论文部分内容阅读
【摘 要】科学探究作为一项新的教育内容和教学方式，教师在教学中应尽量给学生提供进行科学探究的机会，但不是为探究而探究，探究式教学的实施中要注意内容的选择和各个环节的实现，并处理好探究与讲授的关系。
【关键词】科学探究；探究式教学
在义务教育《物理课程标准》中，将“科学探究”列入课程目标，并明确指出“科学探究是学生的学习目标，又是重要的教学方式之一。”传统教育中，学生缺少自主探索、合作学习、独立获取知识的机会， 忽视学生主体的学习地位，对学生的主动性、能动性和独立性的发挥、调度不够。即使一些学生勤奋好学，基础扎实，他们可以对老师提出的问题回答得有条有理，但是很少能够提出有价值的问题。以接受为主学生的学习方式，确实存在很大的局限，需要改革。而科学探究作为一项新的教育内容和教学方式，它的总目标很明确，就是培养学生的科学探究能力、培养学生实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神，以及通过科学探究活动来培养学生的参与意识、关心社会与关心生活的意识。
探究式教学就是在教学中，创设一种类似于学术研究的情景，引导学生自主、独立地发现问题、实验操作、调查研究、搜集和处理信息、表达与交流等探究活动，获得知识、技能、情感、态度、方法、探索精神和创新能力发展的教学方式。它的本质是把科学家解决自然领域或科学问题的思维方式用于教学，在学习知识的同时掌握初步的研究方法，一 通过科学探究获得证据，培养不迷信权威，不轻信盲从的科学态度和追求真理、坚忍不拔的科学精神 二 运用科学思维的广阔性、深刻性、独立性和敏捷性的特点，揭示客观世界中复杂现象的本质，发现它们之间的联系，理解并掌握自然发展的规律。
初中物理探究式教学内容的选择
科学探究是一种精神，教材把对未知事物的探索精神贯穿始终 , 教师应尽量给学生提供进行科学探究的机会， 如： 教学内容中 , 凡能够进行学生操作或参与的尽量改变为科学探究 ； 设置的探究学习活动 , 涵盖了传统教材的学生实验，部分演示实验，有教育价值、容易上手的小实验等 ； 物理课本含有探究活动的栏目：探究、实验、想想做做、动手动脑学物理 。通过这些探究从而达到以下目的的内容：
一、探询构成科学原理的基本事实。学生自己通过实验获得事实并进行归纳，就可以向科学家那样，通过自己的学习活动获得科学原理，或获得对科学原理的理解。例如，光的反射定律，平面镜成像的规律、凸透镜成像的规律、欧姆定律、阻力对运动的影响、摩擦力的大学与什么因素有关、重力的大小与什么因素有关等。
二、用身边的器材做实验，打破科学实验的神秘感，体现从生活走向物理的理念，使学生增加对科学的感悟和体验。例如，用放大镜观察彩色电视机的画面由三原色构成、把酒精滴入塑料袋加热形成气体感悟汽化现象、把碘晶体加热形成蒸汽获得升华的感性认识、手压易拉罐空瓶到水中获得对浮力的基本认识等。
三、学习研究问题的重要方法，体验实验探索研究的过程。物理学的研究方法同它的知识一样，也是物理学习的内容。尤其是实验的方法，不仅可以揭示知识，对于初中物理教育的作用、科学学习的价值不是其他任何方法能够比拟的 ，因此在教科书中的地位是凸现。例如，研究流体压强与流速的关系，阻力对运动的影响，压力的作用效果跟什么因素有关等，都是通过实验使学生从具体的事例中体验实验及其效果，体会实验探究方法。
四、了解科学技术的作用，感悟科学技术的应用和魅力。新时期物理课程还关注科学前沿和科学技术在社会发展中的地位和推动作用，关注培养学生额社会责任感。例如，自制温度计、模拟照相机、磁化钢针、让线圈转起来等。
五、激发和引导学生学习，使学生快乐的学习物理。根据初中学生年龄特点和心理取向，我们用实验性的探究活动来激发和引导学生的 学习兴趣，通过满足成功欲望、开阔视野，获得学习的渴望，使学生快乐的学习物理。例如模拟照相机、磁化钢针、让线圈转起来、硬币跳高比赛、不倒翁等。
科学探究的实现
