对物理教学中科学探究的一些认识
物理教学中引导学生进行科学探究的策略分析

第 1期
技
术
物
理
教
学
V 1 2 o 1 o . O N .
M .2 2 ar O1
21 02年 O 月 3
TE HNI AL P C C HYSC E HI I S T AC NG
物理 教学中引导学生 进行科学探究的策略分析
秦建 国
( 江苏省 口岸 中学 2 5 0 ) 2 3 0
因此 ,对学 习差 的学 生绝 不能歧视 ,要 耐心给予辅导 难题要敢于挑战又能坦然放于发现 、捕捉 ”闪光点 ”,鼓励 他们微小 的
总之 ,在 高三 的复习 中一定要 注重对学生 的学法 进步 。只有 这样 ,学生 的学习兴趣才会 由有趣 、乐趣 指 导 ,在教 学过程 中对 学生 “ 既要授之 以鱼 ,更要授 发展 到志趣 ,让兴趣之花 深深扎在学 习与理想结合 的 之 以渔 。” ,让 学生终生 受益。本人通过对 以往几届 土壤之 中,稳定持久地完成学 习任务 。 高三 的实践都取得 了 良好 的效果 ,以上 只是本 人的一 情绪 对学生 的学 习和考试成 绩也有着 至关重要 的 些 拙 见 。
利用教材呢 ?
现 问题 的 能 力
1 要 利用教材 中的探究性 实验和 问题让学生 学
会 探 究 的方 法 。
探 究为基本 特征 的教 学活动 ,应是一 个学生 围绕
问题 ,自主探讨积极 学习的一个过程 。那 这个过程 当 教师 不能仅仅是 教材 的解 释者 ,而 忽略教材 中的 中我们 可 以认为 它包 含着探讨和研究 ,所 以它强调学
师不 能越俎代庖 ,代 为探究 ,更不 能因课时紧 张删 去 入 电路 中两端 电压有何 区别等 。此 时再来研究外 电压 、 过程讲 只其结果 ,一 味 “ 满堂灌 ” ,把知识讲完作 为 内电压和 电动势 之间的关系 ,同学们 带着 自己提 出的
初中物理教学中如何培养学生的科学探究能力

新教师教学教育研究科学探究既是学生的学习目标,又是重要的教学方式之一。
《义务教育物理课程标准(2011版)》在“课程基本理念”中要求:“注重科学探究,提倡学习方式多样化”“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。
”《义务教育物理课程标准(2011版)》将科学探究列入内容标准,旨在将学习重心从过分强调知识的传承和积累向知识的探究过程转化,从学生被动接受知识向主动获取知识转化,从而培养学生的科学探究能力、实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神。
那么,初中物理教学中如何培养学生的科学探究能力呢?一、转变教育理念,培养学生的科学探究能力义务教育阶段的物理课程要让学生学习初步的物理知识与技能,经历基本的科学探究过程,受到科学态度和科学精神的熏陶;它是以提高全体学生的科学素质、促进学生的全面发展为主要目标的自然科学基础课程。
在初中物理科学探究活动中,我们不仅应关注让学生通过探究活动发现其中的某些规律,同时还应注重在探究过程中培养学生的探究能力,从而提高科学探究的兴趣,养成实事求是的科学态度和科学精神,由于科学探究的问题常常涉及某一物理知识,这就容易造成教师把注意力仅放在知识传授上,而忽视对过程与方法和情感态度与价值观目标的达成,这必须引起我们特别注意。
新《课标》在“课程目标”中,对学生的科学探究能力提出了总体要求,又在“科学探究能力目标”中,分别对提出问题、猜想与假设、设计实验与制订计划、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、表达与交流等七个要素对应的科学探究能力提出了具体要求,所以教学中应该把科学探究能力目标进一步分解细化,转化为具体教学过程中的教学目标和教学设计,而不是笼而统之的进行描述。
