新课标下中学物理探究性实验教学模式的研究.doc

本科学生毕业论文（设计）题目(中 文):新课标下中学物理探究性实验教学模式的研究(英 文):Research on inquiry experiment teaching mode of physics in Middle School under the new curriculum standard姓 名刘浩学 号200906001120院 （系）电子工程系专业、年级物理学 2009级指导教师刘旭辉20013年 5 月 8 日II湖南科技学院本科毕业论文（设计）诚信声明本人郑重声明：所呈交的本科毕业论文（设计），是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议，除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 本科毕业论文（设计）作者签名： 年 月 日29 毕业论文（设计）任务书课题名称：新课标下中学物理探究性实验教学模式的研究学生姓名：刘浩系 别：电子工程系专 业：物理学指导教师：刘旭辉2013 年 5 月 8 日湖南科技学院本科毕业论文（设计）任务书1、主题词、关键词： 探究式教学模式 物理教学 学习环节 学习兴趣 物理成绩2、毕业论文（设计）内容要求：3、文献查阅指引：4、毕业论文（设计）进度安排：教研室意见： 负责人签名： 注：本任务书一式三份，由指导教师填写，经教研室审批后一份下达给学生，一份交指导教师，一份留系里存档。湖南科技学院本科毕业论文（设计）开题报告书论文（设计）题目新课标下中学物理探究性实验教学模式的研究作 者 姓 名刘浩所属系、专业、年级电子工程系 物理专业 2009年级指导教师姓名、职称刘旭辉讲师预计字数10000开题日期2013.5.8选题的根据：1）说明本选题的理论、实际意义2）综述国内外有关本选题的研究动态和自己的见解1、理论意义：探究式教学是让学生通过自主的探究活动，学习物理概念和物理规律，在探究和获取知识的同时，体会科学家研究科学时的探究过程，培养学生的科学探究能力、科学态度和科学精神，达到对学生情感、态度.价值观的最终培养。2、实际意义：探究式教学有助于发展学生的科学素养，能有效激发学生的学习积极性、主动性，也有利于学生理解较为抽象的物理概念、规律，发展学生的探索能力。3、研究动态：国外经长期的理论探索与教学实践，以科学哲学、认知心理学、主体教育理论为基础，提出一系列各具特色的教学模式。4、个人见解：探究式教学给我们带来了新的挑战和机遇，促使学生在快乐中增长探究能力，提高学生的综合素质。主要内容：一 、课题的提出二、探究性实验教学的理论基础三、中学物理探究性实验教学模式四、中学物理探究性实验教学的问题与对策研究方法：1、提出问题；2、到图书馆和网络上查阅相关资料，对国内外研究现状进行深入了解，确定自己的研究题目；3、和同学讨论并请教指导老师；4、针对该课题广泛收集资料并深入学习对课题展开研究；赞(11386)赞(完成期限和采取的主要措施：主要参考资料：指导教师意见： 指导教师签名： 教研室意见：签 名： 年 月 日开 题 报 告 会 纪 要时间 地点与会人员姓 名职务（职称）姓 名职务（职称）姓 名职务（职称）会议记录摘要：会议主持人：记 录 人：年 月 日指导小组意见负责人签名： 年 月 日系部 意 见负责人签名：年月日湖南科技学院毕业论文（设计）中期检查表毕业论文（设计）题 目新课标下中学物理探究性实验教学模式的研究学生姓名刘 浩学 号200906001120系 别电子工程系专 业物理学指导教师刘旭辉 检查日期2013年4月5日指导教师检查情况记载及修改意见：签名： 湖南科技学院毕业设计（论文）指导过程记录表毕业论文(设计)题目（宋体五号居中）学生姓名学号专业班级指导教师职称系（教研室）指导过程记录指导内容记录(一)学 生 签 名： 200 年 月 日 指导教师签名： 200 年 月 日指导内容记录(二)学 生 签 名： 200 年 月 日 指导教师签名： 200 年 月 日指导内容记录（三)学 生 签 名： 200 年 月 日 指导教师签名： 200 年 月 日指导内容记录(四)学 生 签 名： 200 年 月 日 指导教师签名： 200 年 月 日指导过程记录指导内容记录(五)学 生 签 名： 200 年 月 日 指导教师签名： 200 年 月 日指导内容记录(六)学 生 签 名： 200 年 月 日 指导教师签名： 200 年 月 日指导内容记录(七)学 生 签 名： 200 年 月 日 指导教师签名： 200 年 月 日指导内容记录(八)学 生 签 名： 200 年 月 日 指导教师签名： 200 年 月 日答辩小组组长意见(对情况是否属实做出意见)组长(签名)： 200 年 月 日注：本表与毕业论文一起装订存档。