科学探究是一种过程有一定的活动程序或阶段。科学探究的教学也是一样，要经历从发现问题到解决问题的全过程。这个过程大约要经历如下阶段：形成问题、建立假设、制定研究方案、检验假设、做结论。探究教学的本质特征是：探究教学的本质特征是：不直接把构成教学目标的有关概念和认知策略告诉学生，而是教师创造一种智力和社会环境，让学生通过探索去发现科学内容和认知策略。与过去实验教学相比，比较完整的科学探究需要教师把教学的全部过程巧妙地设计，核心的实验内容仅仅是一个环节，而实验的实施程序是与验证性实验程序相反的，即结果是未知。科学探究一般要经历如下的程序：
提出问题
科学探究是以问题为导向的。首先让学生问题情景中发现并提出探究的问题，建立猜想与假设。而创设问题的实质既是启动学生思维活动的过程，又是激发学生在机制运转、促进学生识别问题关键和明确探究学习目标的过程，这个过程应该是把学生的思维向教学目标引导的环节。
猜想与假设
猜想与假设是各种创造性劳动的一个重要环节，物理课程对猜想与假设的能力要求是：尝试根据经验和已有的知识对问题的成因提出猜想，对猜想的方向和可能出现的实验结果进行推测与假设;认识猜想与建设在科学探究中的重要性。
设计实验
设计实验是科学探究的重要环节。在教学中要逐渐达到放手学生自主地尝试体验科学探究计划方案的制定过程，在采用实验的方法开展科学探究中，依据实验原理、实验器材的性能和操作要求、实验基本知识等选择实验器材，同时注意控制变量。
分析与论证
分析与论证是信息处理阶段，也是的认识从现象升华到理论的阶段。课标要达到能初步描述实验数据或有关信息；能对搜集的信息进行简单的比较；能进行简单的因果推理；经历从物理现象实验中归纳科学规律的过程；尝试对探究结果进行描述和分析；认识分析论证是必不可少的。
交流与合作
合作学习是一种富有创意和实效的教学理论和策略，对于改善课堂内的社会心理气氛、提高学生的学业成绩、促进学生形成良好非认知品质等方面有效，成为当代主流教学理论和策略之一，被誉为“近几十年来最重要和最成功的教学改革”。交流与合作是物理课程科学探究的七大要素之一。在科学探究中交流与合作成为一个重要的教学环境，老师们可以用来做探究过程中的必要活动：或是共同获得实验结果，或是分组研究不同的变量、最后共同分享探究成果，或是总结实验方法、技能和技巧，或是辨析实验结果，或是互相评价等等。
在平时探究式教学应注意以下问题
探究式教学强调老师是学生学习的帮助者、促进者，学生是信息加工的主体、学习的主动建构者。探究教学的设计要有目的地进行有效的认知建构，通过对科学概念体系深刻的理解，并转化为学生内在的认知结构；探究教学需要民主的教学气氛；还需要给学生及时必要的帮助和指导，使学生在探究时具有明确的方向。而科学探究教学的重心要以学生为课堂教学主体，组织学生进行研究学习。学生要在教师的指导下，以类似科学家研究的方式去获取知识和运用知识。在平时教学中还应注意以下问题：
（一）在备课上要从多个角度考虑问题，对于一个问题的提出要积极思考努力探索，通过各种渠道获得准确地信息、完整地知识。除此之外还要考虑学生的知识水平，引导他们沿着探究的思路去解决问题。
（二）培养学生提出问题的意识 , 这是探究精神的重要表现。为了培养学生的提出问题的意识 , 教材设置栏目：我还想知道，其中学生提出的有价值的问题，有助于理解科学、能经历过程获得体验和感悟，对于知识结构构建、形成终身学习能力有意义。目的是让学生乐于思考问题，提出问题，并把问题表达出来。教师应积极引导和鼓励提问，并让学生充分表达自己的想法，至于问题恰当与否并不是最重要，教师也无需每问必答。教师要让学生放飞思想，大胆提问。
（三）在教学中要从学生易接受的事物开始，使他们达到乐于参与的程度。现代初中生的心理水平正处在形式运演初级阶段，他们获取信息的过程常常离不开具体的事物的支持。因为（1）初中物理课堂探究应以学生能习得正确的态度为重要目标。（2）探究之初以实验为中心，探究目标要切近，要与思维起点构成上下位关系，对于探究途中的思维断层应及时补充后续实验或用对话的形式予以调控，不断训练学生由“接受”“反应”向乐于“参与”的心理过渡。