二、激发学习兴趣,培养学生的科学探究能力初中学生,也有着十多年的生活经历,在他们的成长过程中,经历着无数熟悉而陌生,神奇而困惑的事与物。
浅谈初中物理探究式学习

浅谈初中物理探究式学习王娟探究就是对世上任何事情和所有事物的认识。
探究式教学指学生在课堂中所进行的探究,即学生用以获取知识、领悟科学的思想观念、领悟科学家研究自然界所用的方法而进行的各种活动,包括观察、测量、制作、提出假设、进行实验、提出模型和交流等在初中教学中把科学领域的探究引入课堂,使学生通过类似科学家的探究过程理解物理概念和科学探究的本质,并培养相应能力的教学方式称之为探究式教学。
在教学中应避免以下几点:一,要符合实际,不搞花架子新课程强调科学探究的教学,一是因为科学探究的教学符合人们认识事物的规律,能激发起学生学习的兴趣;二是因为以往的教学机械式的讲解、操练太多了。
但是不能不承认在初中每周2~3课时的情况下,要完成课程标准里所规定的内容,如果完全用七个要素都要体现的科学探究的教学,那是根本不可能的,其实也是不必要的。
因为有些内容在初中根本就不适合做实验,例如光速的问题,初中就不能做实验,也不必做实验,让学生知道光在传播中有一定的速度,其值为多少即可。
例如,有一位教师在上《光的传播》这节课时,首先指出,像灯能发光的这一类物体我们取名为光源,还有哪些物体是光源?学生回答:太阳、恒星、点燃的蜡烛、发光的水母、发光的螟火虫等。
教师接着说:请学生们讨论,我们举的这些例子、这些光源能分成几类。
在学生不知道分类标准、或者是分类方法,要学生讨论分类是不切合实际的。
还是这节课,在讲光的传播时,提出光是沿什么路径传播的,要学生猜一下。
这个问题在小学科学课中已经学过,所以这样的教学是不切合实际的。
其实这节课重点要突出的要素是设计显现光的传播路径的实验方法。
二、要注意因材施教、循循渐进在科学探究的教学设计与实施过程中,要注意因材施教、循循渐进的原则。
这里所说的“材”应该指以下三个方面:(1)学生已经掌握或知道的知识内容;(2)学生的接受理解能力,或者说认知能力;(2)将要实施的教学内容。
在科学探究的教学设计与实施过程中,要根据学生已经掌握或知道的知识内容和将要实施的教学内容,抓住知识序;根据学生的接受理解能力和学生认知时的心理特点,抓住学生的认知序;然后根据这两个序整合成一个教学序。
物理概念物理量物理定律在物理学中地位及教学探究

物理概念物理量物理定律在物理学中地位及教学探究物理概念、物理量、物理定律在物理学中地位及教学探究物理学是自然科学的重要分支之一,研究物质、能量和它们之间相互作用的规律。
物理学的核心在于概念、量和定律的理解与应用。
这些基本元素不仅是物理学领域的重要组成部分,也是其他科学领域所共有的基石。
本文将探究物理概念、物理量和物理定律在物理学中的地位,并考察它们在教学中的重要性。
一、物理概念的重要性物理概念是理解物理现象和现象背后的规律的基础。
物理学通过概念对事物的本质和特性进行描述和解释。
例如,力是物理学中的基本概念,我们通过力的概念来理解物体间相互作用的本质和原理。
概念还可以帮助我们建立物理模型,从而预测和解释各种现象。
在教学中,通过引导学生理解和掌握概念,可以提高他们对物理学的认知和理解能力。
二、物理量的作用物理量是对物理现象数量特征的描述。
在物理学中,我们通过物理量来度量、比较和计算各种物质和能量的属性。
掌握物理量的概念和单位是进行精确测量和实验的前提。
例如,长度、质量、时间和速度都是物理学中常见的物理量。
教学中可以通过实验和实践,让学生亲身体验物理量的测量方法,培养他们的测量意识和实验技能。
三、物理定律的地位和应用物理定律是物理学的核心和灵魂。
它们是对物理学规律的准确描述和总结。
