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1、如何引导学生进行“科学探究”张昌利本文以沪科教版高中物理教材必修1第2章2.1和2.2两节为例，谈谈新课标教科书中“科学探究”的做法。1.设置生活情景和问题冲突，激发学生积极探究的兴趣和动机（1）、从创设情景出发，培养学生主动探究的兴趣这套教科书十分注重情景创设，因为创设情景有利于培养学生主动探究的兴趣，而一个人对事物或活动产生了兴趣，就会去注意它，研究它，直至掌握它。比如在教材第2章引言部分，开篇利用图21“著名的比萨斜塔”并配合文字介绍，把学生一下子带到了斜塔旁，通过生动活泼的语言“两个轻重不同的小球同时落地的声音，是那样的清脆美妙，又是那样的震耳发聩！”给出了落体运动这一古老课题的答案：
2、轻重不是下落快慢的原因。这一答案与学生生活经验大相径庭，激起了学生主动探究这一问题的兴趣。又如2.1节利用8幅图片，多次创设历史情景和落体运动情景，保持了学生继续探究的兴趣。（2）、欲擒故纵，激发学生积极探究的动机教科书的设计，还常常从学生熟悉的事实出发来引入问题，有时采用欲擒故纵的办法。这样做使学生容易进入角色，能激发学生积极探究的动机。比如2.1节开头通过一个可随手进行的演示实验：“用手拿一个小球和一张纸片，放开后，小球和纸片从静止开始下落。”实验结果：小球先落地，纸片后落地。这一实验现象是学生亲眼目睹到的，与本章开篇给出的正确结论发生了冲突。同时，教材提出 “落体运动十分常见，你思考过其
3、中有哪些值得研究的问题吗？”这样一个问题，唤起了学生的问题意识，激发了学生积极探究的动机。上述实验现象和古希腊哲学家亚里士多德联系在一起，他根据对上述类似现象的观察，直接得出结论：重的物体比轻的物体下落得快。面对这位哲人的结论，学生会感到非探究不可。“纵”是“纵”了，如何才能“擒”？教材通过“伽利略佯谬”，拨开了阻力的迷雾。2、充分展示物理规律的探究过程，构建学生探究的体验 （1）、通过介绍物理学家探究物理规律的过程，提供学生探究过程的示范 学生在探究活动中，通过经历与科学工作者进行科学探究时的相似过程，学习物理知识与技能，体验科学探究的乐趣，学习科学的科学探究方法，领悟科学的思想和精神。比如
4、教材2.1节以“问题串”的形式对伽利略对落体运动的研究的全过程进行了展开，介绍了他在研究过程中多次遇到的困难和解决办法，多次渗透了物理学的研究方法，最后概括出他对落体运动的研究思路：问题猜想数学推理实验验证合理外推得出结论 。教科书的这一安排很好的贯彻了知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观的三维课程目标。（2）、设计“课题研究”，构建学生亲身经历探究过程的体验科学探究的方法是一种程序性知识，学生对探究方法的掌握以及各探究要素意义的认识，都有一个系统学习和不断加深的过程。为了及时巩固学生的体验，内化为学生自身的经验，教科书设计了一些供学生探究的“课题研究”。它要求学生带着问题去图书馆或上网查
5、找亚里士多德和伽利略的有关资料，写一篇关于这两位伟大学者的科学观念、方法、态度等的调研报告。3、多管齐下，坚定学生探究的意志（1）、通过介绍物理学史上科学家探究的艰辛历程，给学生树立科学探究的榜样教材在“伽利略的探究之路”上花了 较多篇幅，介绍了伽利略在研究过程中遇到了多次困难并最终取得成功的史实，给学生树立了榜样，锻炼了学生不畏困难的意志品质。（2）、通过对物理规律进行数学推导，训练学生的抽象思维，培养学生探究过程中深思熟虑的意志品质高中阶段，学生的思维得到进一步发展 ，经历从“经验型”“形象思维”向“理论型”“抽象思维”转化的阶段。在物理学习中，高中学生的思维更有高度的抽象概括性，能够用理
6、论作指导，运用辨证思维来分析，综合各种事实材料，从而不断扩大自己的知识。物理离不开数学，物理规律需要用数学来表达。如教材2.2在“分析论证”和“多学一点”两个栏目中利用不同的方法推导了自由落体的位移公式。在“分析论证”中，教材从匀速直线运动开始，考虑了初高中的衔接，保证了学生的学习能够顺利进行。学生经历数学推导后，抽象思维得到了训练，对物理规律有了更加深入的定量的认识，从而培养起学生科学探究时深思熟虑的意志品质。（3）、通过实验探究，培养学生探究过程中果断的意志品质 物理学是一门以实验为基础的科学，实验教学有助于学生掌握和运用基本的物理知识与技能；体验科学探究过程，学习科学研究方法；提高动手能
7、力，增强创新意识和实践能力，发展科学探索的兴趣与热情。比如教材2.2中不失时机地在“实验探究”栏目中安排了测定重力加速度的大小的实验，并要求利用2.1中图28所示的频闪照片来设计实验，体现了教材逻辑上的顺序性和STS的教育思想。实验探究有助于学生提高动手能力，增强创新意识，能培养学生实施探究过程当中果断的意志品质。4、渗透探究的方法和手段，增强学生探究的能力科学探究需要借助一定的方法和手段。学生只有掌握了一定的方法和手段，才能增强科学探究的能力。（1）、物理离不开数学，数学的思想和方法自然成为物理学探究的方法和手段。如教材2.2中图29、图210和图211均运用v-t图像来描述运动规律，图21
8、2介绍了刘徽的“割圆术”，其中分割与逼近的方法在图211“用一系列匀速直线运动代替连续变化的匀变速直线运动的v-t图像”中得到很好的应用，渗透了数学极限的思想。学生通过学习，训练了思维，提高了科学探究的能力。（2）、物理是科学领域的一门分支学科，而科学、技术、社会的关系日益密切。教材2.1图28给出除了用频闪照相的方法拍摄的小球做自由落体运动的照片，2.2实验探究部分建议学生利用Excel等电脑软件绘出v-t图像。在科技高速发展的今天，学生掌握一定的技术手段，同样会大大提高科学探究的能力。 （3）、物理是以实验为基础的学科，实验理所当然成为科学探究的重要方法和手段标准把“科学探究能力要求”与“物理实验能力要求”放到一起，单独列为一条作为内容标准的一部分，由此可以看出，实验必然成为科学探究的重要方法和手段。1
