对科学探究的认识

对科学探究的理解

一、科学探究的涵义

1、科学探究指的是科学家们用以研究自然界并基于此种研究获得的证据提出种种解释的多种不同途径。

2、科学探究也指的是学生们用以获取知识、领悟科学的思想观点、领悟科学家们研究自然界所用的方法而实行的各种活动。

二、新课程中的科学探究的意义

第一，它是一种学习方法，强调学生自己持续发现问题、解决问题，在这个过程中获取知识、体会科学方法、受到情感态度价值观的熏陶。

第二，科学探究本身也是学习的内容。平常所说的知识包括了陈述性知识和程序性知识，怎样实行科学探究是一种程序性知识，以前我们对这类知识的学习不够注重。在科学课程的学习中，学生要通过对探究过程的反复体验，学会怎样实行科学探究，使科学探究的步骤被学生内化，让学生形成一个习惯。

第三，科学探究还是一种精神。要用这样精神探索和研究自然规律，也要用这样精神学习整个课程中的所有内容，这点尤为重要。

三、科学探究水平目标

在现行教育阶段物理课程的学习中，科学探究水平大致表现在以下几个方面。

一）提出问题

1、能从日常生活、自然现象或实验观察中发现与物理学相关的问题。

2、能书面或口头表述这些问题。

3、理解发现问题和提出问题对科学探究的意义。

二）猜想与假设

1、尝试根据经验和已有知识对问题的成因提出猜想。

2、对探究的方向和可能出现的实验结果实行推测与假设。

3、理解猜想与假设在科学探究中的重要性。

三）制定计划与设计实验

1、明确探究目的和已有条件，经历制定计划与设计实验的过程。

2、尝试选择科学探究的方法及所需要的器材。

3、尝试考虑影响问题的主要因素，有控制变量的初步理解。

4、理解制定计划与设计实验在科学探究中的作用。

四）实行实验与收集证据

1、能通过观察和实验收集数据。

2、能通过公共信息资源收集资料。

3、尝试评估相关信息的科学性。

4、会阅读简单仪器的说明书，能按书面说明操作。

5、会使用简单的实验仪器，能准确记录实验数据。

6、具有安全操作的理解。

7、理解实行实验与收集数据对科学探究的重要性。五）分析与论证

1、能初步描述实验数据或相关信息。

2、能对收集的信息实行简单的比较。

3、能实行简单的因果推理。

4、经历从物理现象和实验中归纳科学规律的过程。

5、尝试对探究结果实行描述和解释。

6、理解分析论证在科学探究中是必不可少的。

六）评估

1、有评估探究过程和探究结果的理解。

2、能注意假设与探究结果间的差异。

3、能注意探究活动中未解决的矛盾，发现新的问题。

4、尝试改进探究方案。

5、有从评估中吸取经验教训的理解。

6、理解评估对科学探究的意义。

七）交流与合作

1、能写出简单的探究报告。

2、有准确表达自己观点的理解。

3、在合作中注意既坚持原则又尊重他人。

4、能思考别人的意见，改进自己的探究方案。

5、有团队精神。

6、理解科学探究中必须有合作精神。

四、对科学探究的几个环节的理解：

1、提出问题

从某种角度来说，科学家们就象侦探一样，把各种线索拼凑起来弄清事情的来龙去脉。科学家对周围的现象和事物，都十分留意。为了揭示大自然的秘密，仔细地观察着周围的世界。

科学家不但仅观察，他们还总是以“怀疑”的眼光审视所观察到的现象，并就观察所得进一步提出能够通过科学探究来解决的问题。

2、猜想与假设

科学探究的起点是问题，科学探究的核心特征是假设。

假说是对实验结果的预测。和所有的预测一样，假说是创建在观察和以往的知识经验上的。但与很多预测不同的是，假说必须能够被检验。严格的假说应该采用“如果……，那么……”的句式。这样的假说其实就是对你要实行的实验的一个粗略概括。

4、实行实验与收集证据

科学家不但仅提出问题，还会努力找出问题的答案。他们会借助查阅资料、观察和实验等方法来收集相关的信息及证据。

实验的目的是为了检验假设是否成立。检验的结果可能被证实，也可能被证伪。如果最初的假设遭否定，则须修订或做出

新的假设，然后继续检验，直至新的假设通过所有实验的验证为止。

5、分析与论证

实验中得到的观察和测量结果称为数据。实验结束时要对数据实行分析，看看是否存有什么规律或趋势。

如果能把数据整理成表格或者图表，常常能更清楚地看出它们的规律。

要思考这些数据说明了什么。它们能不能支持你的假说？它们是否指出了你实验中存有的缺陷？是否需要收集更多的数据？

6、得出结论，交流与合作

结论就是对实验研究发现的总结。在下结论的时候，你要确定收集的数据是否支持原先的假说。通常需要重复好几次实验才能得出最后的结论。但得出的结论往往会使你发现新的问题，并设计新的实验来寻求答案。

科学家很乐意将自己的研究成果公布于众并与同行们交流。他们认为这样交流是智慧的交换，对得出准确的结论是十分有益的。在交流过程中，他们很注意倾听和尊重他人提出的不同观点和评议，既坚持原则，也勇于放弃或修正自己的观点。

7、提出新的问题

当一个问题解决后，还会出现新的问题

五、教学中引导学生实施科学探究的一些体会：

第一、要让学生明白科学探究是物理学研究的一种方法。物理学是以现象为依据，以实验为基础的自然科学，规律的总结是在观察自然、引起思考、探究实验的基础上得出。伽利略对自由落体运动的探究，就是很好的事例。

伽利略对自由落体运动的探究

问题提出：物体自由下落的速度与物体所受重力是否相关。

猜想与假设：

1、历史观点

亚里士多德为代表的人的观点：物体下落的速度与物体受到的重力成正比，即重物比轻物先落地。这个观点一直没人怀疑，直到16世纪末伽利略在这方面提出了怀疑。

2、感性知识基础

如果物体下落与重力相关，即重物比轻物下落快，那么重物和轻物拴在一起，所受重力增加了，下落的速度比单个重物快（依据亚里士多德观点）。实际情况把重物和轻物拴在一起，重物会被轻物拖着而减慢，轻物则会被重物拖着而加快，拴在一起时的速度应小于单个重物的下落速度，就像大人拉着小孩跑时，大人的速度会慢下来一样。

3、物体自高空下落，要受空气阻力作用。

4、猜想

1）物体下落速度不受重力影响。

2）自由落体运动是一种最简单的变速运动，即匀变速直线