湖南科技学院本科毕业论文（设计）评审表论文题目（楷体_GB2312 小四号字体）作者姓名所属系、专业、年级物理与电子工程 系 电子信息工程 专业 2009年级指导教师姓名、职称字 数定稿日期2013.4.25中文摘要字体：楷体_GB2312小四， （中文摘要以300500字为宜）。行距固定值14磅，行距可以适当调整，总之中文摘要、英文摘要要保持在1页上面。关键词（3-5个）英文摘要字体要求：Times New Roman 字体小四，行距固定值14磅，行距可以适当调整，总之中英摘要、英文摘要要保持在1页上面。关键词(3-5个)指导教师评定成绩评审基元评审要素评审内涵满分指导教师实评分选题质量25%目的明确符合要求选题符合专业培养目标，体现学科、专业特点和教学计划的基本要求，达到毕业论文（设计）综合训练的目的。10理论意义或实际价值符合本学科的理论发展，有一定的学术意义；对经济建设和社会发展的应用性研究中的某个理论或方法问题进行研究，具有一定的实际价值。10选题恰当题目规模适当，难易度适中；有一定的科学性。5能力水平40%查阅文献资料能力能独立查阅相关文献资料，归纳总结本论文所涉及的有关研究状况及成果。10综合运用知识能力能运用所学专业知识阐述问题；能对查阅的资料进行整理和运用；能对其科学论点进行论证。10研究方案的设计能力整体思路清晰；研究方案合理可行。5研究方法和手段的运用能力能运用本学科常规研究方法及相关研究手段（如计算机、实验仪器设备等）进行实验、实践并加工处理、总结信息。10外文应用能力能阅读、翻译一定量的本专业外文资料、外文摘要和外文参考书目（特殊专业除外）体现一定的外语水平。5论文质量35%文题相符较好地完成论文选题的目的要求。5写作水平论点鲜明；论据充分；条理清晰；语言流畅。15写作规范符合学术论文的基本要求。用语、格式、图表、数据、量和单位、各种资料引用规范化、符合标准。10论文篇幅10000字左右。5实评总分 成绩等级 指导教师评审意见： 指导教师签名： 说明：评定成绩分为优秀、良好、中等、及格、不及格五个等级，实评总分90100分记为优秀，8089分记为良好，7079分记为中等，6069分记为及格，60分以下记为不及格。评阅教师评定成绩评审基元评审要素评审内涵满分评阅教师实评分选题质量25%目的明确符合要求选题符合专业培养目标，体现学科、专业特点和教学计划的基本要求，达到毕业论文（设计）综合训练的目的。10理论意义或实际价值符合本学科的理论发展，有一定的学术意义；对经济建设和社会发展的应用性研究中的某个理论或方法问题进行研究，具有一定的实际价值。10选题恰当题目规模适当，难易度适中；有一定的科学性。5能力水平40%查阅文献资料能力能独立查阅相关文献资料，归纳总结本论文所涉及的有关研究状况及成果。10综合运用知识能力能运用所学专业知识阐述问题；能对查阅的资料进行整理和运用；能对其科学论点进行论证。10研究方案的设计能力整体思路清晰；研究方案合理可行。5研究方法和手段的运用能力能运用本学科常规研究方法及相关研究手段（如计算机、实验仪器设备等）进行实验、实践并加工处理、总结信息。10外文应用能力能阅读、翻译一定量的本专业外文资料、外文摘要和外文参考书目（特殊专业除外）体现一定的外语水平。5论文质量35%文题相符较好地完成论文选题的目的要求。5写作水平论点鲜明；论据充分；条理清晰；语言流畅。15写作规范符合学术论文的基本要求。用语、格式、图表、数据、量和单位、各种资料引用规范化、符合标准。10论文篇幅10000字左右。5实评总分 成绩等级 评阅教师评审意见： 评阅教师签名： 说明：评定成绩分为优秀、良好、中等、及格、不及格五个等级，实评总分90100分记为优秀，8089分记为良好，7079分记为中等，6069分记为及格，60分以下记为不及格。