基于科学探究素养培养的高中物理5E探究式教学研究

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培养学生物理学科核心素养是高中物理新课程改革的重要教学理念之一,新课标将“科学探究”列为物理学科核心素养的重要内容。在物理学科的教育教学研究领域,以“科学探究”、“科学探究能力”以及“科学探究素养”为研究主题的研究文献一直层出不穷。通过研究文献的阅读发现,目前有关“科学探究核心素养培养”的研究主要是教学策略研究与教学方法研究,有关素养培养的教学模式研究较少。强调以“科学探究”为知识获取途径的5E(吸引、探究、解释、迁移、交流)教学模式与物理“科学探究”素养在教育理念与教学实施方面不谋而合,因此,本论文提出以培养科学探究素养为目的的5E探究式教学研究。对目前高中生物理科学探究素养的培养现状进行调查研究。现状调查的目的有两方面:一是通过学生问卷调查目前高中学生物理科学探究素养的培养达到了何种水平(依据2017版高中物理新课程标准)以及科学探究素养培养中存在的问题,并且得出相应的教学改进建议。二是通过教师访谈了解一线物理教师培养科学探究素养的课堂教学方法以及分析采用5E教学模式培养科学探究素养的可行性。经过调查研究发现:一、高中生整体的科学探究素养得分及水平等级较低,在高水平科学探究素养调查题目上的得分相对较低。二、学生的科学探究素养水平高低会受到学生学习自信心的影响,并且在“信息分析与解释”部分题目的分析中发现学生对物理科学探究素养部分内容出现理解错误。三、高中物理探究教学的教学方式大多以实验探究为主,理论探究活动不受重视,课堂探究活动较为单一,探究式课堂教学模式有待开发。之后根据现状调查存在的问题提出有针对性的教学改进建议。基于调查结果、结合问题链、思维导图、支架式教学等探究教学方法,在5E教学模式的“吸引、探究、解释、迁移、评价”五个教学环节设计提出探究教学策略。接着以培养学生科学探究素养为目的,分别以实验式探究教学、推理式探究教学为主,建构5E实验式探究教学模式与5E推理式探究教学模式,兼顾了“科学探究”素养的实验探究与理论探究两方面。最后,根据各个教学环节的教学策略与所建构的探究教学模式,选取《万有引力定律》与《导体电阻》两节课,设计出相应的实验探究教学案例与理论探究教学案例,以期为一线物理教师的科学探究素养培养教学提供参考。论文研究的重点是促进科学探究素养提升的5E各环节的教学策略研究以及5E实验式探究教学模式、推理式探究教学模式的构建研究。5E实验式探究教学模式、5E推理式探究教学模式分别对应科学探究教学中的实验探究教学与理论探究教学,其中的推理式探究教学研究可以丰富物理课堂探究活动,对教师探究教学提供参考。
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