中学物理科学探究教学

1、中学物理科学探究教学摘要：科学探究是物理新课程标准的内容标准之一，旨在使学生从 被动的接受知识中解脱出来，使学牛向主动获取知识发展，培养学 生获取知识的过程和方法、科学探究的能力、实事求是的科学态度。 科学探究的形式是多样化的，其主要要素有：提出问题、猜想和假 设、制定计划和设计实验、进行试验与收集证据、分析与论证、评 估、交流与合作。在向学生实施科学探究的教学中，根据学生实际及教学内容，应注意几个方面。关键词:科学探究科学探究教学过程注意物理科学探究是指学生用以获得知识、领悟科学的思想观念、 领悟科学家们研究自然所用的方法而进行的各种活动。学生在物理 科学探究的过程中，主动参与，亲身经历探究

2、活动，从而得到知识 和技能，学习科学探究的方法，养成实事求是的科学态度和探究精 神，体验探究的乐趣。物理新课程标准将“科学探究”列为内容标准，旨在改革过去 以书本为主，试验为辅的教学模式，改革过去过分强调知识的传承 和知识积累的倾向，让学牛经历科学探究过程，让学牛被动接受知 识向主动获取知识转化，让学生不仅应学习物理知识和技能，还应 该经历一些科学探究过程，激发学习和求知欲，从而培养学生实践 能力和创新的意识，领悟科学的思想和精神，形成科学的世界观。 科学探究即是学生学习的目标，又是重要的教学方式之一，应该贯 穿于教学的各个方面。一、 科学探究的过程：科学探究的过程是多种多样的，其要素有：提出

3、问题、猜想与 假设、制定计划与设计试验、进行试验与收集证据、分析与论证、 评估、交流与合作。1、提出问题：问题是科学研究的出发点，是进行科学探究的首要要素和核心, 是开启任何一门科学的钥匙。没有问题就不会有解释问题和解决问 题的思想、方法和知识，所以说，问题是思想方法、知识类机和发 展的逻辑力量，是生长新思想、新方法、新知识的种子。没有问题 也就难以诱发和激起求知欲，没有问题，学生也就不会去深入思考, 那么学习也就只能是表层和形式的。所以现代学习方式特别强调问 题在学习活动中的重要性。当然，问题要讲求实效，不能笑而碎， 要有针对性，使学生欲罢不能，对重点问题要穷追不舍。问题可以 由学生提出，也

4、可以由老师直接提出。问题可来源于生活、生产、 社会中，也可来源于自然现象、试验观察中。因此在教学中，教师 要培养学生树立科学的批判精神，敢于质疑，善于观察，勤于思考, 发现问题，提出问题。对于学牛提出的问题，教师要注意筛选和梳 理，选择对于学生的发展有异议，而学生又有能力进行探究的课题。 在教学中，要使学生都要搞清楚要探究什么问题，从而进行设计、 研究。八、九年级学生的科学探究在课程中主要以试验性探究为主, 以课外实践性探究为辅，因此，对问题的提出，多与学生所掌握的知识有关联，教师可设置一定的问题情景或提供一定的实验现象或 自然现象，让学生提出问题或教师直接提出问题，让学生进行探究 活动。在教

5、学中，对问题的提出不能纠缠，有些问题可能学牛很容 易提出来，且问题就是我们教学要探究的问题，但有时可能学生由 于种种因素而提不出核心问题，这时教师要适时地直接提出问题。2、猜想与假设作为初中的学生已有一定的生活见闻、经验及知识储备，对确 定探究的课题，学生根据自己的已有的知识或生活实践经验可进行 猜测、假设，即可对探究过程和方向的设计，也可推测探究的结果, 还可根据学生的知识和经验对研究的问题进行解释。教学中，对学 生的各种猜想，无论正确与否，教师都不要轻易的否定，教师可利 用黑板的一如分列出学生的各种猜想和假设，以便最终和探究活动 的过程和结果相比较。当然，猜想与假设并不是任何探究活动都非

6、需要不可的，因为对八、九年级的学生来说，毕竞经验和知识都有 限，如果对有些学生非常生疏的内容，人让学生猜想与假设，可能 会适得其反，这就要求教师要了解学生的现状。3、制定计划与设计试验：学生根据确定的探究课题和已有的条件，涉及探究的方法及方 案，选择合适的实验器材，准备必备的资料，并根据研究课题的需 要，对影响问题的各种因素，进行一泄的控制（控制变量法）。试验 中如何得到问题需要的信息，如何整理和处理信息并得到结论等， 利用所学知识和自己的实践经验，创造性的进行设计，从而去完成探究的活动。当然有些课题方案只需学生根据自己的认知特点，独 立去完成，也有些课题需要集体的力量，如小组共同去完成，或需

7、 要教师的引导。一般情况下，课堂内的试验性探究活动，由于初中 学生的年龄特征，大多需要教师的引导，甚至需要教师或课程去提 供。如探究水的沸腾，光的折射、光的反射、大气压是否存在等学 生能独立去完成；如探究摩擦力的大小与什么因素有关、物质密度、 凸透镜成像、液体内部的压强等，则需了事的引导去完成，但像探 究海波的溶解过程、运动和力的关系等一般需要教师提供一定的方 案。课外大部分探究性实践活动，需教师引导学生小组去设计方案 完成，个别的学生可独立设计完成。4、进行试验和收集证据：学生根据设计的方案，来实施方案的过程。方案的实施可由学 生独立完成，也可在教师的指导下去完成。一般课堂内的试验性探 究活

