高中物理课标培训 专题四 物理探究教学中的问题及问题解决文库.doc

专题四：物理探究教学中的问题及问题解决第一段：正确理解探究教学（陈峰，林杰，林立灿，林钦）第二段：探究目标的确定和内容的选择（陈峰，林杰，陈松，钟春光）第三段：探究教学情景的创设和教师的有效指导（陈峰，林杰，林立灿，钟春光）序号主讲人内容提纲1. 第一段：正确理解探究教学2. 林钦新课程提倡探究教学，探究教学引起了广大教师的关注。我们在实践中发现，广大教师在实施探究过程中遇到了许多问题。在这个专题里，我们就一起来讨论一下如何解决探究教学中遇到的问题，如何更好地开展探究教学。我们将围绕以下几个方面进行第一，如何正确理解探究教学；第二，如何确定探究的教学和选择探究的内容；第三，如何创设探究的问题情境以及教学中，教师如何开展有效的指导下面先请陈老师介绍一下，在课程标准颁布之前，课程标准组关于学生学习方式和学生学习能力发展的调查情况。3. 陈峰 介绍课程标准组在课程标准颁布前，对学生喜欢的教学方式做的调查。调查显示，学生喜欢用探究学习的方式学习物理。4. 陈峰 介绍对校长和老师的访问。访问显示出传统教育对学生终生发展所必需的素质培养不足。5. 陈峰 介绍杨振宁对中美学生发展现状的比较。认为中国学生在实践能力、创新意识、情感体验、价值观的确立等方面不足。6. 陈峰 总结并提出探究教学的实施有利于上述问题的解决。7. 林杰介绍课程标准提出的课程总目标：要培养学生学习科学探究的方法，发展自主学习的能力，养成良好的思维习惯，同时要保持发展好奇心和求知欲，发展科学探索的兴趣，有坚持真理、勇于创新、实事求是的科学态度和科学精神。8. 陈峰介绍课程标准对科学探究能力提出的具体要求（列举四个要素为例）：提出问题的能力要求学生能发现与物理学相关的问题，并从物理学的角度明确地表述问题，同时认识发现问题、提出问题的重要性；猜想与假设的能力要求学生大胆地对所研究的问题提出猜想，并且讲出依据，同时认识猜想与假设对整个研究的重要性；进行实验与收集证据的能力应该如实地记录数据，知道反复收集数据的意义；评估的能力强调引起误差的原因分析。学生能针对误差进行逻辑思维的分析，并且能够发现问题，创造性地去思考怎样修正实验的方案等。9. 林杰介绍探究教学实施的效果在一线的访谈、调查、听课中发现老师们应用新的教学方式，使得课堂变得更活跃，学生的学习变得比以前更有兴趣。10. 林钦对实验区的学生进行的采访让教师们切身体会到可喜的变化。我们一起来看看来自一线学生对探究学习的反映。11. 对学生的采访：12. 林杰学生对斜抛运动、力的合成、圆周运动的教学印象深刻，体现出学生喜欢的课有如下特点：第一， 教师能创设精彩的情境；能激发学生的思考和讨论，在讨论的过程中能发表自己的观点。13. 林立灿（附和）具有这些特点的课就是探究教学，探究教学已受到学生和教师的认可。14. 林钦下面我们就一起来看看实验区的老师们在实施探究教学中他们遇到的问题以及他们的思考15. 教师采访视频16. 林立灿对老师的采访显示出教师有如下疑问：教师应如何根据具体的教学内容，确定探究的目标？具体的探究内容可以训练学生的哪些探究能力？如何创设探究的问题情境？17. 林杰林立灿总结教学实践中，教师实施探究教学主要存在的困难：探究教学目标在具体课题中不是很明确。如何创设问题教学的问题情境？探究教学实施效果不是很好、很费时，怎样提高探究教学的实效？探究内容与探究能力之间的对应性不清。探究式教学能否把答案直接告知学生？探究式教学是不是只是重视过程？老师该如何引导？如何帮助学生建立自己的观点？如何评价学生的探究学习？18. 林钦刚才三位老师为我们介绍了物理探究教学，我们也了解到了目前物理探究教学的现状和存在的一些问题，那么能否请几位老师介绍以下应该怎么解决呢19. 