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1、新课程实施难点与教学对策,2008年7月19日,探究式教学的过程环节探讨物理教学中教学策略的选用课程资源的开发和利用,内 容 提 要,关于“科学探究”与“探究式教学”当前对“探究式教学”的认识误区与教学疑难 案例分析：体验探究式教学的过程实施 对科学探究教学过程设计的思考,探究式教学的过程环节探讨,在标准中，科学探究既是学生的学习目标，又是重要的教学方式之一。将科学探究列入内容标准，旨在将学习重心从过分强调知识的传承和积累向知识的探究过程转化，从学生被动接受知识向主动获取知识转化，从而培养学生的科学探究能力，实事求是的科学态度和敢于创新的科学探索精神。,一、关于“科学探究”,1什么是“科学探究
2、”？,学生在科学探究活动中，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，学习科学家的科学探究方法，领悟科学的思想和精神。,科学探究的形式是多种多样的，其要素有：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。,科学探究在标准中的地位,1.标准第一部分（前言）：注重科学探究、提倡学习方式的多样化,是义务教育阶段物理课程的基本理念之一。,2.标准第二部分（课程目标）：把具有初步的科学探究能力作为物理课程应实现的目标之一。,3.标准第三部分（内容标准）：把科学探究和科学内容并列，作为义务教育阶段物理课程内容标准的两
3、大主题。,4.标准第四部分（实施建议）：把重视科学探究的教学，作为重要的教学建议。,2“科学探究”与探究式教学的涵义界定,科学探究具有双重含义：科学家研究自然界并根据研究所获事实证据，做出解释的各种方式；学生构建知识、形成科学观念、领悟科学研究方法的各种活动。,探究式教学：引导学生像科学家搞科研那样进行知识的学习与获取.,探究式教学是综合运用各种方法过程,一、探究教学的思维程序以实验为基础的探究：课程标准中的探究思维程序：科学活动的思维程序：实验归纳型、假说推理型、猜想反驳型创造学中的思维程序：非实验性探究：两种探究的结合：,二、具体化的方法:物理学研究方法：创造学方法：,二、当前对“探究式教
4、学”的认识误区与教学疑难,（1）“科学探究”只是一种教学方法吗？评论：“注重科学探究”不仅仅为了提倡一种教学模式，其内涵是新课程要“以科学探究”为中心”开展教学。“科学探究”被规定为课程内容和目标，是必须完成的教学任务。教材以“科学探究”为主线，各章节尽量以探究实验方式呈现，使教学实施必须始终依赖于探究活动。突出探究教学，重点不在于探究操作程式，应着眼于学生“基本科学素养”，倡导“学生自主学习”。“科学探究”前提条件：班级人数、教学资源、师资队伍。不能超越教育现状赶时髦，片面追求“一探到底”的轰动效应。,（2）怎样做才算是一堂好的科学探究课？,评论：这是许多教师经常要问到的问题。从理想化和绝对
5、化的角度来看，完整的课堂探究过程的确应该包括提出问题、猜想与假设、制订计划与设计实验、实验与收集证据、分析与论证、评价、交流与合作七个环节。课标规定七个程序化技能是需要课内外长期的实践才能获得。一堂课只有40分钟，又要保证学生自主探究时间，追求面面俱到，只能得科学探究之“外形”，而失其“神韵”。关键看学生能否“自主地学习”？是否领悟到科学应如何研究？如何用理性方法解决实际问题？,（3）“科学探究”就一定是“实验性探究”？其它探究类型如何设计？（科学探究的方法）,评论：科学探究类型不限于实验探究，探究的方式也不必遵循固定的操作程式,其科学探究活动更应不拘一格，形式多样。除学生就已熟悉的实验探究外