物理定律既是从实验和观察中归纳出来的经验规律,也是从基本物理原理和数学表达中推导出来的理论规律。
物理定律的提出和应用,推动了科技的发展和人类社会的进步。
例如,牛顿三定律和万有引力定律对力学的发展产生了深远的影响。
在教学中,通过讲解和应用物理定律,可以帮助学生更好地理解和运用物理学原理。
四、物理概念、物理量、物理定律在教学中的重要性物理学作为一门科学课程,旨在培养学生的科学素养和思维能力。
在教学中,强调物理概念、物理量、物理定律的教学,可以帮助学生建立起物理学的框架和体系。
通过灵活运用这些概念、量和定律,学生可以更好地理解和解决现实生活中的物理问题。
初中物理中的科学探究与实验

初中物理中的科学探究与实验摘要:本文主要论述了科学探究和实验在初中物理教学中的作用和怎样进行科学探究。
关键词:科学探究、物理实验一、课程改革提高了科学探究和实验在物理教学中的地位现在义务教育物理教学正在努力落实课程的三维教学目标:知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观。
三维教学目标的确立,提高了科学探究和实验在初中物理教学在地位。
物理学的知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观,是人类的优秀文化,凝结了无数智者的智慧,是智慧的结晶。
初中物理教育是为把这种优秀的文化传承并发展下去打下基础的。
实验可以呈现科学事实,可以辨析真伪,可以引发认知冲突,还可以培养研究实际问题和实践能力,长期以来实验是初中物理教学的沃土。
在传统的初中物理教学中,实验或被用来验证物理学的规律,或使学生获得感性认识,或用来引导学生研究问题。
在新课程理念中,科学探究既是学生的一种学习方式,也是一项学学习内容,即学生要通过探究的过程学习怎样探究。
科学探究是指一种系统的调查、研究活动,目的在于发现并描述事物之间的关系,是科学家解决科学问题或认识自然现象的一种方式,科学探究具有自己的特点。
初中学生在物理学习中进行的科学探究活动,是对科学家的科学探究活动的模拟,两者的目的和对象不同;科学家探究的目的是发现人类尚未认识的事物规律,学生探究的目的是提高自身的科学素养,探究的对象多是人类已经认识而学生未知的事物和规律。
另外,科学家的探究是在一定的方法指导下进行的,有丰富的基础知识和基本能力来支持他们完成这些探究。
无论是发现问题还是解决问题,都需要一定的知识和能力作为基础,从而使他们能够从具体的事实出发,去探索未知。
知识基础和能力支持是探求未知的两个基本点。
对于学生来说,一些基础知识要在探究活动中学习,一些基本技能要在探究活动中训练。
学生由于缺乏知识基础和能力基础,探究能力比较薄弱。
因此,初中物理教学中处理科学探究的一个重要工作是:分析学生原有的基础,通过铺垫,使他们具备科学探究的基础性的知识和技能。
物理实验的心得体会(精选6篇)

物理实验的心得体会我们心里有一些收获后,通常就可以写一篇心得体会将其记下来,这样就可以通过不断总结,丰富我们的思想。
那么好的心得体会都具备一些什么特点呢?下面是小编为大家收集的物理实验的心得体会(精选6篇),供大家参考借鉴,希望可以帮助到有需要的朋友。
物理实验的心得体会1为期七周的的大学物理实验就要画上一个圆满的句号了,回顾这七周的学习,感觉十分的充实,通过亲自动手,使我进一步了解了物理实验的基本过程和基本方法,为我今后的学习和工作奠定了良好的实验基础。
物理学从本质上说就是一门实验的科学,它以严格的实验事实为基础,也不断的受到实验的检验,可是从中学一直到现在,在物理课程的学习中,我们都普遍注重理论而忽视了实验的重要性。
本学期的大学物理实验,向我们展示了在物理学的发展中,人类积累的大量的实验方法以及创造出的各种精密巧妙的仪器设备,让我们开阔了视野,增长了见识,在喟叹先人的聪明才智之余,更激发了我们对未知领域的求知与探索。
