1、中學物理課程中的科學探究中學物理課程中的科學探究許萌萌許萌萌 新課程標準強調： 培養學生對物理的熱情，對科學的求知欲，能保持對自然界的好奇，樂于探索自然，學會領略自然界的美好與和諧的情感； 新課程標準注重： 經歷科學探究的過程，培養學生具有初步的科學探究能力，在認識自然的過程中獲得成就感，獨立思考、敢于質疑、勇于創新 .科學探究的七個步驟：提出問題提出問題猜想與假設猜想與假設制定計劃與設計實驗制定計劃與設計實驗進行實驗與收集證據進行實驗與收集證據分析與論證分析與論證評估評估交流與合作交流與合作一、問題的探究 牛津英語詞典中對探究給出來的解釋是:The action of seeking , f

2、or truth,knoeledge,orinformationconceringsomething ;searth,researfh,investigation,examination . 辭海(1 9 9 9年版)的解釋，“研究”指“用科學的方法探求事物的本質和規律”，“探究”則指“深入探討，反復研究。”1.1 1.1 國外發展現狀國外發展現狀對“科學探究”倡導過三次：1、十八世紀末到十九世紀的歐洲 盧梭、斐斯泰洛齊 、福祿貝爾 其目的是把人的精神從中世紀的蒙昧、迷信、盲從中解放出來，讓理性的光輝照亮人的心靈。 2、十九世紀末至二十世紀初的美國 杜威 、克伯屈、康茨、拉格 培養適應現代化需

3、要的改造自然和社會的人 3、20世紀70年代末至80年代初的美歐諸國以及亞洲的韓國、日本等國 布魯納 、施瓦布 、費尼克斯 培養“智力的卓越性”，造就智力超群的社會“精英” 雖然各國的教育任務、國情及教育傳統存在著差異，但許多國家的教學大綱都明確的提出了“科學探究”的要求， 例如:日本高級中學教學大綱對普通科中學的理科教學目標規定為:通過觀察實驗等，在培養探索自然的能力和態度的的同時，加深對自然界事物和現象的基本科學概念的理解，養成科學的自然觀。 英國普通中等教育證書國家標準物理部分規定:使學生認識正確科學方法的重要意義，發展學生完成實驗的能力，發展學生觀察的能力以及記錄和解釋這些假設的能力，

4、發展學生形成假設和設計實驗以及驗證這些假設的能力。1.2 1.2 中國的發展現狀中國的發展現狀 綜觀建國后從1950年2000年的十余份物理教學大綱，可以看到中學物理的培養目標朝著強調知識應用，突出培養能力，形成科學態度等方向發展。我國當前的課程改革過程中重點強調了學習方式的轉變， “科學探究”的內容順應了世界課程改革的發展趨勢，“科學探究”己成為目前我國基礎教育改革的熱點、亮點和難點。 二、科學探究的概念及教學中的實施步驟科學探究的概念：科學探究的概念：“科學探究”原本是科學家解決問題的過程，義務教育課程改革以科學探究為突破口，提倡用科學探究的方式學習，這是因為學生的學習過程從本質上來說和科

5、學家認識、研究事物的過程是一致的，所不同的是科學家研究的對象是人類未知的，而學生學習的對象多數是人類己經認識的。學生同樣可以像科學家那樣，用科學探究的方法來進行探究學習。科學探究的實施步驟：1、提出問題表述這個問題表述這個問題發現值得探究的物理問題發現值得探究的物理問題發現一個發現一個 現現象象 對現象對現象質疑質疑形成形成疑問疑問提煉為提煉為科學問題科學問題表述這個疑表述這個疑問問創創 造造表表 達達抽象、概括抽象、概括探究案例1:觀察水的沸騰現象的過程中學生提出了不少問題: 為什么水沸騰時要不停的加熱? 火苗的大小對沸騰程度有影響嗎? 加熱過程中水的溫度會一直上升嗎? 冒出的“白氣”是水蒸

6、氣嗎? 冒出的氣泡從底部上升時為什么先小后大，為什么氣泡會上升? 探究案例2: 在探究串、并聯電路電流特點時，有這樣一個問題：公園的某一地有兩個游覽點（用亭子表示），某游覽的入口和出口已確定，請按以下要求設計該地的行走路線：游客由入口到出口，先后經過兩個游覽點；游客由入口到出口，只經過其中任意一個游覽點。 2、猜想與假設3、制定計劃與設計實驗探究案例3：設計“影響電磁鐵的磁性強弱的因素”的實驗方案時，通過猜想得出電磁鐵的線圈匝數越多，通過的電流越大，電磁鐵的磁性將越強的假設之后，通過邏輯思維，很容易分析出實驗需要解決的問題有三個:怎樣測量磁性的強弱，怎樣改變和測量電流，怎樣改變線圈匝數。這樣就

