| 标题：初中物理科学探究（新课）的设计与研讨 | ||
| 初中物理科学探究（新课）的设计与研讨 内容提要： 一、关于科学探究的几个核心理念 二、与科学探究相关的几个词 三、关于科学方法的梳理 四、关于课堂中科学探究的两个矛盾 五、关于科学探究的七个要素 六、关于科学探究教学的几个视频 七、关于科学探究教学设计的范例 科学探究既是教学内容，又是教学方法；既是教学目的，又是教学手段。如何设计科学探究的教学，首先要有科学方法与科学思想做指导，然后是践行初中物理新课标理念——动手动脑学物理以及陶行知先生的“教学做合一”的教育思想。 一、关于科学探究的几个核心理念 1.动手动脑学物理 培养学生“善于观察，勤于思考，敢于实践，勇于创新”的学习品质，让学生养成在“玩中学”、“在学中玩”良好习惯。 2.从生活走向物理，从物理走向社会 义务教育阶段的物理课程应贴近学生生活，符合学生认知特点，激发并保持学生的学习兴趣，通过探索物理现象，揭示隐藏其中的物理规律，并将其应用于生产生活实际，培养学生终身的探索乐趣、良好的思维习惯和初步的科学实践能力。 3.提倡学习方式多样化，注重科学探究 物理课程应改变过分强调知识传承的倾向，让学生经历科学探究过程，学习科学研究方法，培养学生的探索精神、实践能力以及创新意识。改革以书本为主、实验为辅的教学模式，提倡多样化的教学方式，鼓励将信息技术_于物理教学之中。 4.以课程标准为依据，落实学生的探究行为 要求在教学中，为科学探究行为的设计提供操作思路。 5.践行“教学做合一”的教育思想 陶行知先生早就指出:“教学做是一件事,不是三件事。它的含义是:教的方法根据学的方法,学的方法根据做的方法,是怎样做便怎样学,怎样学便怎样教。教与学都以做为中心。比如种田这件事是要在田里做的,便须在田里学,在田里教.游泳也是如此,游泳是在水里做的事,便须在水里学,在水里教。” 二、与科学探究相关的几个词 弄清楚与科学探究相关的几个名词“步骤”、“程序”、“环节”、“要素”。 1. 步骤 事情进行的程序、次第，或一个完整过程的组成部分。例如_《青年团的工作要照顾青年的特点》：“中国农业现在大部分是个体经济，要有步骤地进行社会主义改造。” 2. 程序 为进行某活动或过程所规定的途径。 3. 环节 比喻互相关联的事物中的一个。如生产环节。_《论联合政府》五：“掌握思想教育，是团结全党进行伟大政治斗争的中心环节。” 4. 要素 事物必须具有的实质或本质、组成部分。例如人物、环境、情节是写小说的三个要素。 显然，在初中物理课堂教学中，科学探究的设计不宜用“步骤”、“程序”、“环节”等词语，而应该用“要素”一词。一次科学探究不宜把七个要素同时在一节课内全部体现出来，而要根据科学探究的内容和教学所要达成的目标，具体设计要凸显哪个或几个要素。且各要素也应是隐性显现而不是机械显性呈现。因而，在实施探究式教学时要灵活处理，避免程式化。 三、关于科学方法的梳理 （一）、在概念教学中_的科学方法 1.直接定义法。如质量、力等； 2.比值定义法，如速度、压强、功率、电阻等； 3.乘积定义法，如功、电功、热量等； 4.模型法，如光线、磁感线、点光源、光滑平面、液柱等； 5.类比法，如电流与水流，电压与水压，电源与水源等； 6.等效法，如几个力与合力的概念，串联电路的总电阻与分电阻的关系等； 7.分类法，如固体分为晶体与非晶体、串联，并联与混联、滑动摩擦与滚动摩擦、触电的形式可以分为单线触电与双线触电等。 （二）、在物理规律教学中 ……（快文网http://www.fanwy.cn省略2492字，正式会员可完整阅读）……