陈峰要解决探究教学中存在的问题，我们首先要弄清楚什么是探究教学以及探究教学所具有的基本特征是什么。20. 陈峰 介绍科学探究的定义：科学探究指的是科学家们用以研究自然界并基于这种研究获得的证据提出种种解释的多种不同途径。 介绍科学探究在教学上的含义：学生用以获得知识、领悟科学的思想、领悟科学家研究自然规律所用的方法而进行种种学习活动。它包含开展探究活动所需要的能力和对探究本身的理解。 介绍学生的探究活动跟科学家的探究活动的不同之处：虽然学生在探究中经历的环节跟科学家研究自然规律所经历的环节大致相同，但课堂探究需要教师的引导。教师的引导能使学生对不清楚、有疑问之处逐步明晰。下面我们一起来看一个例子。21. 陈峰林立灿林杰 介绍探究案例探究物体的摆动PPT展示活动的组织形式和基本要求：教师将学生分成四人一组，每个学生在小组中承担一定任务，如：实验材料的管理员、观察实验的记录员、代表小组的实验汇报员等。材料的管理员可以到材料台上取一段绳子、一把剪刀、一卷胶带和几个尺寸重量各不相同的垫片。每一组同学利用这些材料完成如下工作：用胶带将铅笔的一端固定在桌子旁边，铅笔的另一端露出桌子的边沿；把绳子的一端系上垫片，另一端系在露出桌子边缘的铅笔的另一端；由垫片和绳子组成的摆能够自由摆动；测量物体在15秒内的摆动次数。各组的摆摆动次数不同引出要探究的问题，学生猜想出许多可能影响摆动次数的因素，并由此设计实验检验，教师提示控制变量法。学生通过实验认识到次数由绳长决定。在第二节课中，教师出示钉有一系列钉子的木板，钉子旁边写着连续的数据，如5、6、7，实际上是15秒内摆动的次数。孩子们根据上节课的结果，把摆挂到木板上。学生观察后就有了定性的认识-摆长跟次数之间是什么关系。老师抛出本节课要研究的问题-要定量地研究摆动的次数跟摆长之间的关系。教师提出：刚才挂的这些摆中没有发现15秒内摆6次的，全班同学能否一起来做出一个能在15秒内摆6次的摆。学生在调整绳长的过程中，从定性认识逐渐过渡到定量认识。学生做出摆6次的摆以后，老师提出：通过你的活动把绳长跟摆动次数的关系做描述。有的学生用画图的方式，但还有的学生用坐标画图像来描绘摆长和次数之间的关系。学生在比较不同的描述方式时有了各自的发展。 通过案例分析科学探究的基本特征： 第一节课体现出的主要特征是学习者围绕着问题展开讨论、交流，同时又搜集证据，然后形成自己的解释。第二节课也是先有问题，然后围绕问题进行讨论，学生在讨论中表明各自不同的观点、进行对比并逐渐修正、发展自己的解释。22. 林杰，林立灿 简要评价案例中的关键点，和体现出来的探究的特征。23. 陈峰 总结分析探究的基本特征：问题：学习者围绕问题开展探究活动；证据：学习者获取可以帮助他们解释和评价问题的证据；解释：学习者依据事实证据形成解释，对问题做出回答；评价：通过比较其它解释，评价他们自己的解释；交流：学习者要交流和论证他们提出的解释。24. 林钦前面陈老师为我们介绍了一个例子，下面我们再来看一个视频，看看应该如何做好探究教学。25. 案例1：自由落体运动规律应用- 测量反应时间教学片段。26. 林杰，林立灿分析案例： 教师创设的问题情境调动了学生的兴趣，但教师直接让学生看书，学生实际上只是去理解别人的方案。而且尺子要放竖直、尺子的起点怎么抓、用位移算出来的时间为什么等于反应时间等关键问题都是由老师给出，学生没有自己的创意和设计。27. 案例2：自由落体运动规律应用- 测量反应时间教学片段。，教师点评。28. 林杰，林立灿* 在教师让学生运用所学的规律测量自己的反应时间这一教学过程中，学生在经历了学习体验后，教师没有深入抓住教学过程中有效的素材，并给予适时的、必要的、谨慎的、有效的指导。