《2020年自议科学探究与物理教学论文》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020年自议科学探究与物理教学论文（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、自议科学探究与物理教学论文 论文关键词：科学教育科学探究建构主义学习观系统科学 论文摘要：科学探究是新课程理念提出的卓有成效的教学方式文章从科学探究的含义出发挖掘其研究的理论依据论述了科学探究的过程和设计策略以教学案例为基拙讨论了如何在物理教学中实施科学探究 课程改革的核心环节是课程实施新课程中科学探究作为一个独具特色的课程领域首次成为我国基础教育课程体系的有机组成被公认为是我国当前课程改革的一大亮点科学课程通过科学探究的学习方式让学生体验科学探究活动的过程和方法发展初步的科学探究能力物理课程标准(以下简称标准)将内容标准分为两部分:科学探究和科学内容科学探究的提出在教学方式上本身是一个大的飞
2、跃而标准不仅要求把科学探究作为重要的教学方式还要求成为学生的学习目标这更是一个大的飞跃 现代教学旨在促进学生的多元智能的发展而衡量多元智能的标准是:以能否解决现实生活中实际问题或生产及创造出社会需要的有效产品的能力为核心物理课程中科学探究方式的实施充分表现出:重视对学生终身学习愿望、科学探究能力、创新意识及科学精神的培养提高科学素养它必将在现代教学和新课程改革中占据更加重要的地位并发挥出更重要的作用 一、科学探究的含义及理论基础 (一)科学探究的含义 “探究”在牛津英语词典中的定义是:“求索知识或信息特别是求真的活动是提问和质疑的活动”大多数学者认为新课程标准中的科学探究指的是学生探究式学习活
3、动而非科学家的科学探究它实质上是一种思维创新方式、一种思维习惯、一种能力系列明确了这一点我们便可把科学探究定义为:在教师的指导和帮助下让学生经历与科学工作者进行科学探究时的相似过程学习科学的知识和技能体验科学探究的乐趣学习科学家的科学探究方法领悟科学思想和精神全面提高科学素养在探究过程中重在探索的过程而非结果重在收集证据而非繁杂的计算重在对结果的评价而不迷信结果 (二)科学探究的理论基础 1.科学本质和教育的本质统一于科学探究科学?在国际基础教育中目前对于“科学的本质”的看法是一个富于色彩的争论至今没有一个公认的结论美国国家科学教育标准提出:科学是格物致知的一种途径其基本特点是以实证为判断尺度
4、以逻辑作论辩的武器以怀疑作审视的出发点人们一般认为科学是科学知识、科学方法和科学精神三个方面组成的不可分割的有机整体而教育它的本质是传承人类文化促进人的社会化因而呈现出人的发展功能或育人功能只有将科学寄于探究教育的目的才能实现科学教育是科学探究过程的简约复现 2.现代建构主义学习观是科学探究的理论先驱现代建构主义认为学生是学习的主体学生要获得知识的提高必须经历两次心理的自我调节这是任何人都不能替代的不难看出建构主义对教师和学生的作用有了重新的定位学习者不是知识的被动接受者而是知识的主动建构者它要求学生在学习过程中用探究法、发现法去建构知识教学过程不再是一个同步的而是一个异步的、发散式的思维过程
5、我们乒有序建构的学习观为科学探究提供了理论先导 3.系统科学的三个基本原理提供了科学探究的方法论系统论、控制论、信息论以系统论为代表统称系统科学学习者必须把自己置于一个开放的、有涨落的、远离平衡态的系统运用控制论的调控与反馈原理调控探究目标的实施运用信息论的有序原理对知识进行有序建构通过吸收、输出、反馈和评价等对信息进行加工构成一个有序的科学探究过程并抓住信息各部分的联系形成整体结构发挥整体功能使教育系统、教学系统乃至学习者个人系统成为一个开放的、有涨落的系统从而达到有序是当代教育、教学改革的一个思路 二、科学探究的基本过程 科学探究是一种过程有一定的活动程序或阶段尾科学探究中学生虽然也要经历