湖南科技学院本科毕业论文（设计）答辩记录表论文题目（宋体五号）作者姓名所属系、专业、年级电子工程系 电子信息工程专业 2009年级指导教师姓名、职称答 辩 会 纪 要时间地点答辩小组成员姓 名职务（职称）姓 名职务（职称）姓 名职务（职称）答辩中提出的主要问题及回答的简要情况记录：会议主持人：记 录 人：年 月 日答辩小组意见评语：评定等级： 负责人（签名）： 年 月 日系学位委员会意见评语：论文（设计）最终评定等级：负责人（签名）： 系部（公章） 年月 日校学位委员会意见评语：评定等级： 负责人（签名）： 年月 日目 录1、绪 论12、课题的提出12.1本课题提出的背景12.2目前本课题的研究动态 12.2.1国外关于探究性实验教学的研究现状 12.2.2国内关于探究性实验教学的研究现状 12.3课题研究的意义 13、探究性实验教学的理论基础13.1探究性实验教学的理论依据13.1.1探究性实验教学的主要心理学依据 13.1.2探究性实验教学的主要教育学依据 1 3.2探究性实验教学模式的构建原则3.2.1探究性原则 13.2.2趣味性原则 13.2.3理论联系实际原则 13.2.4简易性原则 13.2.5科学性原则 14、新课标下中学物理探究性实验教学模式4.1新课标下中学物理实验教学的传统模式4.2新课标下中学物理探究性实验教学模式4.2.1新课标下中学物理探究性实验教学的特征4.2.2新课标下中学物理探究性实验教学过程和案例分析5、新课标下中学物理探究性实验教学的问题与对策5.1中学物理实验教学中存在的问题5.2新课标下中学物理探究性实验教学中的对策6、结束语参考文献1致 谢1 新课标下中学物理探究性实验教学模式的研究摘 要 探究式教学是指学生在教师指导下,以类似科学研究的方式去获取知识的一种教学形式。在物理课程中指导学生进行科学探究，是让学生像科学工作者进行科学研究一样，通过自主的探究活动，学习物理概念和物理规律，在探究和获取知识的同时，体会科学家研究科学时的探究过程，培养学生的科学探究能力、科学态度和科学精神，达到对学生情感、态度、价值观的最终培养。本文就优化课堂教学过程，通过实验探究，提高课堂教学的实效，培养学生开展研究性、探究性学习的能力，从实验探究教学的定义、设计依据、实施过程、注意问题等方面浅析了在初中物理教学中实施实验探究教学的策略。主要阐明中学物理探究性实验教学实施过程中中学物理探究性实验与传统物理验证性实验的不同，教师在探究性实验教学中所起的作业，以及探究性实验教学实施的具体方法。对中学物理探究性实验教学状况进行了调查研究，并对出现的新情况、新问题进行了较为详尽、深入的剖析。关键词：新课程标准 中学物理 探究性实验 教学模式 A Research on experimental inquiry teaching in Middle School physicsAbstractInquiry teaching is refers to the student under the guidance of teachers, a kind of teaching form in a similar way to acquire scientific knowledge. In the physical curriculum guide students in scientific inquiry, is to let the students like scientists in scientific research, through independent research activities, learning physics concepts and laws of physics, the inquiry and access to knowledge, experience of scientists to study the process of scientific research, cultivating students scientific research ability, scientific attitude and scientific spirit, the students emotion, attitude and eventually develop values. Put inquiry teaching into senior physics teaching practice, help to provide a new perspective for the middle school physics teaching reform