* 首先，第一组学生通过看手表测量反应时间，教师认为不需要看表来测量反应时间，却没有追问学生为什么不需要看表来测量反应时间。实际上，通过看表也可以测量反应时间，只是由于眼睛暂留时间而使误差比较大，在这里教师没有合理地评价学生，没有让学生明白自己的不足之处。* 其次，在第二组学生测量反应时间时过于强调自由落体运动的公式，为什么公式中的时间等于反应时间，可能有部分同学不明白，教师没有对此进行有效的指导，教师与学生之间的对话大多是封闭式对话，学生只是很机械地套公式。教师应该在这里着重引导学生抽象出自由落体运动的模型，引导学生运用数学公式表达物理规律。再次，测量反应时间时，没有提出手抓尺子的规范动作，没有抓住有效素材对学生进行实验素养的培养。当尺子比手高时，有一段未知的高度，教师却对学生说不行，教师忽视了这段高度是可以估算的。如果这段未知的高度可以估算出来，学生也可以测量出自己的反应时间。29. 林钦教师们非常关注学生的主动探究。教师在实际的探究教学中，是否应该全部体现探究的7个要素呢，如果全部都体现的话，可能时间上会不够。那么我们应该如何处理呢？30. 陈峰并不是每节课都适合做探究。选好探究课后，要认真考虑，哪些教学内容对发展学生的哪些探究能力是比较好的，在这些内容上自主程度要大一点。如果学生的认知水平普遍较低，可以在提出问题要素上，由教师提出问题，自主程度稍低一点。收集证据时，学生若有困难，老师可给辅助资料，不同的学生给不同的辅助资料，自主程度显得因人而宜。31. 陈峰PPT展示探究的五个基本特征以及每个特征对应的探究的不同程度32. 林立灿介绍选择自主程度的方法。不同的自主程度要根据教学内容、课时、学生本身、教师本身以及学校的设备、条件等因素决定。教师要认真地斟酌并选择自主程度。探究教学在有些内容上，还是需要接受式学习，在有些内容上需要自主些，让学生形成自己的观点。33. 林杰讲解探究的5个基本特征与课程标准的7个要素之间的关系。展示对比表并说明，无论是五个特征还是七个要素都反映了最基本的共性：提出问题，对问题做出猜想，找事实解决问题，形成解释，解释过程中要不断反思、评估，还要交流、合作。34. 陈峰说明探究活动与科研活动的共性探究活动所采用的方法可以重复，跟科学家的研究一样，经过多次的重复、反复的论证得到同一个结果。35. 林钦回顾本讲的内容本讲介绍了探究教学的基本概念和5个基本特征，以及一些容易混淆的问题。探究教学基本概念的澄清对顺利开展探究教学很有帮助。研修的瞻望下面的专题将就物理教师在探究教学中遇到的问题进行深入探讨。欢迎继续关注。36. 第二讲 探究目标的确定和内容的选择37. 钟春光 回顾上一讲的研修内容上一讲研究了什么是探究教学以及探究教学具有的特征。 介绍本讲要研修的二个问题：第一，在探究教学中，探究目标如何确定第二，如何依据探究目标选择探究内容那么，探究的目标究竟应该如何确定呢38. 陈峰 介绍探究目标确立的维度探究教学目标的确立应该从三方面考虑：知识与技能；过程与方法；情感、态度价值观。39. 陈峰 介绍确立探究目标的依据。知识目标比较容易确定。能力目标的确定可以依据课程目标中的探究七要素：提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集数据、分析与论证、评估、交流与合作。7个要素所涉及到的能力目标是高中学生必须达到的基本要求，在制定探究目标的时候应该重点考虑。40. 主持人新课程提出探究教学的7个要素，是否每节课都必须以7个要素的培养为目标呢？41. 林杰 回答问题并介绍确定探究目标的具体方法：不是的。