大学物理实验是我们进入大学后受到的又一次系统的实验方法与实验技能的培训,通过对实验现象的观察、分析和对物理量的测量,使我们进一步加深了对物理学原理的理解,培养与提高了我们的科学实验能力以及科学实验素养。
特别是对于我们这样一批工科的学生,仅有扎实的科学理论知识是远远不够的,科学实验是科学理论的源泉,是自然科学的根本,也是工工程技术的基础。
一个合格的工程技术人员除了要具备较为深广的理论知识,更要具有较强的实践经验,大学物理实验为我们提供了这样的一个平台,为我们动手能力的培养奠定了坚实的基础。
除次之外,大学物理实验使我们认识到了一整套科学缜密的实验方法,对于我开发我们的智力,培养我们分析解决实际问题的能力,有着十分重要的意义,对于我们科学的逻辑思维的形成有着积极的现实意义。
感谢大学物理实验,让我收获了许多。
物理实验的心得体会2本学期我们生科专业开设了3门实验课,在实验课中,我学到了很多在平时的学习中学习不到的东西,尤其是物理光学实验。
浅谈初中物理教学中的探究式教学

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法, 通过实验、 分析 、 鉴别, 推断出所鉴别 的某种物质 。 这种
实 验 过程 , 就是 学 生积 极 思 维 的过程 , 是学 生探 究 欲望 最 也 强 烈 的 过程 。
五、 家庭实验 , 提升探 究能 力
化学 是 一 门应用 科 学 , 化学 技术 的 成果 将服 务 社会 , 造
吗?⑤原料来源广 吗?可再生吗?⑥工艺最短吗?挖掘像
“ 人工 合 成 结 晶 牛姨 岛素 ” “ 氏制 碱法 ” 素材 。弘 扬 爱 、侯 等
国主义精神 , 结合像“ 白酒案”“ 肉精事件” “ 假 、瘦 、工业盐中 毒” 等杜会现象, 来培养学生 的法律意识和道德意识 , 增强 民族 自尊心和社会责任感, 从而提升学生 的探究能力 。 教师如何真正运用好实验这个教学手段, 直接关系到
究式课堂 。下面就 探究式 物理课 堂教学 中的教 学方式谈 几点 自己的看法和 体会 。
一
生有 高度 智力投入且 内容和 形式都十分丰 富的学习活动 , 究 探
式学 习是 通过发现 问题 , 研究探索 , 而获取知 识和技能 的一 从
种学 习形 式 。 究式学 习关注的不仅 仅是 问题 的结果 , 探 更重要
种工艺, 可从下列观点中考核学生的综合能力。①工艺
先进吗?②生产条件 , 设备要求低, 能耗低吗 ?③有无毒害
污染 ,易 防治吗?④ 考虑 了变废为宝 ,资源 的综合利用
这样不仅能提高学生 的观察和分析能力, 而且还能使他们
逐步学会从事物的本质看问题 的思维方法, 从而增强他们
的探 究 欲 望 。
教育效果好坏和学习效率的高低。 既然实验教学在探究性
学习中有着如此重要 的作用 , 我们就更应该尽可 能给学生 创造实验条件 , 让学生在较好的学习环境里掌握更 多的知 识, 具备更强 的探究能力, 让其成为祖国二十一世纪的合格 人才 。
初中物理教师如何开展科学研究教学

初中物理教师如何开展科学研究教学作为初中物理教师,如何在教学中开展科学研究?这是一个值得探讨的问题。
科学研究作为教师提升教学水平和推动教育改革的有效手段,对于促进学生的科学素养和创新能力的培养具有重要作用。
本文将为初中物理教师提供一些开展科学研究教学的实用方法和策略。
第一,明确研究目标在开展科学研究教学之前,教师应该明确自己的研究目标。
研究目标可以是改进某一方面的教学方法,提高学生的学习兴趣,或者探索新的教学资源等。
明确了研究目标之后,教师可以有针对性地收集和整理相关资料,制定研究计划,并针对性地进行教学实践。