6、，还可以进行一些不全是实验或完全没有实验的探究，例如文献检索研讨类探究、社会调查分析型探究以及包括“理想实验”在内的理性思辨性探究，等等。只要能够围绕某一科学课题，让学生通过自主的问题解决过程，变未知为已知，提升自己的科学素养，就是一堂好的科学探究课。,（4）怎样在教学中落实“科学探究”过程环节？,评论：这是一个属于操作层面，需要通过具体教学观摩和案例评析才能回答的问题。我们将通过案例，分解探究过程的各个要素，让教师针对具体问题进行实践研讨，取得现场教学的亲身感悟。,三、案例分析：体验探究式教学的过程实施,物理教学的探究活动是一种结论或猜想式的验证性探究，具体实施时应注意：所探究的结论对学生而
7、言，是对其原有观念和经验的超越，类同于创造性思维训练；探究过程程序只是形式，要在深入领悟其精神基础上，逐步淡化步骤，形成丰富多样的探究教学类型；课堂探究只是一种值得推荐的教学方式，评价的标准在于其是否实现三维课程目标。,下面结合典型案例，分别对科学探究活动的七个过程要素所涉及教学操作特点做深入研讨。为使教师能对相关的教学思路有所体验，每一个过程环节均列出课标对此的教学要求。,提出问题,课程标准要求解读：（1）能从日常生活、自然或实验现象中发现与物理学有关的问题问题的提出是科学探究的前提；（2）能书面或口头表述这些问题形成具体明确的科学问题，使探究有明确的方向；评述：不是所有问题都适合探究，应选
8、择学生有可能自主研究课题的问题情境和背景知识。,【案例1】“光的传播”,师：(将教室的灯全部关上)同学们有什么感觉?生：黑，看不见东西。师：在这种环境中，我们能看书写字吗?生：不能。师：(幻灯片展示“美丽的市的夜景”的照片。让一名学生把城市的夜景描述出来。)我们从黑暗中看见了如此美丽的夜景，同学们，这些都与什么现象有关?你们想了解光吗?你们想知道有关光的哪些知识?欢迎大家提出来。(讨论后回答。以下答案来自学生。),生：光是怎样传播的?光从哪发射出来的?光有没有颜色?光是怎样产生的?光的传播速度有多大?太阳光是怎样到达地球?光有没有能量?师：同学们提出了这么多关于光的问题，从今天起我们就开始在光
9、学世界里漫游，你们的问题将会在今后的学习中被一一解答。今天，我们先研究其中的一个问题：平时我们用的光是从哪发射出来的?（结合学生活动介绍光源和光源分类）研讨：请对这位老师在“提出问题”环节的教学设计做出评价。如果你认为做法适宜，请说明理由？如果你认为做法不恰当，请指出其中的不足之处。,【案例2】“温度计”教学设计,请学生欣赏章首图雾凇 师：面对这样美丽的风景，你想知道哪些有关它的知识?生：它是怎么形成的?雾凇的形成需要什么条件?为什么我们这里没有这种风景?师：要弄清楚这些问题，我们就要探知形态各异的物质世界今天，我们就一起来探究第十章物态变化，大家刚才提出的问题都与温度有关，我们的探究就从温度
10、开始。师：关于温度：你了解哪些?(学生根据日常生活中的经验，应该可以说出温度的定义和日常生活中的一些温度值，如沸水的温度，人体正常体温等。),教师根据学生的回答给出温度的定义及单位。在此基础上请学生进一步介绍摄氏温度的规定、读法、写法。请学生观察教材第5页“自然界的一些温度”。使学生对自然界中常见的温度值有一定的了解，对于表中的空白，可以让学生讨论什么样的温度值处于这个温度的范围，对于具体的数值可以让学生课后查阅有关资料再填上。,师：如果让你做气象预报员，你用什么办法测量温度？生：用温度计。（师再问：为什么？）生：因为凭感觉判断温度不如用温度计测量准确。师：如何正确使用温度计呢？下面我们就来研
11、究这个问题。,师：同学们一定有这种体验；平地骑车时，即使不踩踏板，车也会前进一段距离，但它最终还是要停下来日常生活中这种现象很多，比如自由摆动的秋千会停下来。你们见过这类现象吗?谁来说一说?生：随风摆动的风铃最终会停下来，在地上滚动的小球最终会停下来 师：同学们的面前有很多物体，请大家随便玩，仔细观察你看到的现象，看看谁提出的问题多？(让学生动手玩面前的学具),【案例3】“牛顿第一定律”教学设计,师：谁来提出你发现的问题?生：小车为什么停下来?谁阻碍了小车的运动?怎样让小车不停下来?为什么小车能运动?师：这节课我们就来探究“运动的物体为什么会停下来”。,（说明：问题恰如其分，富于挑战性，又与“