探究目标的确定应该根据教学内容的作用、地位；根据学生的学习准备及学习特点；根据学校设备、器材、教师的情况等来规划。我们先来看一个例子，看看某中学对探究单摆的周期与摆长的关系一堂课的探究目标的42. 知识目标：单摆周期与摆长有关，而与质量和震动幅度无关，不必让学生掌握周期与重力加速度的关系；能力目标：对影响周期的因素提出猜想；设计实验验证猜想，掌握控制变量法、累加法；分析处理数据并得出定量关系；对实验结果进行评估、误差分析，如何提高精度；情感态度价值观目标：培养学生在探究过程中交流合作的协作精神。43. 陈松 对视频做出点评：这所学校在确定探究目标方面比较到位。明确了知识目标：单摆周期与摆长有关，而与质量等无关；明确了能力目标：能对提出的问题进行大胆猜想和假设；能考虑实验研究的变量，懂得应用控制变量法；没有把掌握实验数据的分析和处理方法作为探究目标是恰当的，因为第一课时是定性研究。明确了情感态度价值观目标：有合作精神，能认识到交流合作对解决问题的重要性。44. 陈峰 说明不能把7要素同时作为探究目标，应重点突出一个探究活动不能把学生所有的能力都加以发展，可以针对某一个教学内容所对应的能力予以重点发展。下一节课的内容可着重发展其它几方面的能力。在高中的三年里，可以进行整体规划，培养学生在探究中需要发展的基本能力。45. 探究目标确定的依据* 根据教学内容的作用、地位* 根据学生的学习准备和学习特点根据学校设备、器材，教师素质等46. 案例研究摆的运动探究目标:* 知道单摆周期与摆长有关,与摆球的质量等无关;* 能对提出的问题进行大胆猜想和假设;* 能考虑实验的变量及其控制方法;有合作精神,能认识到交流与合作的重要性47. 主持人在明确了探究目标如何确定之后，下面将要研究探究内容的选择问题。48. 陈峰 介绍探究内容选择的类型探究内容的选择有两种类型：第一类是教科书提供的知识；第二类来源于社会与学生生活提供的资源，该部分的专题探究内容可以做为学生研究性学习的课程。49. 陈峰 介绍探究内容选择的原则。探究教学的内容选择的基本原则是：适度性原则；可操作性原则；引起兴趣原则。50. 林杰探究内容选择的第一个原则-适度性原则是指：第一，内容本身的难度要适度。第二，探究时间上的适度。难度的适度是指探究的内容应该让学生跳一跳能摘的到，能根据学生已有的经验、已经形成的基本能力，结合探究活动，能够获得问题的结果。比如，研究单摆的摆动周期和摆长关系时，要求学生能探究出单摆的周期平方与摆长成正比。有两类要求：对一般的学生，只要求学生做出单摆周期和摆长之间有什么关系。教师可以直接给出单摆周期的平方与摆长成正比。对比较好的学生，教师可以引导学生，尝试用作图像的方法找到单摆周期的平方与摆长的正比关系。51. 林杰探究内容选择的第二个原则-可操作性原则是指：选择的探究内容应该通过有步骤的探究活动可以得到答案。而且探究结果和某些变量之间应该有因果关系，通过演绎、推理是可以成立的。另外，探究内容的选择也要考虑学习材料、实验设备等客观因素对探究活动的制约；52. 林杰探究内容选择的第三个原则-趣味性原则是指：探究的内容必须能激起学生内在的动机和探究的欲望。在实际教学中选择源于学生的生活，超越常规但又在情理之中的、有一定难度和挑战性的内容有利于激发学生探究的兴趣。例如，在学习斜抛运动时，有学生提出：初中老师告诉他当抛射角是45度时，斜抛运动的物体运动得最远。后来在运动会铅球比赛中，按照抛射角45度投掷铅球，发现并不是最远的，学生就有了被骗的感觉。他们就抱着非常强烈的好奇心，去探究倾角与射程的关系，并且很顺利地找到了答案。53. 陈峰 说明目标确定后还要选择呈现方式内容的选择应该根据三个原则。