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1、物理课堂教学中的科学探究,黄恕伯 2011.12.9,1.讲授式教学的特点,一、认识探究与讲授的关系,讲授式教学：教师通过语言、板书向学生描绘情境、叙述事实、解释概念、论证原理和阐明规律的教学方式,优点：把前人长期获得的知识在有限的时间内转化为学生的认识。对知识目标比较有效。,缺点：学生的学习行为单一,学生的自主性差,学生的能力发展有局限性,2.探究式教学的特点,一、认识探究与讲授的关系,探究式教学：标准中的科学探究 是一种学生自主探索科学规律作为活动线索的教学方式,花费的时间比较多。,增强自主探索意识。,特点：,发展科学探究能力。,对所探究知识的理解更深刻。,局限性：,知识容量不大。,3.处
2、理好讲授和探究的关系,一、认识探究与讲授的关系,认识两种教学方式的优势,知识结果,能力过程,从全面的课程目标视角实现优势互补,克服传统教学过分偏重结果的倾向 重视科学探究,相互渗透，每种方式都关注着全面的课程目标,二、物理教学中实施科学探究的思路,1.正确认识探究式教学的目的,学生的科学探究跟科学工作者的科学探究在目的上有不同的地方，这就是学生的科学探究把提高能力作为重要目的，而不完全是探究的结果。,二、物理教学中实施科学探究的思路,2.处理好课堂中科学探究教学中的两个矛盾,课堂时间少和探究过程多的矛盾,学生“自主”和教师“指导”的矛盾,解决办法：侧重部分环节,探究课题的主要能力目标是哪个要素
3、，教师要十分清楚。属于本课题能力目标的要素，应该充分发挥学生的自主性，让学生独立完成；不属于本课题的过程目标，教师可以大胆指导。让学生把主要精力放在教师事先设计需要强化的要素上。一个课题究竟需要强化哪一个要素，应该根据探究课题的特征、学生循序渐进的要求进行合理和全面规划，看起来一节课似乎只突出了某一两个要素，而实际上不同的课题分别突出了不同的要素，学生所得到的是深入和全面的发展。,二、物理教学中实施科学探究的思路,3.体现课内探究与课外探究的不同特点,课内与课外科学探究的不同,对比,启示：,功能互补,课内设计的思考,开放性课题数量的控制,案 例,二、物理教学中实施科学探究的思路,4.对不同科学
4、探究课题的设计进行总体规划,修订后的课程标准提出20个学生实验项目,基本测量类：7项,二、物理教学中实施科学探究的思路,4.对不同科学探究课题的设计进行总体规划,修订后的课程标准提出20个学生实验项目,测定性实验：4项,二、物理教学中实施科学探究的思路,4.对不同科学探究课题的设计进行总体规划,修订后的课程标准提出20个学生实验项目,探究性实验：9项,二、物理教学中实施科学探究的思路,4.对不同科学探究课题的设计进行总体规划,修订后的课程标准提出20个学生实验项目,探究性实验：9项,三、纸笔测验对科学探究的考查,1.对两道科学探究题的评价,秋天，人们在河里游泳并不觉得冷，当人从水中走出露在空气
5、中时，立刻觉得皮肤凉飕飕的。对这种现象，你能提出一个什么问题？你对这个问题有什么认识？,试题：（“提出问题”要素）,本题能考查学生提出问题的能力吗？,表 达,抽象、概括,标准关于“提出问题”的基本能力要求：,能从日常生活、自然现象或实验现象的观察中发现与物理学有关的问题能书面或口头表述这些问题,秋天，人们在河里游泳并不觉得冷，当人从水中走出露在空气中时，立刻觉得皮肤凉飕飕的。对这种现象，你能提出一个什么问题？你对这个问题有什么认识？,试题：（“提出问题”要素）,本题只是从文字上贴上了“提出问题”标签。并不具有考查学生“提出问题”的功能。（没有让学生经历在问题情境下发现某一现象或事实的过程，更没
6、有对客观现象、事实通过质疑形成疑问）,太阳光斜射在一水平放置的平面镜上，其反射光在墙上形成了一个光斑。随着太阳光射向镜面的角度发生变化，墙上光斑的位置也随之改变，由此，你对平面镜反射时反射光方向跟入射光方向之间的关系有什么猜想？请设计一个实验来验证你的猜想，说出你的实验方案。,光反射时反射角等于入射角，这是学生已学过的知识，是已被确认的规律，学生对这个问题的回答，不存在对结果进行假定和解释的过程，没有发生猜想和假设的行为。同样，本题也无法考查学生制定计划、设计实验的能力，因为这一实验是学生经历过的、熟悉的实验，学生根据回忆来回答问题，而不需要具有设计的能力。,试题：（考查“猜想与假设”、“设计
