探究性学习在初中物理教学过程中应用毕业论文

编号： 焦作师范高等专科学校 毕 业 论 文 论文题目 探究性学习在初中物理教学过程中应用 系 （部） 理工学院 专 业 物理教育 班 级 1001 学 号 12950100763 学生姓名 张殿辉 指导教师 刘晓花 职 称 副教授 2013 年 5 月 目录 摘要 . 1 1 探究性学习教学方法的内涵 . 2 1.1 探究性教学方法的内涵 . 2 1.2 物理教学过程中科学探究的意义 . 2 2 探究性学习的特点 . 2 2.1 学生是通过探究活动获得新知和培养能力的 . 2 2.2 师生是相互尊重、平等、民主、合作的关系 . 2 2.3 重视证据在探究中的作用 . 2 2.4 重视形成性评价和学生的自我评价 . 3 3 初 中物理探究性学习的过程 . 3 3.1 提出问题 . 3 3.1.1 在日常生活现象中 . 3 3.1.3 从类比中 . 3 3.2 猜想与假设 . 4 3.3 制作设计与设计方案 . 4 3.3.1 寻找解决问题的验证原理与方案构思 . 4 3.3.2 制作设计与设计方案常用的操作方法 . 4 3.3 进行实验与收集证据 . 4 3.4 分析与论证 . 5 3.5 实验评估 . 6 3.6 交流与合作 . 6 总结 . 7 致谢 . 8 参考文献 . 8 1 探究性学习在初中物理教学过程中应用 摘要 : 探究性学习指学生在学科领域内或现实生活情境中选取某个问题作为实点，通过质疑、发现问题；调查研究、分析研讨，解决问题；表达与交流等探究学习活动，获得知识，激发情趣，掌握程序与方法 1物理是一门和现实生活联系比较紧密的科学，处于基本教育阶段中学生对外在事物充满着强烈的好奇感和探究欲，探究性学习正好适应了初中物理教育阶段的需求和发 展。所以，本文对探究性学习的教学模式进行了论述，探讨了如何在初中物理教育中运用探究性学习的教学模式，探讨在初中物理教育中运用探究性学习的教学模式对提高学生综合素质的作用。从基本原则、功能、在物理教学中的我应用。 关键词 物理实验 探究性 学习 教学 Abstract The inquiry-based learning is selecting one special problem as a breakthrough point between a subject area and real life circumstance,according to query,discoveringproblems；investigatingresearch；analyzingdiscuss；solvingproblems；conveying and communicating and other inquiry learning activities,to acquire knowledge and motivate interests,and furthermore to master procedures and methods.Physics is a subject that combines with real life relative inseparably.,the middle school students being in the elementary stage have strong curiousness with regard to the outward things and desires to explore,however,the inquiry-based learning is just suitable to the demands and developments of the middle school physics stage.So,this thesis is about to expound teaching model about the inquiry-based learning,and discuss how to apply teaching model within the inquiry-based learning of the middle school physics,whatsmore,including the functions under the usage of it to enhance students comprehensive qualities.From the basic principles and functions to use in the physics teaching. Key words physics experiment exploration teaching and studying 2 正文 探究性学习是新课程倡导的一种学习方式，运用探究性学习方法能让学生从探究中主动获取知识，应用知识，解决问题。