3. 把探究延续到课外，巩固课堂教学效果 初中学生的思维正从直观形象的思维向抽象逻辑思维过渡。在科学课中，有些知识点逻辑比较强，需要学生有一定的概括能力，这时候学生学起来比较困难。在课堂上，通过教师演示、学生分组合作探究，有时学生还不能对所学的知识形成一个系统的认识，还需要学生在课外独立思考，重新探究。作为教师，这时候应该给学生提供器材，指导他们重新探究，要求他们对前后知识进行对比、归纳、总结，逐渐培养学生的概括能力。 4．开展好科技活动，提高学生的探究能力 英国著名科学教育学者佛雷泽提出：“科学教育的重点应放在普及科学知识，探讨由科研到获得发现的方法或途径上。”从中可以看出，科学教育的任务不但要传授知识，更要培养学生的各种基本的科学能力，如科学应用、调查、交流、创造等能力。这些能力的培养单靠课堂阵地是很难完成的，所以，拓以社会实践为中心的科技活动。把科学探究_到学生生活中，发挥学生的聪明才智，调动学生自主学习的积极性，主动去观察身边的现象，发现问题，解决问题，培养各种探究能力。那么，我们的教学如何开展好科技活动呢？ 首先，在课堂中，要创设一个相对民主、和谐的环境，鼓励学生独立探究、讨论，让学生的思维活跃起来，使学生尝到独立探究的甜头，养成自主探究的习惯。其次，要引导学生建立日常生活活动与科学学习的关系，如制作小科普卡片，布置“创意和制作”的作业，班会课进行生活中有科学的竞赛，组织调查活动，科技演讲会、科技录像、科技网站等等，使他们感到生活中处处有科学知识，生活中时时可进行科学探究。虽然这种探究活动对学生能力的培养虽不能立竿见影，但持之以恒，定能对学生的终身发展产生深远的影响。 五、关于科学探究的七个要素 科学探究的七个要素： 提出问题；猜想与假设；设计实验；进行实验；分析与论证；评估；表达与交流。 科学探究要素 课程标准对科学探究能力的基本要求 提出问题 ●能从日常生活、自然现象或实验观察中发现与物理学有关的问题。 ●能书面或口头表述发现的问题。 ●了解发现问题和提出问题对科学探究的意义。 猜想与假设 ●尝试根据经验和已有知识对问题的成因提出猜想。 ●对探究的方向和可能出现的探究结果进行推测与假设。 ●了解猜想与假设在科学探究中的重要性。 设计实验与 制订计划 ●明确探究目的和已有条件。 ●尝试考虑影响问题的主要因素，有控制变量的意识。 ●尝试选择科学探究方法及所需要的器材、设计探究步骤，经历设计实验与制订计划的过程。 ●了解设计实验与制订计划在科学探究中的作用。 进行实验与 收集证据 ●能通过实验和公共信息资源收集证据。 ●会阅读简单仪器的说明书，能按说明操作。 ●会使用简单仪器进行实验，会正确记录实验数据。 ●具有安全操作的意识。 ●了解进行实验与收集证据对科学探究的重要性。 分析与论证 ●能对收集的信息进行简单的比较。 ●能进行简单的分析推理。 ●尝试对探究结果进行描述和解释，经历从物理现象和实验中归纳科学规律的过程。 ●了解分析论证在科学探究中的意义。 评估 ●有评估探究过程科学性的意识。 ●有评估探究结果合理性的意识。 ●能关注探究活动中出现的新问题。 ●了解评估对科学探究的意义。 表达与交流 ●有准确表达自己观点的意识，能明确表达探究的问题、过程和结果。 ●敢于发表自己的观点，善于倾听别人的意见。 ●了解科学探究中表达与交流的意义。 ☆ 关于“提出问题” 爱因斯坦曾经说过：“提出一个问题比解决一个问题更重要。”因为解决问题的时候学生已经知道自己要做什么，目标很清楚，只要朝着这个目标前行即可，而提出问题完全没有参照，完全靠自己在学习的过程中提出来的。有些问题的提出是十分有意义和价值的。老师应该及时收集并捕捉学生所提出的有价值的问题。 课标要求： ●能从日常生活、自然现象或实验观察中发现与物理学有关的问题。 ●能书面或口头表述发现的问题。 