第二,合理利用教学资源开展科学研究教学需要充分利用各类教学资源。
这包括教材、实验室设备、科研机构等。
教师可以通过对教材的深入研究,寻找与研究目标相关的内容和案例,丰富教学内容,提高教学质量。
此外,教师还可以利用实验室设备进行实践探究,引导学生主动参与实验设计和数据分析,培养学生的科学思维和实践能力。
第三,培养学生的科研意识作为科学研究教学的一部分,教师应该培养学生的科研意识。
这包括引导学生主动提出问题、进行科学探究,并激发他们的创新思维。
教师可以通过组织学生参加科研竞赛、进行科学实践活动等方式,培养学生的科研兴趣和能力,激发他们对科学的好奇心和求知欲。
第四,建立合作与交流平台开展科学研究教学需要与其他教师和科研人员进行交流与合作。
教师可以积极参加学科教研活动、学术会议等,与同行进行经验交流和合作研究。
另外,教师还可以利用现代信息技术,通过社交网络、在线课程等渠道与其他教师进行交流与合作。
通过建立合作与交流平台,教师可以获得更多的教学资源和科研支持,提升自己的教学水平和科研能力。
第五,持续反思和改进在开展科学研究教学过程中,教师应该保持持续的反思和改进。
教师可以通过观察学生的学习情况、听取学生的反馈、对教学过程进行记录和分析等方式,及时发现问题和不足,并采取相应的改进措施。
持续的反思和改进可以帮助教师不断提高自己的教学效果和科研能力。
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1 对物理教学中科学探究的一些认识(一) ——科学探究的含义、分类 刘 锋 (物理通报杂志社 河北 保定 071002)
注重科学探究,关注过程,是新课标与旧大纲的重要区别.这是科学教育本质的一次飞跃.科学探究是新课程标准的基本理念之一,科学探究已被列入内容标准,既是学生的学习目标,又是重要的教学方式之一.那么,什么是科学探究?怎样进行科学探究呢?这是进行课程改革必须回答的问题.下面根据本人编写教科版新课标物理教材中的体会,对科学探究谈一些认识. 1 科学探究的含义 探究(inquiry)一词起源于拉丁文的in和quaerere,是“求索知识或信息,特别是求真的活动;是搜寻、研究、调查、检验的活动;是提问和质疑的活动.”(《牛津英语词典》)美国《国家科学教育标准》对科学探究是这样表述的:“科学探究指的是科学家们用来研究自然界并根据研究所获事实证据做出解释的各种方式.科学探究也指的是学生构建知识、形成科学观念、领悟科学研究方法的各种活动.” 可见,科学探究可以有双层含义:一是指科学家的探究活动,一是指学生的探究性学习. 在中学物理教学中,科学探究主要指学生的探究性学习.学生的探究与科学家的探究有相似之处,但也有本质区别.科学家探究的目的是认识新现象,发现新规律.学生的探究不是对科学家探究活动的简单模仿,学生的探究是在老师指导下、以问题为导向、学生亲自经历问题的解决过程,从情感和智力上充分投入的一种学习活动. 物理学是研究物质结构、物质相互作用和运动规律的自然科学.但是,物理学不仅仅是一些事实和理论组成的科学体系,它还体现着思考和探索我们周围世界的方式,记录着人类探索自然的历程,是改变世界的科学. 人类有两种最基本的学习方式:一是通过老师的传授,让学习者系统地“接受”知识,叫做“接受性学习”;二是通过学习者体验、经历解决问题的过程,自主建构自己的知识体系,此即“探究性学习”.这两种学习方式对学生的发展有不同的价值.“接受性学习”是以演绎法为主的学习方法;“探究性学习”要求学习者经历从感性到理性的认识过程,是以归纳法为主的学习方法.演绎法和归纳法是科学研究最基本的方法,所以“接受性学习”和“探究性学习”都是必不可少的学习方式. 中学生特别是初中学生的认知特征是以形象、具体的感性认识为主,这就意味中学物理的学习应以“探究性学习”为主.