7、实验”要素）,三、纸笔测验对科学探究的考查,2.纸笔测验中的科学探究题命题要领,应该使学生在解答时具有科学探究行为,某同学在探究凸透镜成像的规律时，用了两个焦距不同的凸透镜分别进行了若干次操作，并把实验数据准确地记录在以下两个表中。,请分析以上数据，把能得出的探究结论填在横线上（结论一是示例）,结论一：在成实像的情况下，凸透镜的焦距相同时，物体到凸透镜的距离越长，像到凸透镜的距离就越短。,结论二：_。,第21题：（分析数据）,能力要求,结论一：在成实像的情况下，凸透镜的焦距相同时，物体到凸透镜的距离越长，像到凸透镜的距离就越短。,结论二：_。,知识要求：凸透镜的实像是倒立的。,探究能力：1.能
8、对收集的信息进行简单比较,2.尝试对探究结果进行描述和解释,3.经历从物理现象和实验中归纳科学规律的过程,4.具有控制变量的初步意识,（讲成像公式：用高中的知识对付初中的能力不可取）,能力要求,四、对科学探究教学的评价,案例：对“浮力的大小”录像课的评价,录像课和现实课有区别不一定是课堂现实的反映,可以编辑,课前可以对教学活动进行引导,仪器,三角板,评价录像课，主要应评价以下方面：,对教材内容的理解,对“科学探究”的理解,对“科学探究”活动的设计能力,对物理课堂教学的创新能力,案例：对“浮力的大小”录像课的评价,1.对本课整体框架的评价,知识线索,什么是浮力？,浮力大小跟哪些因素有关？,各小组
9、设计实验、进行实验，检验自己的猜想：,跟液体密度有关：鸡蛋浮沉定性弹簧秤定量,跟固体密度无关：用等体积铜块、铁块定量实验,跟浸入体积有关：用玩具套娃实验 跟深度无关,跟排开液体多少有关：用溢杯定性实验，手感浮力,用溢杯定量实验：发现，浮力等于排开液体重力,各小组用倾斜烧杯实验：浮力等于排开液体重力,讲解阿基米德原理，总结科学探究收获,浮力大小等于什么？,既体现了探究的基本过程，又突出了所强调的探究要素（表达交流）；,既有体现个性特点的学生实验，也有统一教学要求的学生实验；,既有明确的知识目标，还体现了鲜明的过程目标和情感目标；,猜想：浮力大小跟液体密度、浸入深度、固体体积有关,教学活动,猜想：
10、浮力大小跟液体密度、浸入深度、固体体积有关,各小组设计实验、进行实验，检验自己的猜想：,跟液体密度有关：鸡蛋浮沉定性弹簧秤定量,跟固体密度无关：用等体积铜块、铁块定量实验,跟浸入体积有关：用玩具套娃实验 跟深度无关,跟排开液体多少有关：用溢杯定性实验，手感浮力,用溢杯定量实验：发现，浮力等于排开液体重力,各小组用倾斜烧杯实验：浮力等于排开液体重力,讲解阿基米德原理，总结科学探究收获,整个教学设计，内容有序、步步深入。,浮力的概念（上一节课）,动画：为什么鱼能上下游动？(浮力改变)。提出探究问题。,在“提出探究问题”、“猜想：跟排开液体多少有关”环节，逻辑欠缺。,什么是浮力？,浮力大小跟哪些因素
11、有关？,浮力大小等于什么？,知识线索,教学活动,2.对案例教学特点的分析,（1）重视对探究行为的设计,猜想在作业中要学生填写猜想的理由,科学猜想与假设的两个行为：,假定,（对问题的答案作出设想）,非逻辑思维,解释,（根据已有事实和知识对假定的合理性进行解释）,逻辑思维,案例：对“浮力的大小”录像课的评价,2.对案例教学特点的分析,（2）重视学生科学表达能力的培养,表达内容的设计重视探究过程的表达,问题实验过程 实验数据结论反思、评价、优化,表达方式的组织,演示（操作的规范）,陈述（与操作配合；陈述的逻辑性）,板书（条理性；小组内的协作）,交流（质疑与合作）,案例：对“浮力的大小”录像课的评价,
