学科教育论文-谈谈物理新课程中的“科学探究”.doc

学科教育论文-谈谈物理新课程中的“科学探究”摘要：物理新课程中的“科学探究”是学生的学习目标、学习方式和学习内容，是全新的教学方式。进行科学探究的目的是什么，科学探究如何分类，怎样在物理教学中实施科学探究等等，是摆在物理教师面前的新课题。关键词：科学探究目的分类实施全日制义务教育物理课程标准将“科学探究”作为课程内容的一部分，与科学内容放到同等重要的地位加以突出，表明本次物理课程改革是“将学习重心从过分强调知识的传承和积累向知识的探究过程转化，从学生被动接受知识向主动获取知识转化”1。科学探究作为现代教学的一条良好途径，无疑会为物理教学带来蓬勃朝气，极大地提高物理教学效率，充分发挥物理课程的素质教育功能和文化价值。但与此同时，科学探究对传统的物理教学方式带来的冲击使许多教师对“科学探究”的实施感到茫然。我们认为要探讨“科学探究”的实施，应首先探讨“科学探究”的目的和分类，以便有一条清晰的探究脉络。提出本文观点，意与同仁商榷，实为抛砖引玉。一、“科学探究”的目的科学探究是学生积极主动地获取物理知识，认识和解决物理问题的重要实践活动，其目的是让学生通过亲身经历和体验与科学工作者进行科学探究时的相似过程，学习物理知识与技能，体验科学探究的乐趣，学习科学家的科学探究方法，领悟科学的思想和精神，理解科学的本质，挖掘智力潜能，培养科学探究能力、实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神。科学探究既是学生的学习目标，又是一种重要的、有效的学习方式，也是义务教育阶段物理课程的重要内容，它对发展学生的科学素养具有不可替代的作用。二、“科学探究”的分类科学探究的形式是多种多样的，但无论什么形式的探究活动都包含：提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作等七个要素。在物理教学中，“科学探究”可按其探究的问题、内容和需要得到的探究结果等取向作不同的分类：1按涉及科学探究要素的多少可分为部分探究和完整探究。所谓部分探究，就是学生在探究活动中只涉及部分探究要素，其他探究要素由教师在教学或演示实验中体现，也可根据所探究的内容作适当的删减。所谓完整探究，就是让学生经历一个涉及全部七个探究要素的探究活动，在这种探究活动中，学生能够充分自主地探究，体验科学家探究真理的艰辛和乐趣。2按探究的问题可分为验证性探究和释疑性探究。验证性探究就是学生通过实验对所学的理论加以验证，也就是说学生预先知道探究需要得到的结果，而去设计实验和进行实验。释疑性探究就是让学生自选探究课题，通过探究获得预先并不知道或不能确定的结论，有些问题的探究还需要得到较为科学的结论。3按对探究结果的要求可分为过程性探究和结果性探究。过程性探究注重学生参与探究的过程，而不是探究的结果。结果性探究除了注重探究过程以外，还关注探究的结果，因为需要学生从探究的结果中总结和归纳出某种物理规律或物理公式。这种分类的陈述在物理课程标准中随处可见。4按探究活动进行的时间和空间可分为课内探究和课外探究。科学探究已不局限于过去的“学生实验”范畴，它可以发生在任何空间和任何时间。因此我们可以将在课堂里进行的探究称为课内探究，将学生在课堂以外的家庭实验、社会调查及其他学习活动称为课外探究。其实，在新课程实施中，我们会发现有些探究活动不可能仅仅靠课内或课外单一的探究来完成，往往需要将两者结合起来，即课内的探究活动延续到课外，课外的探究活动延伸到课内加以总结。5按学生参与探究的程度可分为教师指导探究和学生自主探究。教师指导探究是指学生在教师的指导下进行全部或部分探究活动，教师作为探究活动的引导者。学生自主探究是指整个或部分探究活动由学生自行完成，教师仅仅作为探究活动的参与者。6按探究的内容可分为物理学科知识探究和交叉学科知识探究。新课程倡导打破学科本位，因此探究的内容就可能超出物理学科本身的范畴，可以将明确属于物理知识范围的探究称为物理学科知识探究，将涉及到其他学科知识的探究称为交叉学科知识探究。7按探究的性质可分为实验性探究和调查性探究。实验性探究是指通过实验来进行的探究，需要借助实验仪器或设备，如：“通过实验探究物态变化过程”。而调查性探究是指通过对问题的调查、观察等方式进行的探究，如：“通过观察，探究自然界中的霜、雪、雨、露等天气现象”。三、“科学探究”的实施在物理教学中选择什么样的探究内容，采用什么样的科学探究形式，怎样实施科学探究等问题，在很大程度上影响着此次物理课程改革的进程，因此这些问题也就成了物理教师最关注的问题。面对这个全新的课题，惟有广大教师的共同努力才能摸索和总结出好的实施方案。经过一些摸索和思考，我们将“科学探究”在物理教学中实施的有关问题归纳于下2：1科学探究的要素与能力物理课程标准指出：“在学生的科学探究中，其探究过程可以涉及所有的要素，也可以只涉及部分要素”，这要依据物理课程内容和学生知识与能力的发展水平而定。科学探究能力是逐步培养起来的，所以探究活动的组织和对学生探究能力的要求应该循序渐进，由简单到复杂，由部分探究到经历较完整的探究过程。在某个阶段或某个探究活动中涉及哪些探究要素和能力要求也是因人因时因地而异的。学生刚开始接触物理时，可以安排一些简单的探究活动，探究的环节可以是其中的某几个，甚至是某一个环节，例如对光的反射规律的探究就可以只涉及到提出问题、设计实验和进行实验、分析与论证等要素。随着学生物理知识与技能的不断积累和发展，再逐步安排学生进行一些较为完整的探究活动，例如对电流、电压和电阻的关系的探究就可以涉及到全部的探究要素。2科学探究的问题、内容和形式物理课程标准指出：“科学探究的问题可以是学生提出的，也可以是老师提出的，可以是标准所要求的内容，也可以是与标准科学内容有关的交叉学科的内容。科学探究的形式有课堂内的探究性活动和课堂外的家庭实验、社会调查及其他学习活动。”但限于学生的认知水平，并不是所有的问题都可以让学生通过探究来解决，教师应对学生提出的探究问题进行筛选，选择那些对学生发展有意义，学生又有能力进行探究的课题。3教师对科学探究的指导在学生的探究活动中，根据课程内容的要求和学生的实际情况，教师有必要确定探究活动的侧重点，并作一些指导。也就是说在某一具体探究活动中，有些学生已能驾御的探究环节可由学生自己独立经历，教师不必作过多的讲解和说明；有些学生还不能独立完成的探究环节可由教师与学生共同经历或教师指导学生经历；有些需要多人共同探究的环节可由学生合作经历，教师可作适当地指导，甚至参与其中；有些因学生的认知水平还无法进行的探究环节，就不必让学生经历。4科学探究的体验性和结果性要求对物理课程标准中仅有体验性要求的内容可理解为“过程性探究”，它并不要求得出肯定的、一致的科学结论，这些探究内容一般适合于学生进行社会调查、部分课堂外的家庭实验和其他学习活动，如：“收集资料，举办小型报告会，讨论能源的利用带来的环境影响，如大气污染、酸雨、温室效应等，探讨应该采取的对策”。对物理课程标准既有体验性要求，又有结果性要求的内容可理解为“结果性探究”，适用于课堂内的探究性活动和部分课堂外的家庭实验，如：“通过实验探究，知道在电流一定时，导体消耗的电功率与导体的电阻成正比”。5科学探究活动进程的控制