但是,过去学生的学习方式主要采用“接受性学习”,与学生的认知结构不相适应,从而造成了难以把结论和学生的生活经验相联系,难以形成浓厚的兴趣、长久的学习动力和创新意识,这是学生感到物理难学的根源.“探究性学习”展示了学习者由感性到理性,最终归纳出结论的探究过程.在这种体现归纳法的物理学习中,通过科学探究“展开”过程,让学生既能看到结论,也能领略到探究过程的曲折和艰辛;让学生既能感受到成功的愉悦,又能体验到物理的魅力,从中汲取精神动力.这是中学生学习物理的主要方式. 建构主义理论认为,学习是一个不断建构和发展的过程.学习过程是通过学习者与外部环境相互作用,实现同化和顺应,来逐步建构有关外部世界知识的过程.学习者若能利用自己原有的认知结构中的有关知识与经验去“同化"新知识,便能赋予新知识以某种意义;如果经验不能“同化"新知识,则要通过“顺应"对原有认知结构进行改造与重组.学习者正是在同化和顺应中不断建构和完善其认知结构,实现认知的发展.可见,物理教学活动应该是让学生主动去体验、经历过程,这是因为通过体验、经历,能最有效地使新知识与学生原有经验相互作用,进行“同化”或“顺应”.这是中学物理教学中强调要关注过程,进行科学探究的理论基础. 2 科学探究的要素 物理教学中的科学探究是以探索未知问题为学习目标,通过一系列自主活动过程,得到结论的 2
学习方式.一般来说,从情景中发现问题是科学探究的开始.解决问题常常需要提出猜想和假设.为了验证或证伪,就得搜索证据.通过各种渠道得到证据后,还需经过分析和处理才能得出结论.对得出的结论,还必须进行批判性地思考,对其进行评价.据此,课标中提出了科学探究有七大要素:提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作. 科学探究的要素不能等同于探究的环节,这是因为科学探究的形式是多种多样的,科学探究的一些要素常常是互相联系的,并不是一个过程的不同环节.例如,在科学探究的一般模式中,讨论交流贯穿了整个探究的始终,制定的计划需要评价来参与,实验中也常常通过评价修改实验方案,在分析论证、得出结论过程中也离不开评价.
图1 科学探究的一般过程模式 科学探究不是学习科学的简单程序,需要将物理知识、科学方法和理性思维融于学生的情境之中,与学生的生活经验或实验观察相结合,学生主动探究,积极探究,这才是学生的探究性学习. 在中学物理教学中,“探究什么?”是科学探究中的一个首要问题.就科学探究而言,探究是对未知内容的认知过程.对于已知知识,不能激发探究者的探究激情,这种探究对学生意义不大!例如,如果你问学生:“光是怎样传播的?”学生会告诉你,光是沿直线传播的.如果你继续让学生将激光束射向空气,在水中传播,在玻璃中传播„„这一系列实验,很难激发学生的探究热情.在教育科学出版社出版的物理教材(8年级上册第52页)中,提出的探究问题是:“光总是沿直线传播吗?”然后引导学生将激光束射向光滑桌面,从空气进入水中,从空气进入玻璃中,观察传播方向在界面处有没有变化,在不均匀的糖水是不是还沿直线传播„„这些实验的结果,容易激发学生的探究欲望.可见,科学探究是探究学生未知的东西,或认识模糊的东西.学生已经认识很清楚的东西,就没有必要去探究!这可以叫做“探新不探旧”. 3 科学探究的分类 学生的探究不同于科学家的探究.学生的探究是一种学习活动,从科学探究的内容来看,不 仅规律需要探究,概念的建立过程也应该进行探究,知识的应用也可以探究. 例如:“密度”对于初二学生来说,是一个比较抽象、比较难懂的概念.为了使学生更好地理解密度概念,教科版物理教材(8上第117页)设计了对密度概念建立过程的实验探究:(1)创设情景,让学生观察两个材料不同,大小、形状相同的勺子,或者观察两杯体积相同的不同液体,很多学生会问:怎样来鉴别物质的组成呢?