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1、项目项目 1212： 探究式教学的操作和案例探究式教学的操作和案例 富阳中学富阳中学 赵力红赵力红课程学习目标课程学习目标1 了解科学探究的方法；2 掌握科学实验探究的一些要素；3 增强探究教学的技能； 考核作业考核作业写一则在你的教学中，进行探究教学的案例（或片断）（1000-1500 字左右）题目自拟。发至邮箱：所谓探究式课堂教学，是指在课堂教学过程中，以学生自主学习和合作讨论为前提，以教材为基础，在教师的启发诱导下，学生自由表达观点、质疑探究问题，并通过个人、小组、集体等多种形式的解难释疑活动，用所学知识解决实际问题的教学形式。探究式课堂教学特别重视培养学生的自学能力，发展创造性思维，开
2、发学生智力，并通过自我探究，掌握科学方法和学会学习，为终身学习奠定基础。教师作为探究式课堂教学的引导者，其任务是调动学生的积极性，促使他们自己去获取知识、发展能力，做到自己去发现问题、提出问题、分析问题、解决问题；与此同时，教师还要为学生的学习创设探究的情境，营造探究的氛围，促进探究的开展，把握探究的深度，评价探究的成效。 第一节第一节. . 探究教学的策略探究教学的策略 科学的本质是探究，没有探究就不会有发现。作为中学生，一般不可能实现真正意义上的探究(即科学家运用科学的方法，通过探索的途径去发现人类尚未认识的科学事物及其规律的过程)，因而实现课题探究的重心就在于诱导学生发现物理规律和应用物
3、理规律。探究的本质在过程，因而当前有不少师生认为开展课题探究就一定是局限在课堂之外的活动课程里，去真正接触科学前沿的内容，这是一种误解。实际上，作为基础教育，课堂仍然是教学的主阵地，在课堂教学中同样也可以开展课题探究，并能取得好的教学效果。 此外，中学生的物理基础知识体系还不健全，他们的头脑中还存有许许多多不科学的前概念，因而在教学中若忽视物理基础知识的建构而大谈创新能力的培养，则绝不亚于建造空中楼阁。因此，在物理教学中要将丰富多彩的科学方法渗透于具体的某一课题内容教学之中，以具体的物理知识为载体，以能力发展为目标。 课题探究教学的特点是学生独立自主地学习，它强调个人的独立学习活动，旨在针对某
4、一具体课题，使学生主动参与、投入，教师加以引导，师生共同探究物理现象、规律。其基本教学程序可总结如下：1.创设情境，提出课题；2.引出假设或猜想；3.实验探究，验证、论证；4.归纳结论，应用提高。实际上，课题探究教学过程就是在教师有目的、有组织的指导下的发现过程。1.“1.“教师示范教师示范”，着重启发诱导，着重启发诱导 课题探究教学主要围绕某一问题的提出和解决来组织学生的学习活动。在实施的每个具体步骤里，教师要围绕所要探究的课题有针对性地进行系列问题设计，使之与学生认知结构中某些观念建立起实质性联系。因此，关于探究课题的提出，教师要根据教学内容，一般可采用从学生已有知识中引出所要探究的课题。
5、例如，在探究物体浮沉条件时，先提出：铁块放在水中即沉入水底，但用钢铁造成的轮船却能浮在水面上，这是为什么呢?进而提出决定物体的浮沉条件到底是什么的探究课题。然后教师引导学生根据已经学过的物理知识和生活经验，对问题进行科学猜想，鼓励他们大胆提出各种假设，并展开讨论(如先分组讨论，再全班交流)，设计出检验的实验方案(包括选用哪些实验仪器和器材，先后测量哪些物理量，具体如何操作等)。接着学生在教师的指导下，分组独立进行实验，取得实验数据，通过自己对实验现象与数据的分析、综合、判断、推理等否定或肯定假设，得出结论，进而使得认识获得进一步提高。最后，学生即可将新获得的物理概念、定律等知识运用于新情境的问