8、动，大多需要教师的指导。学生在实施方案的过程中，教师要 引导学生学会动脑、动手，要有不怕困难，不怕失败的信心，要注 意观察，善于利用多渠道收集信息，如试验、图书、期刊及多种网 络。注意引导学生对自己已有的数据和信息进行科学地分析和理解, 去伪存真，找出与探究课题有关系的，进行科学的归纳于总结，特 别是当变量较多时，要引导学生科学地使用控制变量法。在进行 试验性探究时，要注意正确使用各种仪器，能按说明书进行正确的 操作，同时还要注意安全，并能对试验的数据进行正确的记录。同 时教育学生在科学探究过程中，要引课题的需要适时地改进探究的方法，从而使探究过程更科学、更合理，易于得到结论。对条件比 较缺乏

9、的学校，教师要引导学生创造性的自制各种简陋仪器。如早 上地平线以下看太阳的探究试验，可用平纸盒代替地平线，用小手 电筒蒙红布代替太阳，用向小纸盒上方喷雾的方法代替空气的不均 匀。再如光的二基色原理的探究试验中，要得到各种色光不容易， 可用一个小圆纸板上涂上不同颜料，中间插一根小棒，然后放在水 平面上，迅速转动来探究各种色光的合成，再如探究光的反射、光 的折射、平面镜成像、凸透镜、弹簧秤、重锤线、探究滑动摩擦力 的因素等都可发动学生自制。5、分析与论证：教师引导学生收集到的各种信息、试验数据进行分析和归纳， 从而找出规律，得出结论。在这里教师要引导学生科学的思维方法, 如归纳法、分析综合法、比较

10、法、图像法等，而且引导学生要善于 对各结论进行较为抽象的表达和描述，在标书中注意对探究中的控 制条件的叙述，如在试验探究密度知识的分析与论证中，学生因注 意对同一种物质质量和体积增大，但比值相同，对不同物质当质量 相同时，但质量与体积的比值不同，得到密度是物质属性的结论。6、评估：评估是探究过程的重要环节。探究活动并不是得出结论就结束 t,而应让学生谈出对探究活动后的启示，评估探究活动计划的缺 陷，需要改进的地方，评估猜想与探究结果的区别，通过对探究活 动的反思和评估，进一步提高学生探究的能力。当然学生也有可能不知道如何评估，教师要适时给出具体的方法，如把学生分为两组, 一组专门给另一组找问题

11、，然后进行答辩，还可以让学生检查，看 一看结论是否与常识或已学过的知识相矛盾，过程中是否还有影响 探究活动的其他因素等，必要时可以要求学生把评估中考虑到的问 题及相应的处理写到探究报告中，已引起学生的重视。7、交流与合作：物理课的大多数科学探究都不宜以个人为单位进行，且组内的 人员分工要明确，有操作的、有记录的、由观察各种现象的、收集 探究活动种不同信息的，同时还要注意角色的转换，使每个参加探 究活动的学生都要动起来，发挥每个学生的作用，体现活动中的分 工与协作，切不可有少数学生包办代替。在教学中教师引导学生要 勇于向别人表述自己的探究过程、方法和结果，认真听取其他同学eas；的意见和建议，改

12、进自己的探究方案；培养学生尊重别人的探究报 告，尊重别人的探究成果，鼓励学生z间的交流和讨论，教育学生 尽可能地把自己的科学探究以报告的形式写出来。对学生而言探究 的过程比结果更重要，因此在探究活动中，为了让学生充分体验探 究的过程，应该保证学生的各种想法、观点得到交流和讨论。二、 科学探究教学过程中应注意的几个问题：1、科学探究是重要的教学方式之一，但不是说在使用科学探究 教学中就不能使用其他教学方式。物理课程标准中明确提出“提 倡多种教学形式，倡导科学探究”，这就是说，不是任何知识都需要 探究，也不是只使用了科学探究的方法，就不能用其它形式的教学方式。其实，讲授、讨论等教学形式各有自己的特

13、点和运用的场合, 他们在教学中可以互补。教师在实施物理教学中，要恰当的根据教 学内容，学牛的水平，考虑各种条件，融汇的使用不同的教学方式 的渗透。2、物理课程标准关于科学探究的七个要素，是按探究的一般过 程来设计的，实际进行的探究活动，并不完全要求教师要按这个排 列顺序进行下去，这七个要素可以交叉使用的。教师在教学过程屮, 要更具探究的内容，学生的实际水平，可灵活的掌握。3、科学探究分为完全探究和不完全探究两种，即“大探究”和 “小探究”。教师在教学中，应遵循循序渐进，由简单到复杂，有“小探究”到“大探究”的过程，特别是对刚开始接触物理知识的学生, 一般先安排比较简单的探究活动，还可根据每章每节知识进展的深 浅程度，学生对知识的掌握程度，涉及不同类型的探究活动。如百 师大版初中物理第二册教材的安排，几乎每章一个“大探究”，每节 有一个：“小探究”，教师可根据教材及学生的情况灵活地掌握。4、探究性教学组织形式的选择：一般来说，探究性教学的组织形式有：教师引导下的探究性教 学学习，分工进行的探究性学习，小组合作式的探究性学习，完全 开放式的探究性学习。究竞选择哪种探究性教学的组织形式可根据 教学内容及