12、2.对案例教学特点的分析,（3）重视探究过程的逐步深化,跟液体密度的关系,用鸡蛋浮沉定性实验 用弹簧秤和砝码定量实验,不同体积的木块石块 等体积铜、铁块（弹簧秤定量）,套娃全浸入（橡皮筋半定量）改为部分浸入 修改结论 是否跟深度有关？进一步精细实验（指示刻度）,用手感知浮力大小、观察与排开水多少的关系“是否可以定量探究？”设计定量实验方案 学生做演示实验 全班用烧杯做溢杯实验,跟固体密度的关系,跟固体体积的关系,跟排开液体多少的关系,案例：对“浮力的大小”录像课的评价,2.对案例教学特点的分析,（4）弘扬实践意识、创新精神,用玩具“套娃”做实验,用饮料瓶做浮力实验,用矿泉水瓶和吸管做溢杯,案例
13、：对“浮力的大小”录像课的评价,2.对案例教学特点的分析,（5）重视在探究过程中提高学生的基本素质,体验活动,证据意识,严谨的态度,讲道理的习惯,深入研究的作风,案例：对“浮力的大小”录像课的评价,3.本案例值得探讨的几个问题,（1）关于科学探究中的“提出问题”,科学探究中探究的是什么问题？,科学探究主要是探究未知的科学规律，物理概念（密度、压力的方向）不是探究出来的。但形成物理概念过程中的重要规律可以是探究内容。,怎样提出明确的科学探究问题？,“探究浮力”,“探究浮力的大小”,案例：对“浮力的大小”录像课的评价,科学探究 浮力大小1、我观察到的浮力现象或查阅到的相关资料 _。2、分小组讨论：
14、我们认为影响浮力大小的因素是_。3、我们的实验方案：实验器材：_。实验步骤：_。4、实验结论：_对浮力的大小_（有、无）影响。,浮力的大小课布置给学生的课前作业：,3.本案例值得探讨的几个问题,（1）关于科学探究中的“提出问题”,科学探究中探究的是什么问题？,科学探究主要是探究未知的科学规律，物理概念（密度、压力的方向）不是探究出来的。但形成物理概念过程中的重要规律可以是探究内容。,怎样提出明确的科学探究问题？,“探究浮力”,“探究浮力的大小”,“探究浮力的大小跟什么因素有关”,案例：对“浮力的大小”录像课的评价,3.本案例值得探讨的几个问题,（2）关于科学探究中合作学习的方式,分小组用不同的
15、装置探究不同的主题然后通过汇报形成整体的结论，是当前合作学习的流行方式,介绍一种合作探究的方式,学生探究，掌握知识和发展能力是重要目的，不同主题的探究有可能造成不同小组知识、能力的缺失,案例：对“浮力的大小”录像课的评价,一个体现体验合作学习的实验：大量事物出现的统计规律,各组学生的行为是相同的，合作的方式是数据的共享，并不造成不同小组学生能力发展的差异,3.本案例值得探讨的几个问题,（2）关于科学探究中合作学习的方式,分小组用不同的装置探究不同的主题然后通过汇报形成整体的结论，是当前合作学习的流行方式,介绍一种合作探究的方式,学生探究，掌握知识和发展能力是重要目的，不同主题的探究有可能造成不
16、同小组知识、能力的缺失,对以上流行方式适用条件的探讨,不同小组实验探究的能力目标没有很大的差异,通过汇报交流能对不同小组探究的过程和知识能达到理解,案例：对“浮力的大小”录像课的评价,3.本案例值得探讨的几个问题,（3）关于引入新课,本课用动画引入的目的是什么？,对引入新课方式的思考,本课通过动画所提问题的科学性,实验比动画更真实,既要体现情感目标，也要关注知识目标和过程目标,案例：对“浮力的大小”录像课的评价,3.本案例值得探讨的几个问题,（4）关于“浮力的大小等于什么”的教学设计,本课的“猜想”（跟排开液体多少有关）很勉强,案例：对“浮力的大小”录像课的评价,浮力的大小教学过程,什么是浮力
17、？,浮力大小跟哪些因素有关？,猜想：浮力大小跟液体密度、浸入深度、固体体积有关,各小组设计实验、进行实验，检验自己的猜想：,跟液体密度有关：鸡蛋浮沉定性弹簧秤定量,跟固体密度无关：用等体积铜块、铁块定量实验,跟浸入体积有关：用玩具套娃实验 跟深度无关,跟排开液体多少有关：用溢杯定性实验，手感浮力,用溢杯定量实验：发现，浮力等于排开液体重力,各小组用倾斜烧杯实验：浮力等于排开液体重力,讲解阿基米德原理，总结科学探究收获,浮力大小等于什么？,浮力的概念（上一节课）,动画：为什么鱼能上下游动？(浮力改变)。提出探究问题。,溢杯实验的提出缺乏逻辑,“猜想：浮力大小跟排开液体多少有关”，逻辑欠缺。,谢谢大家,