12、牛顿第一定律”有一定距离，产生探究空间）评注：学生提出问题是顺利探究的开始，所归纳的问题最好是学生发自内心、有兴趣探究的，而非老师强加的，这节课设置以玩带学的情境就处理得比较自然。如果一开始就让学生动手玩，从中发现问题是否更好？,研讨：以上三个案例的“提出问题”环节是如何展开的？教学上各有什么特点？在设计“提出问题”环节时应注意哪些问题？,发现问题、提出问题的过程：,表述这个问题,发现值得探究 的问题,表 达,抽象、概括,总结：,学生在观察把木块和铁块分别放入水中时，发现木块浮在水面，铁块沉入水底。,“为什么把木块和铁块分别放入水中时，木块浮在水面，铁块沉入水底?”,“物体受到的浮力与哪些因素
13、有关?”,发展学生提出问题的能力的途径：,设置必要的情境让学生在该情境中有所发现,布置一定的任务让学生为完成任务提出问题,教学评析与总结,问题情境类型：生活、自然与实验现象三种 设计形式：旧知识归纳、演示实验观察、编排虚拟故事、在动手中感悟等等。问题既可由教师或学生提出；但最终必须形成明确的、适宜探究的问题。目前教学存在的问题：认为“提出问题”是活跃气氛，急于转换为要讲课题，不注意有否探究性？是否学生真实表达？对有研讨意义问题，用物理语言明确表达问题重视不够。缺少质疑层次。混淆“提出问题”和新授课“问题导入”环节,猜想与假设,课程标准要求解读：（1）尝试根据经验和知识对问题的成因提出猜想；（2
14、）对探究方向和可能出现的结果进行推测与假设；（3）认识猜想与假设在科学探究中的重要性；过程说明：这一环节以往教学涉及较少，教师经验相对不足，应加强训练。要明确“猜想”的主体是学生，提供必要的思维活动空间，让他们有感而发，猜想表达既要有流畅性（数量），更要有变通性、可检测性和科学性。,【案例4】对“光的传播路径”的猜想,师：(演示)：我带来一个光源电灯，打开它，可以看见它发出的光，这是由于灯光射入我们的眼睛。那么，灯发出的光是沿什么样的传播路径进入我们眼睛的?请同学们猜想一下。生：(讨论后回答)光的传播路径可能是直的、可能是射线、可能是弯的。师：同学们，如何验证你们的猜想是否正确呢?研讨：你认为
15、这样组织学生进行“猜想假设”有什么不足？如何改进？,分析：教师试图由观察现象引发猜想，但情境展开不充分，学生最终是靠经验记忆来猜测，没有困惑后的感悟。猜测时也未说明理由（为什么会形成这种猜想。）。,【案例5】对“影响电磁铁磁性强弱的因素”猜想,师：电磁铁能吸住多重的东西，也就表明电磁铁的磁性有多大。那么，电磁铁的磁性大小究竟跟哪些因素有关呢?各个小组讨论一下，然后把你们的观点告诉大家。甲组：跟通过漆包线的电流、它两端的电压以及漆包线的电阻有关。乙组：我们认为甲组的观点有些重复。根据欧姆定律，电压和电阻的共同作用就是电流，所以，我们观点是：通过漆包线的电流大小会影响电磁铁磁性大小。,师：乙组的分
16、析到位，你们还能谈一下猜想的理由吗？乙组（经过短暂组内讨论）：是否可以这样推测：导线中的2A电流是两股1A电流汇合而成的，每股电流都产生一个磁场，两个相同磁场合在一起，电磁铁的磁性增强了。师：你们的猜想很有道理。其他组还有别的猜想吗？丙组：线圈匝数的多少也会影响电磁铁磁性大小。,师：理由。丙组：是否可以这样推测：200匝线圈是由两组100匝线圈组合而成的，每组线圈都产生一个磁场，两个相同磁场合在一起，电磁铁的磁性增强了。丁组：我们把两组的观点进行了总结，我们认为通过漆包线的电流大小和线圈匝数的多少都会影响电磁铁磁性大小。师：你们善于总结他人的成果，有牛顿的风范。,一生：我认为电磁铁磁性的大小跟