6、题解决之中，解释物理现象，解答物理问题。 在这一环节里，教师的主导作用非常重要。对于课题的提出方式，教师要充分注意培养学生的学习兴趣，因为学习兴趣是促进学生主动学习的内部动力，学生只有对所探究的课题产生浓厚的兴趣，才能想学、乐学、善学，继而获得思维发展。当然，探究教学过程并不一定要严格按照上述步骤、过程进行，可针对具体问题具体分析。对物理知识点来说也可采用课题探究方式来组织教学，课题的选择与编制自然不是随意的，它应是发现的突破点，即通过对它的探究，可以认识一些重要的基本原理，这些突破点是引导学生进入科学殿堂的指示灯。例如，可把自由落体现象作为一个课题，从中引出能量转化与守恒定律和万有引力定律等
7、基本概念与规律及其具体应用。 另外，在这一环节里，课题探究不能只流于形式，不能成为传统教学的直接替代品，“换汤不换药”，而要真正使它发挥出创新教育的功能。例如，当学生探究完“牛顿第二定律”这一课题后，除了能运用这一规律解答问题外，还应能深刻领会运用控制变量法来研究物理问题的关键所在。总之，在此环节里，教师要充分发挥主导作用，在施教过程中刻意加入方法、能力的渗透式培养，这样就会通过教师的“变教为诱”“变教为导”，来实现学生的“变学为思”“变学为悟”，而使教学深入到“以诱达思”的境界，从而调动起学生探究性思维的主动性、积极性。2.“2.“学生探究学生探究”，注重思维发展，注重思维发展 这个环节是指
8、学生切实作为主人进行课题探究。因为经过上一环节的实施，学生定会感觉他和教师一样都在进行课题探究，于是学生就会以主人翁的态度积极、主动地并有极大可能从其他角度审视、批判性地参与教师引导的课题探究教学活动，这样，学生的主体意识和个性发展便会得到促进，学生的创新意识和创新能力也就会在潜移默化中得以扎实提高。在这一环节里教师与学生的情感距离拉近了，学生跃跃欲试的心理倾向得到了实现，每个学生都有机会走上讲台，实现由学习者到“研究者”角色的转变，来陈述自己较成熟的看法或经课余时间完成的课题探究过程，这一环节中的“师生换位”形式对于促使学生主动、创新性的学习来说，非常有效，有利于学生养成敢于质疑的良好思维品
9、质。当然，此类课题探究的内容与方式，教师不应加以太多的限定。这种心理换位可让学生有一种成就感，能使学生积极地从整体上去把握所要探究的课题。在这种情况下，学生就会围绕问题积极思考，于是学生的思维过程自由展示的机会就增多了，教师可根据学生思维展示过程中的漏洞、偏差不失时机地加以因材点拨，同时启发其他学生共同探讨，使他们处于积极奋进的创造性状态之中，主动地动脑思、动手做、动口议、动眼看、动耳听、动笔写(算)，独立地观察、分析、类比、联想、辨析、归纳等，以便最大限度地发挥出学生自身的创造潜能。 3.“3.“师生共探师生共探”，学会反思与感悟，学会反思与感悟 这个环节着眼于“交流互动”式教学的形成与发展
10、。通过以上两个环节的实施，问题基本明了，但在学生当中肯定或多或少地存在诸多困惑，因此，教师就要在这个环节中适时引导学生进行反思与感悟，以便升华新体会的认识与观念，使每个学生都拥有一种由成功的学习而产生的健康向上的情感体验，因为反思是督查、检测、调整的重要举措。故而教师在总结课题探究情况的过程中，就要鼓励学生不断反省自己的学习、研究活动，让他们学会发扬自身的长处，弥补自身的不足，让他们在充满信心的同时探索出适合自己个性的独特而又有效的思维方式。同时，在这一环节中，教师要善于从学生对课题探究的行为反应中获得反馈信息，以掌握学生的课题探究发展的程度，调整下一步的教学行动。 这一环节特别要强化学生的参
11、与、投入意识，真正落实学生的主体地位，让学生在探究中学会求知、学会创造，并通过师生交流的协同作用以及与其他同学间的相互促进作用，达到发展学生自身的目的、实现学生主动发展的目标。在这个过程中，通过优化“教学互动”的方式，通过调节师生关系及其相互作用，形成和谐的师生互动、生生互动、学习个体与教学中介的互动，强化学生与环境的交互影响，产生教、学协同与共振，从而切实提高教学效率。为此，在上述各环节的实施过程中，教师尤其要有意识地引导学生，培养与发展其怀疑、发问和实践的意识和能力，因为疑是创新的起始点，问是创新的突破点，行是创新的立足点。 第二节 科学探究各要素的操作科学探究的核心目标是提高科学素养，具