ongoing, extension of high school physics teachers understanding of the new physicscurriculum reform and development In this paper, the process of optimizing class teaching, through the experimental study, improve the effectiveness of classroom teaching, to cultivate students research ability, inquiry learning, from the experiment inquired into the teaching the definition, design basis, implementation process, pay attention to problems of the junior middle school physics teaching in the implementation of the experiment inquiry teaching strategies.Key words: Inquiry teaching physics teaching learning learning interest physical performance 绪 论美国科学探究与国家科学教育标准对探究式教学进行了界定：探究式教学是指学生在教师指导下,以类似科学研究的方式去获取知识的一种教学形式。2003年我国普通高中物理课程标准研制工作组编写的普通高中物理课程标准(实验)提出科学探究有七大要素：(1)发现并明确提出所要研究的问题；（2）猜想与假设；(3)制定探究计划、设计实验方案；(4)通过观察、实验等多种方法收集各种数据；(5)对所得数据加以分析与论证；(6)评估 ，吸取经验教训，改进探究方案，并发现新的问题；(7)交流与合作。在高中物理教学中通过对这七个部分的要求可以帮助学生提高五种能力：（1）理解能力；（2）推理能力；（3）设计和完成实验的能力；（4）获取知识的能力；（5）分析综合能力。在高中物理课程中进行科学探究活动就是要从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观这三个方面让学生得到全面发展。简单地说，就是培养具有科学素养的新世纪公民。因为一个具备科学素养的公民，就应该理解科学中重要的概念和原理，熟悉自然世界并承认其多样性和统一性，能够运用科学知识和科学思维方式考虑和处理个人与社会问题。国外经长期的理论探索与教学实践，以科学哲学、认知心理学、主体教育理论为基础，提出一系列各具特色的教学模式。如杜威从实用主义立场建立探究式教学的“问题教学法”理论；萨其曼将科学家的创造性探索活动与教学法相结合，建立由事实到理论的“探究训练”模式；施瓦布提出的“生物科学探究”模式则注重模拟生物学家的探究过程，积极引导学生树立正确的科学理念及掌握科学方法，特别是实验方法；安顿.劳森等提出的由概念探讨、概念介绍、概念运用三个阶段组成的“学习环”模式；“5e”模式则进一步运用认知科学新发现，对“学习环”进行改进，建立由“吸引-探索-解释-加工-评价”五个阶段紧密结合的教学模式，使探究式教学更完备、更符合学生认知特点。我国从八十年代起开始对探究式教学展开理论与实践研究，特别随全面推进素质教育的不断深入，探究式教学逐渐成为教法探索的热点之一，并取得众多研究成果。例如：靳玉乐主编的探究教学法；由“研究性学习”设计编写委员会汇编的研究性学习丛书等。这些著作有些系统介绍了国内外有关探究教法研究成果,有些提出了将各种探究教学模式运用于基础教育中,还有的是各种探究教学实践指导资料。从2001年开始，我国各高中都在课程中安排了研究性学习，每周两课时。在这项活动中，很多老师也对研究性学习作了指导，大家感到虽然探究式教学设计复杂，在现行条件下教学组织难度大，缺少强化知识运用训练。探究式教学也不是唯一可行的教学方法，并不一定适用于所有物理内容的教学。但是大家都感到探究式教学不可否认有助于发展学生的科学素养，能有效激发学生的学习积极性、主动性，也有利于学生理解较为抽象的物理概念、规律，发展学生的探索能力。