（四）不能把科学探究与实验等同起来，实施新课程以前的实验多以测量、验证为主，探索性实验较少，并且强调实验的目的主要是通过做实验可以使学生对知识的理解更深刻、更会运用、更不容易忘记。着眼点仍然知识知识，与课程标准的知识技能、过程方法、情感贪渎价值观三维课程目标并不一致。有些学生实验中，学生对为什么这么做并不明白，学生没有经历猜想假设、设计实验的过程，完全是按照老师讲的写的步骤一步一步地盲目操作，这不是在进行科学探究。在物理新课程标准中，科学探究是和科学内容并列的，科学探究不只是方法手段，也是教学目标，教学内容。新课程强调科学探究的重点在于培养学生的科学探究能力，创新实践精神，因此，我们在进行探究教学时不仅要让学生动手，更要真正重视学生探究能力的培养。
（五）探究式教学的关键不在表面的形式而在体现。要使学生通过科学探究的学习变得不轻信盲从，不迷信权威，遇事会用科学的方法来研究证明，追根问底。因此在教学中可根据实际情况，设计教学环节，在不同的课时中有重点的培养科学探究的某一两方面的能力，而不必为了求全而面面俱到。蜻蜓点水式的走过场反而不利于学生学习和真正的理解科学探究。
（六）不能把探究学习和教师讲授对立起来。新课程强调自主探究，但并不是什么内容都由学生探究得出。新课程要求教师主导、学生主体，倡导学生主动参与、乐于探究的学习方式，但并不忽视教师主导地位。例如，对于概念和规律的探究教学，教师在讲授中不直接告诉结论，不直接告诉用什么方法，而是让学生从教师创设的情景中提出问题，建立假设，并且在教师的指导下积极思考，收集证据，分析比较，得出初步结论，在教师的讲解点拨下，建立新知识与旧知识的联系，最后得出完整的结论或定律，从目前的实际看，学生的探究能力还是需要逐步培养提高的，需要有一个教师“牵着走”到“放开手”的过程。教师适时的讲授、引导、点拨不仅不妨碍学生的成长，而且可以加速学生探究能力的提高，可以帮助学生尽快地不入自主学习的轨道。在有些内容不好进行探究，有些复习课需要建立知识网络时，有些由学生探究只能得出部分结论或只能得出定性的、不完整的结论时，教师的讲授是必不可少的。
（七）初中的探究式教学还要为高中的探究式教学做准备和衔接。初中阶段可以从学科内较为简单的探究式教学入门，以教师组织学生开展有指导的探究式教学为主，为后续跨学科的高中的探究做基础。
探究教学的方式对物理教师的观念、能力提出的挑战是空前的，教师的职业素养在课程改革中受到挑战。探究式教学需要我们物理教师努力提高素质，从而真真正正实现探究式教学。
收稿日期：2011-08-18
【关键词】科学探究；探究式教学
在义务教育《物理课程标准》中，将“科学探究”列入课程目标，并明确指出“科学探究是学生的学习目标，又是重要的教学方式之一。”传统教育中，学生缺少自主探索、合作学习、独立获取知识的机会， 忽视学生主体的学习地位，对学生的主动性、能动性和独立性的发挥、调度不够。即使一些学生勤奋好学，基础扎实，他们可以对老师提出的问题回答得有条有理，但是很少能够提出有价值的问题。以接受为主学生的学习方式，确实存在很大的局限，需要改革。而科学探究作为一项新的教育内容和教学方式，它的总目标很明确，就是培养学生的科学探究能力、培养学生实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神，以及通过科学探究活动来培养学生的参与意识、关心社会与关心生活的意识。
探究式教学就是在教学中，创设一种类似于学术研究的情景，引导学生自主、独立地发现问题、实验操作、调查研究、搜集和处理信息、表达与交流等探究活动，获得知识、技能、情感、态度、方法、探索精神和创新能力发展的教学方式。它的本质是把科学家解决自然领域或科学问题的思维方式用于教学，在学习知识的同时掌握初步的研究方法，一 通过科学探究获得证据，培养不迷信权威，不轻信盲从的科学态度和追求真理、坚忍不拔的科学精神 二 运用科学思维的广阔性、深刻性、独立性和敏捷性的特点，揭示客观世界中复杂现象的本质，发现它们之间的联系，理解并掌握自然发展的规律。
初中物理探究式教学内容的选择
科学探究是一种精神，教材把对未知事物的探索精神贯穿始终 , 教师应尽量给学生提供进行科学探究的机会， 如： 教学内容中 , 凡能够进行学生操作或参与的尽量改变为科学探究 ； 设置的探究学习活动 , 涵盖了传统教材的学生实验，部分演示实验，有教育价值、容易上手的小实验等 ； 物理课本含有探究活动的栏目：探究、实验、想想做做、动手动脑学物理 。通过这些探究从而达到以下目的的内容：