在此基础上，还应该考虑选择的内容应该怎么呈现，呈现方式和内容选择的角度都跟设立的探究目标是紧紧联系在一起的。54. 视频案例55. 林杰陈峰请看两位老师测反应时间的教学设计，主要从探究目标，探究内容的规划以及呈现的方式来分析。活动A和活动B两个案例的知识目标一样，但在设计能力目标和达成方面，活动A的老师直接向学生呈现书本的实验方案，让学生学习理解后，阐述如何解决测量反应时间的问题，学生讨论的方案只有一种，能力培养方面也只注重培养理解能力。活动B的老师，让学生自主设计方案，通过讨论不同的方案，学生互相质疑，发现各自的方案中存在的问题，思考问题解决的方法。活动B培养能力的目标多元化，而且学生在探究过程中通过同学间的交流合作在情感上得到了丰富的体验。56. 陈松 说明探究目标的确立与探究内容的选择及其呈现方式紧密相连。从两位老师的设计可以看出,选择的探究内容其呈现方式是有角度的。在过程与方法的探究目标中，如果目标已经确立，就会决定内容选取的角度；态度目标确立之后，肯定要考虑内容呈现的方式。因此，探究目标本身的确立和探究内容的选择及其呈现方式之间应是紧密相连的。57. 钟春光总结58. 第三讲：探究教学情境的创设和教师的有效指导59. 钟春光回顾前面讨论的内容，引出接下来要讨论的问题。探究教学的内容和目标确定后，教师应该如何更好地开展探究教学呢？60. 陈峰为了更好地开展探究教学，首先要有一个引人入胜的问题情境，其次要有教师的有效指导。61. 钟春光教师应该如何创设好问题情境呢？62. 陈峰指出教师应先搞清楚什么是探究问题情境，并阐述探究问题情境的内涵。探究问题情境指1、 能够吸引学习者2、 能激起学习者进一步思考3、 能够激起学习者交流能够完成最终探究的任务63. 陈峰关于教师应该如何创设好问题情境，下面我们来看一个例子。64. 电击鸟笼的实验65. 林杰林立灿 分析电击鸟笼的实验。1、实验非常吸引学生，小鸟在高压电的环境下安然无恙，调动了学生的注意力和兴趣；2、情境的创设指向性明确，直指静电屏蔽现象；3、教师在这里没有能进一步激发学生的思考什么原因使鸟安然无恙，使科学探究能够进一步的进行。这个老师是在课堂的最后，进行了回顾，利用所学的知识来解释这个现象。66. 钟春光这个实验创设的问题情境为学生进一步的探究开了一个好头。那么，是不是所有的问题创设都要通过实验的方法来进行呢？创设问题情境的方法有哪些呢？67. 林杰不是所有问题创设都要通过实验的方法来进行。介绍创设问题情境的方法。1、实验的方式2、身边的实例3、对已有知识的进一步思考和思辨4、.68. 林杰自由落体引入龙亦兵.MPG1、 让两个轻重不同的两个小球从同一高度同时释放，下落一样快，得到结论：轻重不同的物体下落一样快。2、 让纸片和铁片从同一高度同时释放，铁片下落快，得到结论：重的物体下落快。3、 把薄的纸片（揉成团）和厚的纸片从同一高度同时释放，揉成团的薄纸片先着地，得到结论：轻的物体下落快。 引导学生分析三个实验，得知空气阻力是影响因素。4、 把一张纸从高处释放，然后再把这张指揉成团释放，发现两次下落的时间不同。归纳物体下落快慢不能由轻重来判断。69. 林立灿 分析教学案例。教师从学生已有的生活经验出发，进一步引发学生对生活经验的反思，激发学生思维上的冲突。通过对身边的例子进一步思考，引起了学生探究的欲望。70. 钟春光前面的例子中，教师创设了一个非常好的问题情境，那么一个好的问题情境有什么样的功能呢。71. 陈峰分析探究问题情境的创设有四个功能。1、探究问题情境的创设要有趣，能吸引学生积极的思考2、探究问题情境的创设要有指向性，能让学生围绕某个科学主题展开探究3、探究问题情境的创设要能激起学习者的进一步交流4、探究问题情境的创设要能让学习者能够进一步完成的任务72. 