12、体目标是学生体验科学探究的历程；发展学生科学探究的能力；增进学生对科学及科学探究的理解；初步养成通过科学探究进行学习和解决问题的习惯，为终身学习和发展奠定基础。具体内容是：(1)发展学生发现问题和提出问题的能力，增进对提出问题意义的理解。(2)发展学生作出猜想和形成假设的能力，理解假设对科学探究的作用。(3)发展学生收集信息和处理信息的能力，理解收集、处理信息技术对科学探究的意义。(4)发展学生制订计划、进行技术设计和观察、实验的能力，认识技术设计的重要性。(5)发展学生形成科学解释、评价过程与结果的能力，理解科学探究需要运用科学原理、模型和理论，理解科学探究需要创造性的思维。(6)发展学生交
13、流和合作的能力，认识合作和交流对科学发展的意义科学探究的过程是一个创造的过程，而创造力的核心是创造性思维。因此，探究实质是一个思维的过程，这个思维的过程是模拟科学工作者进行科研的思维程序来进行的。这种思维程序也就是学生科学探究的程序，它由提出问题、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、交流与合作等要素组成：提出问题提出问题通过实验或实例，使学生发现问题并提出要研究的课题。进行猜想与假设进行猜想与假设通过集体思考、相互讨论等方式去猜想问题产生可能的原因和答案。制定计划与设计实验制定计划与设计实验为了检验猜想与假设是否正确，要设计整个的验证过程。在科学学习中主要是通
14、过实验检验的形式，因此需要设计实验的全过程。进行实验与收集证据进行实验与收集证据按照制定的实验方案去进行实验操作过程，并对实验现象、数据进行观察与记录；提出问题进行猜想与假设制定计划与设计实验交流与合作评 估分析与论证进行实验与收集证据也可以收集日常生活中的有关实例或查阅有关的资料，为检验猜想与假设的正确与否准备充分的感性材料。分析与论证分析与论证通过分析实验现象及有关实例，检验猜想与假设的正确与否，并对猜想与假设进行修正、发展，或对大量的实例证据进行分析比较、归纳，最后得出一定的科学结论。评估评估让学生对上述的探究过程进行反思、评价，找到成功与不足之处，为今后的探究提供经验。交流与合作交流与
15、合作让学生写出简单的探究报告，并相互交流，以取长补短，改进探究的过程，对探究成果进行推广与应用。以上是探究思维程序中的七个要素，之所以称之为“要素”而不称之为“环节” ，主要是考虑我们要根据具体的探究问题，对这七个要素进行组合，合理增减某些要素等等，切不可机械地套用。实际上，在科学（79 年级）课程标准（实验稿） 中，就按六个要素提出学习要求和达成目标（见下表） 。科学探究的学习要求和达成目标探究过程要求学 习 要 求达 成 目 标提出问题在观察、调查、阅读等情境中发现问题，尝试提出可以通过科学探究来解决的问题。能对自然现象产生好奇心，提出可能通过科学探究解决的问题；领会提出问题的途径和方法；
16、理解提出问题对科学探究的意义。进行猜想和假设收集相关信息，将已有的科学知识和问题相联系，尝试提出可检验猜想和假设。能针对所提出的问题依据已有的科学知识、经验，通过思考作出猜想和假设；了解猜想和假设在科学探究中和作用。制定计划与设计实验选择取得证据的途径和方法，决定收集证据的范围和要求，以及所需的相关材料、仪器、设备和技术等，并制定相应的计划。能针对探究目的条件，选择合适方法（实验、调查、访问、资料查询等） ；考虑影响结果的主要因素，能确定需要测量的量，并采用适当的方法控制变量；理解制定计划和设计实验对科学探究的意义。观察与实验获取事实与证据使用有关设备和材料进行调查、检索、观察、测量和实验；安全地操作；记录观察和测量的结果。能使用基本仪器进行安全操作；能从多种信息源中选择有关信息；能进行一系列观察、比较和测量；会记录和处理观察、测量的结果；理解实验对科学探究的作用。第三节第三节 科学探究活动时间的安排科学探究活动时间的安排 时间是一个物理学上