6、科学探究的基本过程用科学探究方法和思维方式去发现“新知识”但与科学复的科学探究是有区别的:一是科学家探究的问题结论是到知的学生探究的问题结论对学生虽然是未知的但相又人类整体而言是已知的;二是科学家探究的目的是发现霎理或创造出具有社会意义和价值的新产品而学生的科7探究其基本目的是培养学生的创新素质强调探究过程又学生个体发展的意义;三是科学家的科学探究一般要经扫复杂曲折甚至是漫长的过程而学生的科学探究则是杆据教学需要精心设计和组织的它对实际的探究过程进千了筛选和重组成为适合学生探究学习的典型化、简约仁了的活动过程;四是科学家在科学探究过程中是完全独立的主体而学生由于受自身知识基础、能力发展水平和美
7、心发展不成熟的制约使他们还需要在教师的指导和帮到下才能顺利进行 学生的科学探究活动虽然和科学家的有所不同但确几个基本过程是相同的:提出问题一建立猜想与假定一带订计划一获取事实与论据一检验与评价一表达与交流从这几个要素中我们看到科学探究过程突出了学生主动、生动地学习突出学生亲自感悟培养多向思维真正能运用各种能动感官生动体验真正提高获得新知的靛力 三、物理教学中科学探究活动的设计策略 (一)关注过程着眼科学素养的培养 科学探究离不开四个W:WhatWhyHOWWho教学活动需要产生一种参与愿望强烈、互动性强、不怕困难、严谨求实的科学探究氛围教师要善于设计教学情境既要营造热烈的课堂气氛又要善于抓住学
8、生思维的闪光点适时点拨串起学生思维火花的珍珠培养学生的科学素养巧妙把握课堂教学的全局 (二)关注应用着眼能力提高 科学探究的开端是发现和提出问题问题是科学探究的关键恰当的问题特别是应用性强与生活紧密相关的问题会激起学生强烈的探究欲望、思考冲动激发起创新联想从而获得新的知识和方法的顿悟与突破不仅仅是获得了有意义的学习经历而且知识迁移、综合能力及数据记录与处理能力、正确运用科学语言和文字表述能力、对结论进行评述和分析能力等都应得到锻炼和提高 (三)关注体脸着眼情感、态度、价值观 物理学具有的实践性、应用性和创新性为科学探究提供了极其丰富的价值内容从培养人、塑造人的角度注重了学生能力的培养和素质的提
9、高对于培养学生热爱科学勇于实践加强学生对科学、技术和社会关系的认识发展学生对于科学技术的兴趣和爱好十分有益科学探究活动的过程应重视学生在兴趣与动机、自信与意志、态度与习惯等方面的表现用科学研究熏陶学生使学生受到唯物论、辩证法、认识论和科学方法论及爱国主义方面的教育 (四)关注形式着眼促进成长 学生在科学探究活动中所经历的猜想、推测、设计、讨论、归纳、交流、评价等等过程无不充满着发散、合作与取长补短的“景观”每一次的探究历程就是一次科学精神、科学态度和科学方法的锤炼就是一次心智的成长将成为他们终身学习的瑰宝教师在教学中要大胆切实开展科学探究活动不漏掉“半数”学生超越课本真正带领学生进人探究人类科
10、学知识的境界 四、科学探究活动的教学设计示例 (一)创设情境示例“蒸发少教学的引入 第一步:教师用湿毛巾在干净的黑板上写下“学习愉快”四个字引导学生进人问题情境 (1)老师送给大家的四个字发生了什么现象? (2)生活中你发现过类似的现象? (3)这一现象是产生的? 第二步:引导学生参与实验的设计和讨论 (1)以两个同学为一个小组发一张湿毛巾你能提供些方法使毛巾变干?实际做一做 (2)你能将这些方法进行归类? 教师将学生回答的方法逐一写在事先准备好的空白纸片上用实物投影仪展示再引导学生对各种方法归类进一步提问(3)你能否用简洁的语言归纳出影响液体蒸发快慢的因素? 教师的这一系列设问犹如给学生“干