钟春光不少的老师认为问题情境创设的作用主要是为了引出新课，在具体的探究教学过程中不再需要创设新的问题情境。这种观点对吗？73. 陈峰回答问题并作进一步的解释。这是不对的。在探究教学中，问题情境的创设不拘泥于引入部分，而要贯穿在整个探究过程中。74. 静电屏蔽教学片断 教师请学生上台配合做实验，教师站在关闭的铁笼里，学生配合教师电击铁笼，教师用双手触碰铁笼，安然无恙。教师解释这就是静电屏蔽现象。通过PPT展示高压带电作业时所用的屏蔽服。75. 林立灿分析教学案例。献身精神、激发思考、交流讨论不同情境下静电屏蔽的应用。1、教师创设的问题情境非常惊险，教师具有一定的献身精神，引人入胜，进一步激发了学生的思考，同时在解决问题的过程中加深了学生对静电屏蔽的理解。2、探究教学中问题情境的创设可以在学生解释、评价以及发表意见的过程中进行，也可以为了使探究进一步的进行而创设。总结：探究问题的情境应该贯穿科学探究的每个环节。76. 钟春光问题情境的创设是探究教学的重要环节。在问题情境的创设过程中，还有哪些问题需要注意呢？77. 陈峰阐述探究问题情境的创设应注意的方面。1、 探究问题情境的创设要接近学生的经验和具体事物2、 探究问题情境的创设指向性明确探究问题情境的创设要在宽松自由的氛围中进行78. 钟春光要想把探究教学开展好，还需要教师的有效指导。在探究教学中有哪些地方需要教师的指导呢？教师又应该如何指导呢？先79. 展示采访视频，显示出教师在教学过程中对如何引导学生进行探究常会有一些疑问。80. 陈峰总结探究教学实践中，在教师指导方面存在的不足。1、由于缺乏教师的指导，学生不明白如何进行探究 2、 由于教师指导过多，学生没有思考的空间由于教师指导不明确，学生的探究无法进入思维的本质81. 林杰的确，这三点就是如何实施探究教学的有效指导应思考的问题。82. 陈峰分析教学有效性的表现。教学的有效性表现在三个方面：1、 从学习时间上，学生对特定的教学内容所花时间少，效率高；2、 从学习效果上，学生经历学习所发生的变化，不仅表现在知识与技能上，而且表现在智能上，特别是学习方法的掌握和思维方式的发展；从学习体验上，学生的学习活动应伴随着心理体验，对学习态度表现为越来越积极。 83. 加速度的教学案例 教师通过PPT展示自己收集的数据，并给出摩托车、轿车、客车速度变化的数据表格，接着引导学生分析数据表格。84. 林立灿分析教学案例。（问题指向清楚，通过.，使学生对加速度认识清晰，经历学习发生的过程，体验学习的过程，学习态度非常积极。理解了概念的内涵）1、 引入学生生活中所熟知的实例，问题情境的创设有效，直指本节课的中心内容-加速度。2、 问题指向清晰，明确要求学生思考的内容，从速度的变化到速度变化的快慢，直至加速度概念的引入都非常清晰、自然。教师把大部分时间交给学生，使学生在自主的活动过程中慢慢形成加速度的概念。85. 钟春光范老师很注意引导学生去观察获取一些信息。他在这节课里的另一个教学片断，看看教师对学生的是如何进行指导的。86. 加速度在生活中的应用教学片断。教师通过PPT展示各类轿车制动性能数据表，并引导学生运用所学知识进行分析。87. 林立灿分析教学案例：1、不同的学生具有不同的认知水平，能够获取的信息不太相同。教师有效地利用了学生能够看到的不同信息，引导学生互相交流，使每个学生看到的信息更加完整。举例说明：范老师从一张几辆轿车的制动性能数据表出发，让所有的学生通过数据表获取信息，并让学生表达自己的观点。88. 林杰2、教师在把良好的素材交给学生后，很重要的一点是要有效地去引导学生，在引导的过程中让学生自己的观点不断地表达出来，达到对一些概念和规律的深刻理解。举例