1 课题提出1.1课题提出的背景物理学是一门以实验为基础的学科，但由于升学压力，物理实验教学依然面临着诸多困境设备陈旧，实验员队伍受制约，教学方法老套。导致物理难学，实验试题的得分率都不高。扭转目前这种局面，需要教育主管部门、学校及学科教师的共同参与。“物理学是一门以实验为基础的自然科学”，它“所使用的实验手段和思维方法一方面带动了科学和技术的发展；另一方面推动了文化、经济和社会的发展”。尤其在强调探究式教学、发现式教学、研究性学习的新课程改革的环境下，实验在中学物理教学中更加占据着举足轻重的地位。然而，由于升学压力，大量的物理规律和物理公式的机械记忆、题海战术代替了新奇有趣的物理实验, 物理教学缺失了应有的学科特征。在实习期间我去过几所的学校，有城镇中学，也有农村中学，和那里的老师们接触和交谈中了解到，就目前而言，城镇中学的实验课开展得比较好，而农村的实验教学相对要差一些。对于城镇中学来说，功能室齐备，实验设备、器材齐全，实验课开展较好。但是，个别老师为了赶教学进度，一味地上新课，占用学生实验的时间，学生实验开展得不尽人意。他们忽略了实验在教学中的地位和作用，“听一听，不在心；看一看，懂一半；练一练，心智能力都发展”。只有当学生自己动手做、动手练，对知识和技能掌握才牢固。而部分农村学校的实验课就变了样。个别学校没有规范的实验室，有的学校实验器材不齐备，有的学校有实验器材却放在仓库里无人问津。实验课就凭老师一张嘴，学生实验变成了演示实验，演示实验变成了老师讲实验，实验教学就这样一而再，再而三地打了折扣。不过有的老师做得很好，在实验器材不足的情况下，千方百计想办法，从生活中找器材、找设备，自制了不少经典的实验器具。1.2 目前本课题的研究动态中学物理实验教学历来受到教育研究人士和教育有识之士的关注，国内外历次中学物理教学改革都强调物理实验教学的作用和地位，重视物理实验教学是中学物理教学改革最明显的趋势。1.2.1 国外关于探究性实验教学的研究现状在西方，对探究性实验教学的研究和实践都有相当久远的历史渊源。从历史上看，自 18 世纪以来，科学探究至少被大规模地倡导过 3 次。第一次发生于 18 世纪末到 19 世纪的欧洲，主要倡导者是卢梭、裴斯泰洛齐、福禄倍尔等人，这个时期对“科学探究”的倡导直接受到“启蒙运动”的影响，其目的是把人的精神从中世纪的蒙昧、迷信、盲从中解放出来，让理性的光辉照亮人们的心灵。第二次发生于 19 世纪末至 20 世纪初的美国，主要倡导者为杜威、克伯屈等进步主义者以及康茨、拉格等改造主义者，这个时期对“科学探究”的倡导主要是因应工业化对时代的需要和社会民主化的需求，并且深受迅猛发展的实验科学的影响，其目的是培养适应现代社会需要的改造自然和社会的能力。第三次发生于 20 世纪 50 年代末至 70 年代的美欧诸国以及亚洲的韩国、日本等国，主要倡导者为美国的布鲁纳、施瓦布、费尼克斯等人。最早提出在学校科学教育中要用探究方法是美国教育家杜威，二十世纪初，大多数教育者认为科学教育方法主要通过直接让学生学习大量的科学知识概念和原理，而杜威认为科学教育不仅仅是要让学生学习大量的知识，更重要的是学习科学研究过程或方法。19501960 年，探究作为一种教学方法的合理性越来越明确了。近代，美国著名的教育心理学家、哈佛大学教授布鲁纳。布鲁纳的认知学习理论受完形说、托尔曼思想和皮亚杰发生认识论思想的影响，认为学习是一个认知过程，是学习者主动地形成认知结构的过程。布鲁纳的认知学习理论是建立在对人类学习进行研究的基础上的，所谈认知是抽象思维水平上的认知。在布鲁纳思想的基础上，瑞士人皮亚杰(J. Piaget)提出建构主义理论(constructivism)也称结构主义理论。他是认知发展领域最有影响的一位心理学家，他所创立的关于儿童认知发展的学派被人们称为日内瓦学派。皮亚杰的理论坚持唯物辩证法，他坚持从内因和外因相互作用的观点来研究儿童的认知发展。苏联著名的教育实践家和教育理论家苏霍姆林斯基。他在名著给教师的一百条建议中明确提出：“学生学习的一个突出特点，就是他们对学习对象采取研究的态度”，“对自然现象、生产、人的实践采取恰当的研究性的学习方法，能够促进学生在思维过程中尽量努力地从实践中去挖掘更多的事实和材料。”他认为有经验的教师不能把现成的结论、定理和正确的证明告诉学生，而是引导学生通过观察、实验、生产劳动、教师所叙述的事实去证明一种结论和原理。