11、枯的思维”下了一场“即时雨”他们思维探究的火花被迅速点燃教学活动全过程学生自组织、自讨论、自实验、自总结、自表述充分体现了学生主体特征学生心中洋溢的是发现者和创新者的自豪之感从而产生主动学习、探究、创新的强烈冲动 (二)整体设计示例“浮力”的科学探究教学活动示例 1.创设情境引人新课 让学生把乒乓球投人水中观察后鼓励学生描述看到的情景鼓励他们生活中见到的轮船、气球的情景然后教师简洁地指出:我们在描述他们时都用到了“浮”字接着鼓励学生想一想、说一说:乒乓球和轮船都受到了重力的作用为什么还会浮起呢?抓住学生回答中的“有向上托的力”引导他们结合这个力的功效为自己发现的力取一个名字浮力使新课引人既简单
12、又自然又能给学生带来自己发现创造的喜悦 2.探究小循环一 突破“下沉的物体也受到浮力”的思维难点并发现测浮力的一种方法(F,=一F) 提出问题学生先观察金属块在水里下沉鼓励学生提出问题引导猜想:下沉的金属块也受浮力?它受的浮力方向也向上? 探究方案你能用一杯水、一只弹簧秤、一个金属块对你的猜想进行验证? 让学生通过交流和讨论后得出:先称金属块重力再观察它在水中时弹簧秤拉力F比较和F的大小 接着让学生亲历探究实践、分析归纳、交流评价的过程教师充分肯定学生的探究思维 3.探究小循环二 突破浸人深度、物体密度、物体体积等相近因素干扰产生的思维障碍 提出问题用手将乒乓球缓缓压入水中手会有什么感觉?请就
13、这一现象提出一个值得探究的问题 学生充分猜想讨论后再确定如下探究方案: 1)用弹簧秤分别提起相同体积的铜块、铝块测出浸没时二者受到的浮力; 2)用弹簧秤提起一金属块逐渐增加浸人体积观察拉力的变化明确浮力的变化; 学生通过第2)步突破了浮力大小与深度有关的思维障碍再引导学生反思采用什么研究方法继续探究控制变量法 3)用弹簧秤提着金属块在浸没的条件下改变浸人深度观察拉力和浮力的变化总结影响浮力大小的因素 4.探究小循环三 引导探索研究经历阿基米德原理的发现 提出问题鼓励学生玩一玩:在溢水杯中盛满水用弹簧秤提起金属块逐渐浸人让学生注意观察并表达自己的发现;鼓励猜想:浮力大小可能与排开的水的多少有关
14、探究方案鼓励学生自己设计验证方案经合作交流和讨论后再确定:在溢水杯中盛满水用弹簧秤提起金属块测出计算出F同时用小桶承接排出的水测出排水再比较F浮与排水 同样让学生亲历探究实践、分析归纳、交流评价的过程形成统一认识:F浮二排水鼓励学生用语言叙述并拓展得出数学表达式:证明前面研究的浮力决定因素的正确性使前后呼应起来 如果说新课程的实施给教学改革提供了广阔的舞台的话那么科学探究把更多的学习主动权交给了学生教师不再是面面俱到的有先见之明的讲解者而是成为帮助学生获得、建构和内化所学的知识提高学生创新能力的导航人这就要求教师要有强烈的自我发展意识在教学艺术上下功夫学习做一个优秀的课堂导演和设计师 当然和物理概念、规律一样物理教学中的科学探究也是物理教学的一部分只有将科学探究放在整个物理教学的全过程中来研究使其无论在维度上、深度上都要接近学生的最近发展区与此相应也只有让学生在科学探究中深刻理解和掌握物理概念、规律和方法并通过一定质和量的物理问题解决活动才能使学生的科学素养和实际解决物理问题的能力得到真正的培养和升华