7、可以發動學生來討論解決問題的方法，如:(1)測量電磁鐵磁性的強弱?學生A:看它能吸起多少大頭針或小鐵釘。學生B:看它能吸起多少鐵屑，用天平稱。學生C:看它對某一鐵塊的吸引力，用彈簧測力計把電磁鐵吸住的鐵塊拉開時彈簧測力計的讀數有多大。(2)怎樣改變和測量通過電磁鐵的電流?學生D:用滑動變阻器改變線圈中的電流，用電流表測量電流的大小。學生E:用增減電池來改變線圈中的電流，用串聯小燈泡的亮度來比較電流的大小。(3)怎樣改變電磁鐵線圈的匝數?學生F:用中間有抽頭、能改變線圈匝數的現成電磁鐵產品。學生G:臨時制作電磁鐵線圈，邊實驗、邊繞制。 兼顧考慮實驗是否精確、器材是否普及、操作是否簡便等因素，發動

8、學生對這些因素進行具體分析，根據不同的學習條件，可采用C, D, F，或者用A, D, G以及其他方法組成探究方案。（選自物理課程標準）4、進行實驗與收集證據探究案例4：在探究不同焦距的凸透鏡對像距的影響時，大家通過實驗得出了這樣一組數據：通過分析以上數據，得出了兩條結論：結論一：在成實像的情況下，凸透鏡的焦距相同時，物體到凸透鏡的距離越長，像到凸透鏡的距離就越短。結論二： 5、分析與論證實驗數據并不等于探究的結論，實驗數據是對實驗事實的客觀記錄，探究的結論是在數據的基礎上通過分析論證所得出的具有普遍意義的規律。因此分析論證在科學探究中是必不可少的。 6、評估探究案例5：在高中課本中學習電荷間

9、的相互作用時常常引入這樣一個實驗靜電除塵。找來一個透明的有機玻璃的圓筒（加蓋），用細鐵絲螺旋均勻緊貼筒外壁纏繞，筒蓋中心插入一根銅絲，在底座出點燃一根蚊香，讓煙霧順著小孔進入筒內，把鐵絲和銅絲分別接觸靜電起電機的正負極上，當搖動起電機后會觀察到筒內濃煙慢慢消失，筒內又變得清澈透明了，會發現裝置內壁上附著一層薄薄的臟東西。不難想象煙在電荷的作用下被吸在了內壁上，實驗過后大家梳理了一下思路，回顧了實驗過程，都在思索交流著如何能把實驗做的更完美，現象更明顯呢？以下是關于這個問題的討論：老師：能不能對實驗進行改進，使效果更好呢？學生A：我認為鐵絲在纏繞時應均勻，不能只放在筒的下半部分，應增大鐵絲的覆蓋

10、面，增大帶點范圍。學生B：我猜想如果煙霧的濃度再大些，效果應該更明顯，混濁的煙霧變清亮。學生C：我認為大家在做這個實驗時，注意蚊香在制造煙霧過程中，要將底蓋掀開一個小口，讓空氣進入，防止因隔絕空氣熄滅蚊香。老師：大家說的這些問題都是我們在實驗進行時應該注意的問題。7、交流與合作在這個過程中教師可以引導學生回憶以下問題: .在這項學習中，我發現了 .我感到我實際完成的情況是 .我比較滿意的方面是 .我能夠作到比我想的更多的方面是 .我認為我仍需努力的是 .在這項學習中我所學到的是 .下一次，我計劃 .對于這個活動我能想到的新方法是科學探究各要素之間的關系：科學探究各要素之間的關系：三、科學探究活

11、動的類型從活動的內容來劃分對物理知識的探究活動應用物理知識的探究活動STS方面的探究活動從完成活動的方式來劃分實驗類的科學探究調查類的科學探究交流類的科學探究 首先，學生在科學探究學習中，不僅很好地掌握課本上的知識，而且學到了科學思想、方法以及實驗探究的一些方法，啟迪了思維，培養了創新能力、收集分析和利用信息的能力，科學態度、情感與價值觀等。 其次，傳統的教學觀把學生當做被動的接受知識者，忽視其主體地位和需求，而現代的學生通過網絡、圖書、電視等途徑對所學知識己經有了初步的了解，教師要根據學生的認知水平改變教學模式。再者，探究過程中師生和學生之間在自由平等的情況下相互交流，討論問題，提出建議和互相鼓勵，建立了民主平等的教學氛圍，教師虛心聽取學生的見解，和學生一起商討解決策略。 最后，科學探究的評價不是只看結果，更注重探究過程，過程是學生創造力的萌芽，教師的及時鼓勵對于培養學生的人格非常重要。四、科學探究在教學中實施的現狀和效果四、