1.2.2 国内关于探究性实验教学的研究现状西南师范大学邓垒老师在初中物理探究性教学模式研究中提出了开放型探究性的教学模式、指导型探究性教学模式、循环探究性教学模式，最后，邓垒老师通过实践提出了一种为广大师生所接受的、适合当前初中物理教学的探究性的教学模式(交互型模式)。辽宁师范大学郑海花老师在初中物理探究性教学的研究自己的教学实践，构建了初中物理探究性的教学的理论基础，设计了初中物理探究性的教学具体的实施方案。云南师范大学的董振邦老师在建构主义和多元智能理论的基础上，提出了促进探究学习的有效教学策略：初中物理滚动式整体优化的教学策略。该策略有两大特点:(1)滚动式。这主要是指整个教学过程中一种有序的行为方式。在不同的学习阶段，根据不同的学习内容，适时、适量地进行复习与练习，促进对知识的记忆、理解和迁移，促进学生学习方式的转变，循序渐进地提高学生的探究能力，发展学生的智力。(2)整体优化。就是对教学目标、教学内容、教学方法、教学手段、教学组织形式等教学要素的选择与整合。等等。1.3研究本课题的意义物理学是一门以实验为基础的自然学科,回顾物理学产生和发展的过程,可以看出物理实验自始至终都占有极其重要的地位无论是经典物理学的建立和发展,还是现代物理学的进展都与物理实验息息相关可以预言,未来物理学的发展一定也离不开物理实验对于中学物理教学来说,加强实验教学,提高物理教学效果和开发学生创造能力,在加强素质教育的今天,显得更加突出,尤为重要。中学是实施科学教育的基础阶段,是培养学生创新精神和实践能力的重要时期新的物理课程标准中已明确指出:“观察现象，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,这是理解概念和规律的必要的基础观察和实验对培养学生的观察和实验能力,培养实事求是的科学态度,引起学生兴趣,具有不可替代的重要作用”。然而由于过分地受传统应试教育的影响,目前有部分中学仍然存在着片面追求升学率的办学思想在这些中学重理论轻实验的现象仍然存在,制约了学生的全面发展,阻碍了新课程标准的正确实施在这种背景条件下,为了更好地落实新课程标准,提高教学质量,更进一步研究中学物理实验教学有着重要的理论意义和实际价值具体体现在以下几个方面:（1）可以使广大教育工作者更新观念,确立新的课程理念,更加重视实践性教学环节物理教学不仅要注重科学知识的传授和技能的训练,更应该让学生亲历物理实验过程以便进行科学素养等多方面能力的综合培养-0（2）通过新课程标准下的中学物理实验教学的研究,逐步改变传统的教学方法,倡导研究性学习的教学方法,使教师与学生在实验合作中发现新问题,并作为范例和典型加以研究解决,从而激发学生学习物理的兴趣,使物理教学质量得到有效提高（3）可以使人们认识到中学物理课堂教学要更新和加强物理实验教学内容;这样不仅可以使学生通过实验获得学习的情感体验,认识和掌握物理科学方法和规律,同时还能培养学生良好的思维习惯,树立科学世界观,养成实事求是的科学态度,勇于探索的科学精神特别是能使他们在创造精神和实践能力方面得到发展和提高,为今后终身学习的能力打下扎实基础所以,本课题的研究对更好地实施新课程标准,提高中学物理教学质量!培养高素质人才有很大的推动作用。2.探究性实验教学的理论基础2.1探究性实验教学的理论依据2.1.1探究性实验教学的主要心理学依据1建构主义学习理论基本观点认为,知识不仅仅是通过教师传授得到的,而是学习者在一定的情境即社会文化背景下,借助其他人(包括教师和学习伙伴)的帮助,利用必要的学习资料,通过意义建构的方式而获得的它认为:“知识是不能传递的,教师传递的只是信息,知识必须通过学生的主动建构才能获得。也就是说学习是学习者自己的事情,谁也不能代替。因此,根据建构主义的观点,学生学习的有效性首先体现在学生是否积极主动地参与学习,以保证对知识的主动建构。建构主义反对过于简单化地处理学习内容,希望把学习处于真实的，复杂的情景之中,从而使学习能适应不同的问题情景,在实际生活中能有更广泛的迁移，同时建构主义强调教师提供学习材料应更多地取材于现实生活,并且在很大程度上与问题解决联系在一起,让学生感受到问题的存在,并学会利用材料中提供的各种原始数据去进行分析。思考,展开探索,提出假设,进而检验假设,得出结论建构主义认为在教学中不仅要关注学生学习的结果,还要关注学生学习的过程,因为只有理解和关注学生是怎样学习的,才能促进学习者形成对知识真正的理解。建构主义的教学观特别强调教师对学生在学习过程中每一次成功与进步的评价。这种积极性的体验能够激发学生对学习产生浓厚的兴趣和需要,对学习表现出极大的热情,并从学习中获得兴奋和快乐。