但并不是所有的问题都适合探究性学习模式，我们应该根据学生的认知基础选择是否用探究学习方法，才能达到真正意义上的探究 2 1 探究性学习教学方法的内涵 “探究”一词出现在我们的课程改革的各各领域，对教师而言已不是新鲜的事，但是作为教师如何在教学中有效地实施探究性的教学却是一个新的课题，需进一步地研究和探讨。 1.1 探究性教学方法的内涵 探究性教学方法就是学生为了解决某个具体问题，在教师的帮助和支 持下，自主探索 获取知识及解决问题方法的一种教学方式。这种教学方法强调以学生为中心，强调学生在探究活动中经历、体验和感悟，强调学生自主学习、合作学习、探究学习。 1.2 物理教学过程中科学探究的意义 在科学探究的过程中，通过观察自然界中的物理现象，进行演示和学生实验，能够使学生对物理事实获得具体的、明确的认识，这种认识是理解物理概念和物理规律的必要基础。特别是学会设计一定的方案来解决问题和引发学习兴趣等方面是其他教学方法不可替代的。 2 探究性学习的特点 2.1 学生是通过探究活动获得新知和培养能力的 探究性 学习不是先将结论告诉给学生，再让学生加以证明，而是让学生通过各式各样的探究活动诸如观察、实验、调查、制作、收集资料等，亲自得出结论，使他们参与和体验知识的获得过程，建构起对自然的认识，并培养科学探究能力。 2.2 师生是相互尊重、平等、民主、合作的关系 学生是学习的主人，教师是引导者，组织者和共同探究者；学生之间是自主活动与合作活动相结合的关系，在学习过程中相互取长补短，相互促进，共同提高，特别重视合作关系 2.3 重视证据在探究中的作用 3 科学家在探究中花费大量的精力收集证据，并以此为基础解释自然界的运行机 制，在学科课堂的探究中，证据有着同等的重要作用。 2.4 重视形成性评价和学生的自我评价 探究性学习对评价要求较高，如它要求评价每个学生理解了哪些概念，哪些还模糊不清或不知道，是否能灵活运用知识解决问题，是否能提出问题，是否能设计并实施探究计划。 3 初中物理探究性学习的过程 探究性教学更强调学生真实的研究经历，让学生亲身经历类似于科学家们的研究过程，让他们参与到探究活动中来，亲自发现科学概念、原理的过程，理解科学的本质，发展对自然的认识，掌握探究的技能。 3.1 提出问题 新知识的发现一定是始于问题。要让学生 探索发现，必须首先让学生发现问题，产生探究的欲望。发现问题往往比解决问题还要难，在课堂上老师应引导学生发现与教学计划相关的问题则更难，需要教师创设有利学生发现问题的情境。根据学生发现问题的能力水平，教师的引导程度可以不同，但最终都应该使学生认识问题的存在，感受到探索知识的必要性，产生探究的欲望，并能明确地把问题表述出来。 设置物理问题情境就成为能否开始进行探究的首要问题，即首先要了解问题可出自何处！ 3.1.1 在日常生活现象中 从现象中引导学生通过比较不同的现象中隐含的关系和规律提出问题 ；从现象 中引导学生观察其中的奥妙并提出问题；从现象中引导学生在不常注意的部分发现其不寻常的地方并提出问题等。 3.1.2 从实验现象中 从热、力、光、电各部分中涉及的一些有代表性、能引起学生思维、并根据实验现象能提出问题的实验入手。而且一定是最引人入胜、让学生容易发现问题的关键实验。 3.1.3 从类比中 物理学中的许多物理知识，都通过采用类比方法获得的。例如：光射定律 4 折射定律。类比法有助于掌握一定的研究方法。 总之，物理问题无处不在我们被包围在问题的汪洋大海之中，我们并不缺乏问题的源泉，而是缺乏发现问题 的眼睛，只要学生树立“问题意识”，提高对问题敏感性，可以说提出问题的源泉是取之不尽，用之不竭的。 3.2 猜想与假设 物理学对事物的认识总是从初步的、探索性的猜想，逐步到对事物本质的认识。在这一过程中，科学假设物理理论的行成起着重要的作用。著名的科学哲学家波普耳认为，任何科学理论实质上都是猜想，都是根据有限的事实材料大胆地跳跃到某种结论上，猜测性地对问题进行解答，然后再去接受经验的检验。 3所有物理和数学的最前沿的研究工作，很大一部分力量要花费在猜想上。 4 猜想及需要即需要开阔的思路，也需要有一 定的根据，不能提倡胡猜乱想，于是可以追问“为什么”，这一过程既是猜想环节的深入，同时也是为猜想提供证据的论证过程。 5 3.3 制作设计与设计方案 制定计划与设计方案是为了检验猜想与假设的正确与否，是进行科学探究过程中不可缺少的一个环节。也是锻炼学生对问题的思考，让学生通过现象看到本质的过程。因此此环节为提高学生分析问题、解决问题能力的一个重要因素。 3.3.1 寻找解决问题的验证原理与方案构思 与设计方案的重要之处就是能否找到寻找解决问题的验证原理与方案构思，实现该环节可从以下三方面进行 :实验 器材、设计实验步骤、设计记录实验数据和实验现象的记录。在研究物理问题时，由于涉及到变化的量不知一个，因此常常采用控制变量法来解决量之间的关系问题。 3.3.2 制作设计与设计方案常用的操作方法 方案的确定要先确定要一研究的物理量，从研究的物理量去选择实验的器材，再设计实验的方案。无；物理学的研究也并不是定量的研究，也有是定性的研究。在定性的研究一般是不需要得到具体的数据的。只需要跟据实验的现象的具体情况推倒出实验的研究就可以了。