【案例1】什么情况下磁可以生电？（课内探究） 课堂上教师提出：“电流的周围存在着磁场，说明电可以生磁，这就自然会想到，磁是否可以生电？放在磁场中的线圈是否有电流产生？”为寻求问题的答案，教师做演示实验，要学生认真观察。 教师把一根导线悬吊在蹄形磁体的两磁极中间，导线的两端跟电流表连接，然后，让学生观察电流表指针，同学们发现指针没有偏转。 学生通过讨论对上述现象作出解释：观察不到指针示数的变化，可能是因为没有电流，也可能是因为电流太微弱。为了检验是否是电流太小的原因，教师换用了一个能检测微小电流的灵敏电流表，但是即便用这样的灵敏电流表学生仍未看见电表指针示数的变化。 学生议论：也许还是因为电流不够大，再换个强磁体试试。 教师按照学生的建议，把两个蹄形磁体并在一起，取代了原来的磁体。 在更换磁体时，几个细心的学生叫道“指针动了”，然而令他们失望的是，再仔细观察时指针却停留在零位置不动了。此时，学生中产生了争论：有的说，我分明看到指针动了，有的说，指针不是仍停在零位置上么？ 教师不失时机地启发学生：“在更换磁体时，有同学发现电流表指针动了，这是真的吗？” 学生要求再重复一次更换磁体的操作，看指针是否会动。老师请一名学生试验，经反复操作，发现磁体运动时，电流表指针确实动了，而且，磁体不动、导线运动时，也会产生相似情况。这说明：在一定情况下磁场中的导线可以产生电流。 究竟在什么具体情况下磁场中的导线才能产生电流？ 学生开始分小组进行自主探究，他们用矩形线圈中的一边在蹄形磁体的磁场中做各种运动，看怎样才能产生电流。 这就是“课标”中提出的“能从实验观察中发现与物理学有关的问题”的体现。 评析： 本例没有对各个探究要素面面俱到，而是侧重在提出问题，进行实验与收集证据方面发展学生的探究能力。本课之所以选择了上述目标，是由于电磁感应实验的特点，它能为学生的观察和发现提供有利的情景。另外，通过师生交流，学生明确了两点： 1. 可以用电流表跟线圈连接来检测线圈中是否有电流； 2. 只有线圈相对磁体运动时才能产生电流。 这就为学生接下去的自主探究作了很好的铺垫，使学生能把探究目的集中到“怎样运动才能产生电流”这一主题上，从而能在有限的课堂时间内从容地完成科学探究任务。本例还能使学生体会到严谨的态度和敏锐的观察在科学探究中的重要性。 【案例2】小灯泡为什么不发光？（课内探究） 学生在进行串联电路中的电流的规律的探究中，提出了这样一个问题：“小灯泡为什么不发光？”老师把学生提出来的这个问题进行深度思考，设计了探究中一节探究课——《小灯泡为什么不发光——串联电路中电路故障的分析与排除》。 【案例3】在探究凸透镜成像时，提出新的问题——为什么在同侧会看到蜡烛的三个缩小了的像（一正两倒）？（课内探究） 凸面镜和凹面镜成像所致。 以上案例也是“课标”中提出的 “能从实验观察中发现与物理学有关的问题”的体现。如果没有探究的过程，只有老师在黑板上指手画脚的，学生永远也提不出问题来！ 【案例4】怎样解释开水泡茶叶时看到的“白气”、“白雾”？（课外探究） 在学习液化的知识后，学生通过观察泡茶叶时看到的现象，提出了新的问题——‘白气’、‘白雾’是什么？还有的同学说，我在冬天洗澡时，也看到了类似“白气”、“白雾”等现象；还有的同学说，我自己在厨房下面条时，揭开锅盖，也看到了类似“白气”、“白雾”的现象；还有同学说，我在夏天打开冰箱门时，发现有大量的“白气”、“白雾”溢出冰箱门外……于是，在老师的启发下，同学们提出了问题——生活中的“白气”、“白雾”究竟是什么了？ 【案例5】冬天在被窝里写短信，会看到那些奇妙的物理现象？（课外探究） 以上案例是“课标”要求的“能从日常生活、自然现象中发现与物理学有关的问题”，“能书面或口头表述发现的问题”的充分体现。