新课程标准中强调“在课堂教学中,学生的学习内容应当是现实的，有意义的，富有挑战性的,这些内容要有利于学生主动地进行观察，实验，猜测，验证，推理与交流等活动。教学活动必须建立在学生的认知发展水平和已有的知识经验基础上，教师应激发学生学习积极性,向学生提供充分从事学科学习活动的机会,帮助他们在自主探索和合作交流的过程中真正理解和掌握基本的学科知识与技能，思想和方法,获得广泛的活动经验”。可以看出,新课程理念也是强调学习的过程,强调教师在教学中的引导作用,强调学生的主体作用,强调学生自主研究性学习。通过对比,我们可以看出,两者的理念是一致的。其基本点可以归纳如下:一.有效的教学应引导学生积极，主动地参与学习二.有效的教学应为学生的主动建构提供学习材料，时间上的保证三.有效的教学旨在使学习者形成对知识的真正理解四.有效的教学应使学生获得对学科学习的积极体验与情感2认知主义论行为主义学习论认为,学习就是面对当前的问题情境,在内心经过积极的组织,从而形成和发展认知结构的过程,强调刺激反应之间的联系是以意识为中介的,强调认知过程的重要性,认知是指认识的过程以及对认识过程的分析。认知派学习理论家认为学习在于内部认知的变化,他们注重解释学习行为的中间过程,即目的，意义等,认为这些过程才是控制学习的可变因素。通过归纳,认知学习理论中与实验有关的观点主要有:一.重视人在学习活动(包括实验)中的主体价值,充分肯定了学习者的自觉能动性.二.强调通过实践对认知，意义理解，独立思考等意识活动在学习中的重要地位和作用.三.重视强化的功能,认知学习理论由于把人的学习看成是一种积极主动的过程,因而很重视内在的动机与学习活动(包括实验)本身带来的内在强化的作用。四.主张人的学习的创造性布鲁纳提倡的发现学习论就强调学生学习的灵活性,主动性和发现性,它要求学生自己观察,探索和实验,发扬创造精神,独立思考,改组材料,自己发现知识,掌握原理原则,提倡一种探究性的学习方法。强调通过发现学习来使学生开发智慧潜力,调节和强化学习动机,牢固掌握知识并形成创新的本领。2.1.2探究性实验教学的主要教育学依据苏霍姆林斯基是苏联著名的教育实践家和教育理论家他在名著给教师的一百条建议中明确提出:“学生学习的一个突出特点,就是他们对学习对象采取研究的态度,对自然现象，生产，人的实践采取恰当的研究性的学习方法,能够促进学生在思维过程中尽量努力地从实践中去挖掘更多的事实和材料。他进一步指出在教学过程中一个重要的目标,就是发展学生的思维能力,培养学生的创造性才能和参加智力活动的兴趣。他说:“教育首先是活生生的，寻根究底的，探究性的思维。”他全面探讨了普通教育的各个领域,提出了在对青少年教育中开展研究性学习的理论,提出了使青少年个性和谐发展的理论。他还说我们的教育目标就是让走向生活的每一个青年男女的才能得到最充分的发挥。今天,在我们开展实验探究性教学,培养学生探究精神的实践活动中,苏霍姆林斯基的这些观点是值得我们思考的。苏霍姆林斯基认为,教学必须是教育性教学,具体表现为要教会儿童思维，观察和钻研的方法,鼓励儿童的创造精神。他认为有经验的教师不能把现成的结论，定理和正确的证明告诉学生,而是引导学生通过观察，实验，生产劳动，教师所叙述的事实去证明一种结论和原理,或者推翻一种结论和原理。这种方法不仅能调动学生的兴趣,而且能加深对教材的理解,同时学生随着知识的掌握,钻研精神和自学能力养成了,学习会变得越来越轻松,越来越充满趣味。他强调学生学习的思考和探究性,主张加强课程教学与社会，生活和科学技术的联系。主张给儿童上思维课,培养其独立思考的能力。主张广泛开展课外活动,使儿童结中学物理探究性实验教学的研究合自己的特长与爱好发展自己的兴趣，探究精神以及好奇心和求知欲。苏霍姆林斯基关于思考，研究，探究，实践的思想观点为当今实验探究性教学的普及和推提供了有力支持。2.2中学物理探究性实验教学的基本原则2.2.1趣味性设计原则趣味性设计原则是指:探究性实验的设计要充分考虑学生的心理特点和认知水平,实验设计要求生动!有趣,能使学生在进行实验探究时,自始至终保持很高的兴趣在探究性实验教学设计中强调趣味性原则是因为,探究性实验作为一种学习活动,不能依靠教师的督促使学生完成,而要通过设计良好的实验本身来激发学生的兴趣,使学生从好奇出发,进而发生兴趣,只有这样,才能使学生自觉自愿地参与实验探究活动探究性实验作为学生探究行为的目标或诱因,它还具有诱发和激励主体的有目标指向行为的作用和功能生动有趣的实验本身会使学生产生暂时性的兴趣,而解决问题的探究以及成功地解决问题,又会使学生的暂时性兴趣转化为持久兴趣兴趣作为主体的一种内驱力,它刺激主体并引起反应(活动和动作),反应的结果则导致主体需要的满足当需要(探究的愿望)和内驱力(兴趣)指向某种特定的目标(探究性实验)时,主体便获得了动机。