一、探询构成科学原理的基本事实。学生自己通过实验获得事实并进行归纳，就可以向科学家那样，通过自己的学习活动获得科学原理，或获得对科学原理的理解。例如，光的反射定律，平面镜成像的规律、凸透镜成像的规律、欧姆定律、阻力对运动的影响、摩擦力的大学与什么因素有关、重力的大小与什么因素有关等。
二、用身边的器材做实验，打破科学实验的神秘感，体现从生活走向物理的理念，使学生增加对科学的感悟和体验。例如，用放大镜观察彩色电视机的画面由三原色构成、把酒精滴入塑料袋加热形成气体感悟汽化现象、把碘晶体加热形成蒸汽获得升华的感性认识、手压易拉罐空瓶到水中获得对浮力的基本认识等。
三、学习研究问题的重要方法，体验实验探索研究的过程。物理学的研究方法同它的知识一样，也是物理学习的内容。尤其是实验的方法，不仅可以揭示知识，对于初中物理教育的作用、科学学习的价值不是其他任何方法能够比拟的 ，因此在教科书中的地位是凸现。例如，研究流体压强与流速的关系，阻力对运动的影响，压力的作用效果跟什么因素有关等，都是通过实验使学生从具体的事例中体验实验及其效果，体会实验探究方法。
四、了解科学技术的作用，感悟科学技术的应用和魅力。新时期物理课程还关注科学前沿和科学技术在社会发展中的地位和推动作用，关注培养学生额社会责任感。例如，自制温度计、模拟照相机、磁化钢针、让线圈转起来等。
五、激发和引导学生学习，使学生快乐的学习物理。根据初中学生年龄特点和心理取向，我们用实验性的探究活动来激发和引导学生的 学习兴趣，通过满足成功欲望、开阔视野，获得学习的渴望，使学生快乐的学习物理。例如模拟照相机、磁化钢针、让线圈转起来、硬币跳高比赛、不倒翁等。
科学探究的实现
科学探究是一种过程有一定的活动程序或阶段。科学探究的教学也是一样，要经历从发现问题到解决问题的全过程。这个过程大约要经历如下阶段：形成问题、建立假设、制定研究方案、检验假设、做结论。探究教学的本质特征是：探究教学的本质特征是：不直接把构成教学目标的有关概念和认知策略告诉学生，而是教师创造一种智力和社会环境，让学生通过探索去发现科学内容和认知策略。与过去实验教学相比，比较完整的科学探究需要教师把教学的全部过程巧妙地设计，核心的实验内容仅仅是一个环节，而实验的实施程序是与验证性实验程序相反的，即结果是未知。科学探究一般要经历如下的程序：
提出问题
科学探究是以问题为导向的。首先让学生问题情景中发现并提出探究的问题，建立猜想与假设。而创设问题的实质既是启动学生思维活动的过程，又是激发学生在机制运转、促进学生识别问题关键和明确探究学习目标的过程，这个过程应该是把学生的思维向教学目标引导的环节。
猜想与假设
猜想与假设是各种创造性劳动的一个重要环节，物理课程对猜想与假设的能力要求是：尝试根据经验和已有的知识对问题的成因提出猜想，对猜想的方向和可能出现的实验结果进行推测与假设;认识猜想与建设在科学探究中的重要性。
设计实验
设计实验是科学探究的重要环节。在教学中要逐渐达到放手学生自主地尝试体验科学探究计划方案的制定过程，在采用实验的方法开展科学探究中，依据实验原理、实验器材的性能和操作要求、实验基本知识等选择实验器材，同时注意控制变量。
分析与论证
分析与论证是信息处理阶段，也是的认识从现象升华到理论的阶段。课标要达到能初步描述实验数据或有关信息；能对搜集的信息进行简单的比较；能进行简单的因果推理；经历从物理现象实验中归纳科学规律的过程；尝试对探究结果进行描述和分析；认识分析论证是必不可少的。
交流与合作
合作学习是一种富有创意和实效的教学理论和策略，对于改善课堂内的社会心理气氛、提高学生的学业成绩、促进学生形成良好非认知品质等方面有效，成为当代主流教学理论和策略之一，被誉为“近几十年来最重要和最成功的教学改革”。交流与合作是物理课程科学探究的七大要素之一。在科学探究中交流与合作成为一个重要的教学环境，老师们可以用来做探究过程中的必要活动：或是共同获得实验结果，或是分组研究不同的变量、最后共同分享探究成果，或是总结实验方法、技能和技巧，或是辨析实验结果，或是互相评价等等。
在平时探究式教学应注意以下问题