(2)引导学生收集生活中的一些小物品,分成几个小组,通过实验测量、计算1 cm3各种物体的质量.(3)每个小组的测量结果数据量少,总结不出规律,通过汇总各小组数据,进行比较,可显示出规律性的结论:1 cm3质量相同的物体都是由相同的材料组成的.(4)根据上面结论,学生悟出“1 cm3物体的质量”可以区别不同的物质,是一个描述物质特性的物理量,由此给出密度的概念.这样来学习比直接告诉学生密度的定义深刻得多. 对知识应用的探究可以有多种形式,例如教科版物理教材中的“密度知识应用交流会”(8上第122页)、“电路创新比赛”(9上第61页)、“我的设计:打捞中山舰”(8下第82页)等. 既然学生的探究是一种学习活动,就需要学生有探究的基础,需要学生有目的、有步骤地学习.这就要求指导者对探究的设计应该循序渐进,探究活动的开展要有基础,要有层次. 为教学过程的顺利开展,教科版物理在第一章、第二章中,首先给了学生理性思维的工具(能量的观点,分子、原子结构的初步知识),进行了实验探究的准备(测量的初步知识、建立家庭物理 3
实验室),这是开展科学探究的基础. 从指导学生学习的角度来看,学生的科学探究,其探究过程可以从只涉及部分要素逐渐过渡到涉及所有的要素.对比较完整的科学探究活动可分为以下类型: (1)示范型探究 探究需要学习,示范性探究是学生学习科学探究的范例.例如,“平面镜成像规律”的探究,是学生遇到的第一个比较完整的科学探究,在整个初中物理探究性学习中起示范作用,因此教学要解决的一个问题是要学习实验探究的基本思路.教科版物理教材(8上第95页)中是这样陈述的: 小聪和小明每天都要照镜子.关于平面镜里的像,他们有不同的看法.小聪觉得,在平面镜中,自己的像比自己要小.小明把手放在镜子上,看到平面镜中手的像和手一样大,二人争论不已. 为了弄清这个问题,小聪和小明决定设计实验来探究.小明在桌上铺一张白纸,纸上竖了一块平面镜,在镜前放了一支点燃的蜡烛.可是手不能伸到镜中,怎样来测量镜中的像呢? 小明把平面镜换成玻璃板.看!玻璃板后面出现了一支点燃的蜡烛.把手伸过去…… 确定了像的位置后,小聪拿出一支没有点燃的相同蜡烛,竖直在玻璃板后面移动,果然观察到蜡烛和像完全重合.小明的看法得到了证实. „„ 这个探究中,教材对探究过程的叙述比较完整、详细,目的在于对学生起到较好示范作用.但 是,这并不只是学生探究性学习的记录,探究中的许多重要环节留有学生自主学习的空间,需要学生经历一定的自主学习. (2)有“路标”引导的开放型探究 什么是路标?为了落实探究目标,使学生在探究过程中,既有充足的自主活动空间,又不会迷失方向而盲目探究,在探究过程中给学生设一些提示、对话、实验片断、学生的设计等. 例如,在教科版物理教材“固体熔化过程的规律”(8上第95页)的探究中,通过创设情景提出要探究的问题后,教材是这样叙述的: 为了研究这个问题,他们从实验室找来了冰、海波、蜂蜡、松香等材料,分成若干组,每组选取一种晶体和非晶体,分别用图2的装置进行实验探究. 这是一个开放性的自主探究,为了使结论具有普遍性,各组所选研究材料可能不尽相同.实验中怎样加热?在熔化过程中需要关注什么现象?停止加热后, 熔化过程可能怎样变化?如果没有“路标”的引导,实验探究很难在规定时间内完成.所以 教材中以实验片断和对话的形式设置了以下路标: 小聪的实验片段 小聪把盛有-5 ℃左右冰的试管,放在30 ℃左右的温水中加热.每隔半分钟记录一次温度,填入表1.
表1 冰的熔化过程
很快,冰开始熔化了…… “冰里温度计的液柱怎么不动了,是不是坏了?”小聪惊叫. “我的温度计的液柱也不动了!”许多同学感到疑惑. 小明的实验片段 小明在观察海波的熔化时,将试管从60℃左右的热水中拿出,熔化停止了.
时间/min 冰的温度/℃ 状态
图1