由于时间关系，我们把学生提出来的问题以课外探究的形式布置，让他们到课外进行进一步的探究。 由上面的案例可以看出，学生提出问题一定基于他们的行动，没有行动，就没有对问题的提炼。因此，教学中一定要以课程标准为依据，落实学生的探究行为，教师要为科学探究行为的设计提供操作思路。 有些探究并没有明显地突出“提出问题”这个要素。如《探究水沸腾时温度变化的特点》、《探究平面镜成像的特点》、《探究物体的动能跟哪些因素有关》，在这些科学探究中，探究目的（问题）十分明确，探究过程主要体现了“设计实验与制定计划”、“进行实验与收集数据”，“分析和论证”等探究要素。 ☆关于“猜想与假设” 课标要求： ●尝试根据经验和已有知识对问题的成因提出猜想。 ●对探究的方向和可能出现的探究结果进行推测与假设。 （1）引导学生利用类比的方法进行猜想 【案例6】导体的电阻与哪些因素有关？（课内探究） 学生并没有对导体电阻大小因素的直接经验，也就不可能对探究的方向和可能出现的探究结果进行推测。为此，老师引导学生从电阻的概念入手，用类比的方法进行猜想。 我们知道，在维修公路时，汽车的行驶速度会受到影响。道路对汽车行驶的阻碍作用我们可以简称“车阻”。与此类似的，导体对电流的阻碍作用叫“电阻”。那么，汽车的“车阻”与哪些因素有关呢？ 很显然，汽车的“车阻”与道路维修占道的宽度和长度有关。那么，我们能不能把这一经验迁移到探究影响电阻的因素上来呢？于是，就有同学们下列猜想—— 导体的电阻可能与导体长度有关； 导体的电阻可能与导体的横截面积有关； 导体的电阻可能与导体的形状有关。 （2）引导学生利用经验和直觉思维进行猜想 【案例7】探究“声调与什么因素有关”（课内探究） 师：与学生一起做一端伸出桌面不同长度的钢尺振动时发出_的音调不同实验。 学生：凭直觉感受当时振动的快慢不同。 师：（引导学生提出猜想）钢尺的振动快慢不同发出的_高低也不同，由此我们可以得出什么猜想？ 学生：_的音调与发声体振动快慢有关，振动越快音调越高。 学生在日常生活和学习中形成了大量的经验和知识，它们是学生进行猜想的直接来源和素材。直觉思维是未经逐步分析就迅速对问题答案做出合理的猜测、设想或突然领悟的思维。它往往会形成智慧的火花，迸发出创造的灵感。在探究教学中充分利用学生的经验和直觉让学生猜想是培养学生猜想能力的有效手段。 （3）引导学生运用归纳法进行猜想 【案例8】_是怎样产生的？（课内探究） 学生对一些经验和事实进行归纳、总结，得出物理现象和过程的结论的可能从而提出猜想。例如，人发出_时声带振动；蜜蜂发出“嗡嗡”声时翅膀在振动；敲击桌子时，桌子振动发出_；拨琴时，琴弦振动发出_… … 学生通过对大量实例归纳提出猜想：_是由物体的振动产生的。 【案例9】小灯泡为什么不发光？（课内探究） “小灯泡为什么不发光”是在探究串联电路中电流的规律的活动中提出来的。由于学生已有电流的概念以及为了形成概念而引入的“水流”的知识，学生依然可以借用迁移的方法对此进行猜想——小灯泡中没有电流通过；或通过小灯泡的电流非常微弱，不能让灯泡发光。而导致小灯泡中没有电流通过的原因是——断路和短路。在此基础上设计实验并进行实验。 在科学探究中还有很多提出猜想的方法，例如观察分析法、反向思维法、因果判断法、概括外推法等。这就需要教师在教学时根据探究内容和学生的已有知识经验及客观事实对学生进行适当的引导。 ……（未完，全文共26915字，当前只显示6480字，请阅读下面提示信息。收藏初中物理科学探究（新课）的设计与研讨） 上一篇：初中物理导学案的价值与科学应用的研讨 下一篇：家访手记 相关栏目：学校 科技 党务讲话 科学发展 |