例如：牛顿第二定律的研究就不需要定量的数据来分析、决定电流大大小因素，压力的 作用效果等等 3.3 进行实验与收集证据 5 “进行实验”是收集证据的必要过程，“收集证据”是为进行科学分析提供基本依据，其能力要求有： 能通过观察和实验收集数据。 能通过公共信息资源收集资料。 尝试评估有关信息的科学性。 会阅读简单仪器的说明书，能按书面说明操作。 会使用简单的实验仪器，能正确记录实验数据。 具有安全操作的意识。 认识进行实验与收集数据对科学探究的重要性。进行实验与收集证据是指 收集证据是进行科学分析的根据。课程标准中所谈的收集证据，不仅是指从实验中 收集和正确记录相关数据、发现相关实验现象，还包括从互联网、图书馆、博物馆等公共信息渠道收集相关资料。因此，对收集证据能力的培养具有广泛的路径和方法，不仅仅局限于通过实验过程来培养了。 但就“物理探究课”来说，收集证据主要是指在实验中采用正确的读数方法，认真读数、记数，获取真实数据，并科学地记录数据，包括科学地设计实验数据表格。 在实验的结果出来对实验数据进行简单的处理，例如：图像法：图像法简单、直观，物理意义明显，例如：电流电压的关系用图像法就可以一眼看出电流电压的关系。 3.4 分析与论证 在人类认知事业 中，自然科学之所以享有特殊的认识论上的权威性，是因为它独自具有客观的、理性的探究方法，这其中包括了实证、分析论证等基本要素。实验证据虽然已经得到，但是它并不等于科学探究的结论，而仅仅是对实验事实的客观记录。第谷毕生的精力都用于观察星体上，积累了大量丰富的天文资料，但只是一堆可靠的资料而已，并不能说明天体的运行规律。是开普勒对这些资料运用猜测、类比假设、分析论证等多种方法，经过艰苦的研究，终于在杂乱无章的资料中总结出天体运动遵循的三大定律。只有对实验和证据进行分析与论证，才能得出具有普遍意义的科学规律，这是从 实践上升到理性认识的过程，是唯物 6 主义认识论规律的必然要求。 分析论证不仅有助于学生将实验证据、已有的科学知识和他们所提出的解释这三者之间更紧密地联系起来，而且由于这样的过程是在学生自主质疑、推理和批判性思维活动中完成的，打破了对知识的盲目迷信，增强了对自己学习的控制。学习者在有效建构新知识的同时，将获得新的观点、新的思维方法和对深层次思维结构的重组。 应该说，科学探究过程既是系统的，又是灵活的。在有的探究过程中，某些探究要素的特征并不明显，课程标准也允许学生在探究中只涉及部分要素，但一般而言，分析论证的要素 是必不可少的。强调并提出这种观点，并不是凭空臆断。一则，由于传统教育的影响，学生很少会积极地为不同的解释寻找证据，很少去思考为什么某一种证据比其他的更有力，也很少做出判断哪一种解释得到更多的支持。这些对于探究至关重要的内容往往多由教科书或教师所包办，留给学生探究的空间很小。二则，由于学生探究的内容是人类早已发现的，学生的学习活动不易设计成真正具有探究性的过程。在较极端的情况下，往往成为目标和路线都明摆着的形式化的探究，吨假说求证的过程则被误导为纯粹的证实，而且往往一二个事实就给人以得到证实的印象，而更能反映 科学研究活动真实的证伪则不见踪影。这样的教学，不仅不利于培养学生的探究能力，更严重的是会误导对科学本质的理解，在学生头脑中形成不正确的科学形象。如果我们能充分认识到分析在探究活动中的决定性作用，我们也就能明确探究式教学活动设计的重点，并避免对各探究要素的泛化。 3.5 实验评估 评估是对探究性实验的设计原理、方案、实验过程等进行的反思，反馈其正确与否或是否有不合理之处，并分析引起不合理的因。一般在评估中包含：检查设计方案是否合理、检验过程是否合理、结果是否可信和有效、改进实验的设计方案等 3.6 交流与合作 交流与合作就是让学生在探究过程中不仅写出探究实验报告，而且还能互相交流，以便能让学生之间的多交流多互动，促进学生之间的感情，以便于学生之间取长补短，改进探究过程中的不足，并能够使探究的成果进行推广和运用。 7 这是培养一个学生学会与他人合作的一个重要环节，也是以往实验过程中最容易被忽视的地方。可见交流合作是探究性教学中一个重要的环节，其主要目的就是如何能潜移默化的锻炼中学会与他人交流、学会与他人合作。 交流合作的形式出现在整个探究教学，即探究过程中要边探究、边交流，取长补短，一直到找到最佳探究方案为止。 总结 总之，课堂教学是培养学生进行探究性学习、培养探究能力的主渠道。在新课标的指引下，我们要敢于打破以教师、课堂、书本为中心，以讲授、灌输为主线的教学套路，努力构建学生主动参与、探究为主的教学模式。物理课堂上采用探究性学习，平时教学过程中，就是努力寻求和创设一种民主、平等、融洽、和谐的课堂气氛。让学生心情舒畅地接受知识。宽松的教学环境，生动活泼的学习氛围，能最大限度地调动学生学习的主动性和创造性，使学生思维活跃，智力呈开放状态。这样，学生才能在探究性学习的基础上，充分展示自己的思维方式和思维过程，通过相互交流，使 发现得以分享，凌乱的知识得以组织，模糊的认识得以澄清，观点得到辨析和认同。通过师生合作互动有助于激发学生的学习兴趣，增进对知识的理解。引申、深化讨论的内容，将学生思维引向更高的层次