17、铁芯的粗细有关，越粗磁性越强，因为胖人力量大嘛,胖铁芯肯定磁性强。（众笑）师(有些惊讶)：你的这个猜想的确与众不同，坦率地讲，我也说不清楚铁芯粗细是否对电磁铁磁性有影响。给的器材里2枚大铁钉也是一般粗，不过，课后我们一起来研究。谢谢你，能提出这么好的猜想来，让老师也大开眼界。,评注：教师能要求学生对不同猜想讲出猜想的理由，应予以肯定。此外教师真实地在学生面前暴露自己的无知(甚至有意识地表现自己的无知)，与学生一起探讨问题，使学生去除对教师的神秘感和权威感。,研讨：这一案例的“猜想与假设”环节是否做得更好一些？请分析其取得成功的原因，并由此归纳出实施“猜想与假设”环节的教学设计思路。,教学评析与
18、总结“猜想”的效果与问题的质量有关，初中物理的问题比较简单，学生凭经验很容易猜出结论，对此类问题倒不如略过，由教师给出，以免使猜想环节成为可有可无的“套路”，或让学生自认为科学猜测很容易。让学生猜想时不要只简单的说“是”或“不是”，而要说出猜想的理由。这是为了防止猜想的随意性，锻炼分析问题的能力。猜想类型分“对问题成因猜想”和“对探究的方向与实验结果推测”两种。要使学生能提出两个以上的彼此相异、对立猜想，并引导他们做出评判争议。建议多采用观察实验现象或动手活动来形成猜测。,学生假设（猜想）能力的发展：让学生经历假定的过程 假定（对问题的答案做出设想）非逻辑思维。让学生经历解释的过程 解释（根据
19、已有事实、资料、知识对假定的合理性进行解释）逻辑思维。好的假设（猜想）所具有的特征：既有科学性，又有推测性（假设建立在事实和推理的基础上，但有待于实验证明，它是确定性和不确定性的统一）可检测（不可检测的陈述是没有科学价值的）有创造性（是认识新事物的开始）,制定计划与设计实验,课程标准要求解读：（1）明确探究目的和己知条件，经历制定计划与实验过程；（2）尝试选择探究方法和实验器材；（3）尝试考虑影响问题的主要因素，有控制变量的初步意识；（4）认识制定计划与设计实验在科学探究中的作用。,【案例6】“测量小灯泡电阻”实验设计,师：同学们提供了很多方法，建议用我们已掌握的技术，即用电流表、电压表来间接
20、测算。师：科学家做任何实验都要有依据。这个实验的原理是什么？（提示刚学过的欧姆定律）生：由欧姆定律IUR，可以推出RUI，用电压表、电流表测出正在工作的灯丝的电压、电流，即可用R UI 算出其阻值。（学生设计电路图，讨论各组电路图合理性。有的组只安排测一次。）师：你们组只测一组数据？合理吗？生1：一组数据不一定准，应多测几组。生2：可能受其他因素影响，建议多测几组。,师：部分同学认为建议多测几组，可见同学们考虑得很全面，那怎样才能做到多测几组呢?生3：更换电池组个数，改变灯泡两端电压。生4：加入滑动变阻器改变电路中电阻，进而改变通过灯丝电流及其电压。师：请同学们先讨论哪一种方案较方便（重点讨论
21、滑动变阻器作用，取得共识。）生：用滑动变阻器的好处：(1)多次测量取平均值更准确；(2)可以保护电路；(3)可以调节电路中的电流为整数值便于计算。师：请同学思考，小灯泡的电阻有无可能受其他因素的影响，其阻值会不会是一个定值?,(启发学生考虑实验过程中可能改变的物理量)师：灯泡的电压和电流是变化的，可以用电压表、电流表来监测。此外，有什么因素会变?生：灯泡的亮度会随电压变化而改变。师：很好，在实验中我们还应关注灯泡的亮度，把它也作为研究对象。师：请各组根据以上讨论，再一步完善实验方案，设计好数据记录表格。,师：电流、匝数都可能影响电磁铁的磁性，请各组提出实验方案。在设计之前先谈谈你们在解决变量控
22、制上的打算。生1：保持匝数不变，研究磁性与电流的关系。生2：保持电流不变，研究磁性与匝数的关系。师：你们准备用什么方法来反映磁性的强弱?生3：用吸引铁屑的多少。生4：用吸引大头针的多少。生5：用弹簧秤的方法。,【案例7】“探究影响电磁铁磁性的因素”实验设计,师：用什么方法来改变通过电磁铁的电流?生：我们用增减电池个数或滑动变阻器方法。（学生开始设计。几分钟后同学交流设计草案。甲组代表将方案投出来，大家展开讨论。）甲组：我们将两个电磁铁分别接在相同的两节干电池上，通过它们的电流是相同的，就可以研究“保持电流不变，磁性与匝数的关系”。师：同学们来评价他们的方案。生甲：这个方案步骤简单，操作方便。生