2.2.2简易性设计原则简易性设计原则是指:实验的设计要尽可能采用较少的仪器,所使用的仪器要尽可能简单,设计的选题要尽可能与日常生活实际相联系,实验的原理要尽可能在高中物理范围之内。首先,探究性实验教学作为实验教学的一种形式,它由教师给出实验课题，提供实验器材，提出实验要求,让学生自己设计实验方案,并选取日常生活中的一些物品作为实验器材,自制一些简单的仪器或零件。就地取材,用简单的器材做实验还具有教育意义。因为这样做能使学生感到物理就在自己身边,研究物理并不神秘,从而调动学生学习的积极性，主动性,培养创造精神。采用简单的器材还容易突出实验的物理原理,而不为那复杂的结构所干扰,因而能获得更好的效果事实上,实验的效果往往与仪器的复杂程度成反比麦克斯韦在评价简单仪器时曾说过:“这些实验的教育价值,往往与仪器的复杂性成反比,学生用自制的仪器虽然经常出毛病,但他却会比用仔细调整好的仪器学到更多的东西。仔细调整的仪器学生易于依赖,而不敢拆成零件”，这很好地说明了简单仪器特有的教育价值。2.2.3探究性设计原则探究性设计原则是指:所设计的实验包含的物理规律往往隐藏在较深的层次,需要学生去挖掘;实验的条件和结果之间往往存在着较大的距离,需要学生去跨越;解决问题的方法与途径往往不太明确,需要学生通过尝试错误,提出假设并验证假设来寻找。提出这一原则基于以下原因:探究性实验作为一种发现学习活动,首先需要学生进行深入仔细的观察,并对外界输入信息和刺激进行过滤唤起并指引注意作出有选择的记忆探究,并结合输入信息进行评价,从而提出假设,进行试误性尝试,以便检验假设这样,学生在解决问题的过程中,不仅能学会并形成一定的认知策略和技巧,同时也激发了他们的智慧潜力,并有助于形成内在的学习动机因此,探究性实验的性质本身要求我们的设计要在条件目的之间设置“障碍”,学生在越障的过程中,实际上是通过思维的中介在条件与目的之间架起一座认知“桥梁”。这种越障过程既包括发散性思维,同时又包括聚合思维。发散性思维不直接加工信息,它主要提供解决问题的方向与方法,它属于执行控制过程,属于影响问题求解过程的认知策略范畴。待问题求解的方向与方法确定后,又需要聚合思维进行逻辑推理,按已确定的方向深入下去直至解决问题,从而在这一探究过程中培养学生的创造性思维。从探究性实验的教育目的来看,由于探究性实验是建构学生良好认知结构的手段与方式,其信息刺激是一种新颖，适宜的刺激,因而,决定了实验设计一定要具有探究性。探究性的意义在于它给出的新颖，适宜的刺激能在学生的头脑中引起认知冲突和危机,从而促使学生积极，主动地建构他们的认知结构。特别需要指出的是,学生的探究行为作为一种动作或活动,它不同于演示实验中学的观察,一也不同于学生分组实验中的操作上述观察和操作虽都包含物质动作和精神动作,但是精神动作参与少,同时缺少两者的转化。这种情况正是造成目前实验教学不受欢迎的一个重要原因。而学生的探究行为则表现为物质动作与精神动作自始至终的交织与转化。这种交织与转化的前提来自于由探究而引起的认知冲突。这样,学生在探究性实验中进行的抽象思维就不只是来自感觉因素的联结,而是来自感知与行动的相互协调。这事实上就回答了我们经常为之困惑的一个问题:为什么说物理理论的思维训练与运用实验的思维训练其效果大相径庭?我们也朝着解决探究性实验教育功能的方向迈出一大步,这就是探究性实验探究性的价值之所在。2.2.4科学性设计原则科学性设计原则是指:在探究性物理实验的设计中,首先,必须保证实验的设计不出现科学性错误,这是最根本的要求。其次,实验设计要具有科学思想和科学方法的教育因素。我们对学生进行科学教育的基本要求就是要向学生传授科学知识,同时物理知识本身的科学性也要求我们在实验中尊重科学事实。由于一个较好的探究性实验设计本身就是一项小型科研,在选题及设计过程中对于设计者也是一种探究活动,其结果很难在设计之始加以预测。因此,如果在设计中没有科学的态度和方法,或者没有认真处理实验数据,往往稍有疏忽就会出现科学性错误。科学性原则在实验设计中的要求还在于,把科学的物理思想和方法渗透到设计之中,使学生在解决探究性实验的过程