是否应得到运动要靠力维持的结论？”，“物体受力时有没有惯性？物体速度越大，惯性是否也越大？”，“高速行驶的火车遇到障碍物是否马上静止？”。从他们提出的问题中，能够看到学生个别和普遍产生的问题在哪里，在开展分组或全班讨论之前，学生就通过自己的自学（包括阅读和动手实验），初步掌握了有关知识。这对培养学生的自主学习，独立思索，起了有效的作用。
据调查表明，学生学有准备，是教与学“配合默契”、“教学互动”，提高教学质量的必要条件。
二、直观教学提高学生的感性认识
理解是一种抽象思维活动，必须依据丰富典型的正确的感性材料，直观感性材料是学生进行认识活动的思维素材，是新知与学生认识结构原有观念建立实质性联系的桥梁。充分发挥素材的启发功能。借助于现代化的教学工具，如多媒体教学手段，通过立体的图像，伴以清新的音乐，让学生在轻松的气氛中学习。如在学习“牛顿第一定律”中，用了演示实验，演示了在三种情况下（斜面上铺毛巾、平布、玻璃），保持同一高度、同一物体从静止开始下滑，观察小球在光滑桌面上的分别运动的情况，结合多媒体，学生十分直观地观察到了斜面越光滑，物体在水平面滑行得越远。在此基础上，非常容易就理解“牛顿第一定律”中所说，“一切物体总保持静止或匀速直线运动状态，直到有外力迫使改变该种状态为止”。采用了这些直观手段，让概念、规律总是从分散到综合，对激发学生的学习热情，提高教学质量起了极大的推动作用。借助于实物、电教媒体，增强了课堂教学的效果。由于形、光、色、声都作用于学生的感观系统使紧张的学习过程变得轻松愉快，从而增强了学生的学习兴趣。
三、引导学生积极思维提高概括水平