23、乙：这个方案不可行甲组认为电磁铁两端的电压相同，电流就相同，事实上这两个电磁铁的电阻是不同的(漆包线分别为1 m和12 m)。如果采用这个方案，结果是不可信的。,研讨：请思考，“科学探究”中的“制定计划”与原有分组实验中学生的实验准备有什么不同？怎样才能更好地增强实验设计中的学生自主学习，使整个活动更贴近科学家的科学探索实际。教学评析与总结：课例涉及“制定计划”步骤比较完整，对一般性探索，可适当简略。,理解制定计划的前提和实质：,制定计划的前提是具有明确的探究猜想（假设），探究目的和已知条件均来自于猜想（假设）；制定计划的实质是从操作的层面上把对探究猜想（假设）的检验具体化和程序化。因此，沿着
24、猜想（假设）的方向来构思探究计划，是制定计划的基础。,从获得证据的角度来认识收集信息的作用和途径；从观察、实验、资料查询、调查访问等获取信息的特点和探究课题对证据的要求来思考和选择科学探究的方法。,选择探究方法和器材的思路：,采用实验法时，从实验原理、实验步骤、实验器材的安全性、减小误差、就地取材等因素来选择所需要的实验器材。,从实验原理、步骤等来选择器材种类,从器材安全、减小误差等来选择器材规格,从周围环境来思考就地取材,认识具体的物理问题常常是有多个因素共同作用的结果。,从影响问题的因素渗透控制变量的意识：,认识在一定条件下往往是某个因素在对问题起主要作用。,某因素对问题起主要作用是有条件
25、的，该条件就是其它因素的影响可以被忽略。由此渗透控制变量的意识。制定探究计划应具有控制变量的初步意识。,提高学生实验设计能力的教学操作建议：,学会把实验方案分解为几个需解决的具体问题,对每个问题提出具体的实验方法,交流后评价这些方法,修改、优化后综合形成方案,课程标准要求解读：,(1)通过观察和实验收集数据：,明确收集信息的观察目标。,清楚收集信息的内容。,知道收集信息的时间。,会使用简单的仪器和工具。,具有捕捉意外信息的意识。,进行实验与收集数据,(2)通过公共信息资源收集资料：,纸介信息资源（图书馆、阅览室）：能从图书索引中查找需要的书目；能从信息内容选择相关刊物和报纸；具有阅读目录的意识
26、；会用摘抄和复印的方法复制资料。,声像信息资源（广播、电视、展览馆）：具有记录资料意识，会携带合适的记录资料的工具。,电子信息资源（互联网、电子出版物）：有相关意识和初步技能。,进行实验与收集数据,课程标准要求解读：,(3)尝试评估有关信息的科学性：,从信息反映的科学概念上评估信息的科学性。,从日常生活中常见物理量的数量级来发现信息中的科学性问题。,进行实验与收集数据,课程标准要求解读：,（4）会阅读简单的说明书，能按书面说明操作：,会从说明书上查找到与实验操作有关的段落或语句。,能结合实际仪器看懂说明书上关于实验操作要求的陈述。,能按说明书的操作要求操作仪器。,有关注仪器说明书的意识。,进行
27、实验与收集数据,课程标准要求解读：,(5)会使用简单的使用仪器，能正确记录实验数据：,了解仪器的使用要求，会按操作要领操作仪器。,知道仪器的测量范围和最小分度值，会正确读取仪器所显示的读数。,客观、真实地记录实验数据。（不要带着对实验结果的预期来影响对实验数据的判断。）,进行实验与收集数据,课程标准要求解读：,(6)具有安全操作的意识：,具有关注实验仪器量度范围的意识。,具有预先估计实验结果是否超出仪器量度范围的意识，能从操作上养成确保仪器安全的操作习惯。,有确保实验操作人员人身安全的意识。,进行实验与收集数据,课程标准要求解读：,分析与论证,课程标准要求解读：,(1)能初步描述实验数据或有关