探究式教学强调老师是学生学习的帮助者、促进者，学生是信息加工的主体、学习的主动建构者。探究教学的设计要有目的地进行有效的认知建构，通过对科学概念体系深刻的理解，并转化为学生内在的认知结构；探究教学需要民主的教学气氛；还需要给学生及时必要的帮助和指导，使学生在探究时具有明确的方向。而科学探究教学的重心要以学生为课堂教学主体，组织学生进行研究学习。学生要在教师的指导下，以类似科学家研究的方式去获取知识和运用知识。在平时教学中还应注意以下问题：
（一）在备课上要从多个角度考虑问题，对于一个问题的提出要积极思考努力探索，通过各种渠道获得准确地信息、完整地知识。除此之外还要考虑学生的知识水平，引导他们沿着探究的思路去解决问题。
（二）培养学生提出问题的意识 , 这是探究精神的重要表现。为了培养学生的提出问题的意识 , 教材设置栏目：我还想知道，其中学生提出的有价值的问题，有助于理解科学、能经历过程获得体验和感悟，对于知识结构构建、形成终身学习能力有意义。目的是让学生乐于思考问题，提出问题，并把问题表达出来。教师应积极引导和鼓励提问，并让学生充分表达自己的想法，至于问题恰当与否并不是最重要，教师也无需每问必答。教师要让学生放飞思想，大胆提问。
（三）在教学中要从学生易接受的事物开始，使他们达到乐于参与的程度。现代初中生的心理水平正处在形式运演初级阶段，他们获取信息的过程常常离不开具体的事物的支持。因为（1）初中物理课堂探究应以学生能习得正确的态度为重要目标。（2）探究之初以实验为中心，探究目标要切近，要与思维起点构成上下位关系，对于探究途中的思维断层应及时补充后续实验或用对话的形式予以调控，不断训练学生由“接受”“反应”向乐于“参与”的心理过渡。
（四）不能把科学探究与实验等同起来，实施新课程以前的实验多以测量、验证为主，探索性实验较少，并且强调实验的目的主要是通过做实验可以使学生对知识的理解更深刻、更会运用、更不容易忘记。着眼点仍然知识知识，与课程标准的知识技能、过程方法、情感贪渎价值观三维课程目标并不一致。有些学生实验中，学生对为什么这么做并不明白，学生没有经历猜想假设、设计实验的过程，完全是按照老师讲的写的步骤一步一步地盲目操作，这不是在进行科学探究。在物理新课程标准中，科学探究是和科学内容并列的，科学探究不只是方法手段，也是教学目标，教学内容。新课程强调科学探究的重点在于培养学生的科学探究能力，创新实践精神，因此，我们在进行探究教学时不仅要让学生动手，更要真正重视学生探究能力的培养。
（五）探究式教学的关键不在表面的形式而在体现。要使学生通过科学探究的学习变得不轻信盲从，不迷信权威，遇事会用科学的方法来研究证明，追根问底。因此在教学中可根据实际情况，设计教学环节，在不同的课时中有重点的培养科学探究的某一两方面的能力，而不必为了求全而面面俱到。蜻蜓点水式的走过场反而不利于学生学习和真正的理解科学探究。
（六）不能把探究学习和教师讲授对立起来。新课程强调自主探究，但并不是什么内容都由学生探究得出。新课程要求教师主导、学生主体，倡导学生主动参与、乐于探究的学习方式，但并不忽视教师主导地位。例如，对于概念和规律的探究教学，教师在讲授中不直接告诉结论，不直接告诉用什么方法，而是让学生从教师创设的情景中提出问题，建立假设，并且在教师的指导下积极思考，收集证据，分析比较，得出初步结论，在教师的讲解点拨下，建立新知识与旧知识的联系，最后得出完整的结论或定律，从目前的实际看，学生的探究能力还是需要逐步培养提高的，需要有一个教师“牵着走”到“放开手”的过程。教师适时的讲授、引导、点拨不仅不妨碍学生的成长，而且可以加速学生探究能力的提高，可以帮助学生尽快地不入自主学习的轨道。在有些内容不好进行探究，有些复习课需要建立知识网络时，有些由学生探究只能得出部分结论或只能得出定性的、不完整的结论时，教师的讲授是必不可少的。
（七）初中的探究式教学还要为高中的探究式教学做准备和衔接。初中阶段可以从学科内较为简单的探究式教学入门，以教师组织学生开展有指导的探究式教学为主，为后续跨学科的高中的探究做基础。
探究教学的方式对物理教师的观念、能力提出的挑战是空前的，教师的职业素养在课程改革中受到挑战。探究式教学需要我们物理教师努力提高素质，从而真真正正实现探究式教学。
收稿日期：2011-08-18