28、信息：,能根据数据、信息的特点选用语言、文字描述实验数据或有关信息。,能根据数据、信息的特点选用简单的图表描述实验数据或有关信息。,分析与论证,课程标准要求解读：,（2）能对收集的信息进行简单的比较：,对信息简单比较是指比较它们相同还是不同。(如果不同，其不同点是什么。),比较连通器各个部位的液面高度,比较被加热液体沸腾前后的温度,比较并联电路干路和各支路的电压、电流,比较斜射入另一介质前后的光线,分析与论证,课程标准要求解读：,对信息简单比较是指比较它们相同还是不同。(如果不同，其不同点是什么。),对信息的比较应该在探究假设的指引下进行。,分析与论证,课程标准要求解读：,（3）能进行简单的因
29、果推理：,认识原因和结果之间具有必然联系。,对因果推理能力的培养,认识原因和结果是相对的。,从两个关联事件的先后次序来领悟因果关系,从控制物理条件所发生的现象来领悟因果关系,分析与论证,课程标准要求解读：,归纳科学规律寻找数据之间相互规律的特征（相等，之和，之差，乘积，比值）。关注物理条件改变与物理现象变化之间的联系（及两者的数量关系）。,用简洁、准确的语言陈述探究结果,（4）经历从物理现象和实验中归纳科学规律的过程。（5）尝试对探究结果进行描述和解释,分析与论证,过程特点说明：反映从动手实践到建立理论的思维过程，相当于原有演示（分组）实验之后的课堂讨论，但在形式上更强调师生共同发现和归纳物理
30、规律。重视数据的分析比较。案例从略。研讨与分析：不少案例将“分析与论证”与“评估”环节混淆，过程的逻辑不甚清晰。其实前者是对实施结果的分析论证；后者则是对整个探究过程的回顾与评价，包括方案、行为、方法手段是否合适？有哪些教训和值得改进的地方？结论的科学性与可靠性如何？可以引出哪些新问题？等等。,评估,过程特点说明：“评估”在课堂教学上的必然延伸是所授内容的知识扩展、反馈和课堂小结。,(1)有评估探究过程和探究结果的意识。(2)能注意假设与探究结果间的差异。(3)能注意探究过程中未解决的矛盾，发现新的问题。(4)尝试改进探究方案。(5)有从评估中吸取经验教训的意识。,有评估探究过程和探究结果的意
31、识：,有评估探究过程的意识,对公共信息资源的信息可靠程度的估计。,“据说”“据先生的实验结果，”“据先生在条件下得出的数据”,例：是否会考虑以下说法的差别？,(1)有评估探究过程和探究结果的意识。(2)能注意假设与探究结果间的差异。(3)能注意探究过程中未解决的矛盾，发现新的问题。(4)尝试改进探究方案。(5)有从评估中吸取经验教训的意识。,有评估探究过程和探究结果的意识：,有评估探究过程的意识,对公共信息资源的信息可靠程度的估计。,对要求保持不变的物理量是否真的不变的判断。,对实验记录的数据是否符合常理的判断。,对个别异常数据的思考。,(1)有评估探究过程和探究结果的意识。(2)能注意假设与
32、探究结果间的差异。(3)能注意探究过程中未解决的矛盾，发现新的问题。(4)尝试改进探究方案。(5)有从评估中吸取经验教训的意识。,有评估探究过程和探究结果的意识：,有评估探究过程的意识,有评估探究结果的意识,探究结果是否和原有知识相矛盾？,探究结果是否和日常经验相冲突？,探究结果中各因素之间的关系是否符合逻辑？能否自圆其说？,(1)有评估探究过程和探究结果的意识。(2)能注意假设与探究结果间的差异。(3)能注意探究过程中未解决的矛盾，发现新的问题。(4)尝试改进探究方案。(5)有从评估中吸取经验教训的意识。,经历评估的过程，获得某些评估结果（优点和缺点）。,有从评估结果中吸取优点的愿望，有克服
33、缺点的要求。,把发扬优点克服缺点的愿望变为行动，形成新的探究方案。,【案例8】“探究水的沸腾”的分析、论证与评估,（学生分为20小组按方案做实验，15分钟后）分析与论证：师：时间到。绝大多数已经结束，未完成的两组也听一听其他同学的汇报，再继续完成实验。（各组交流，有的组给出沸腾加热温度为980C）师：大家观察到水沸腾时的特征是：水的沸腾是一种剧烈的汽化现象。这时，大量气泡上升变大，到水面破裂，里面的水蒸气散发到空气中。在沸腾过程中，继续加热只能使水不断地变成水蒸气，它的温度不变。六组绘制的图像很形象直观。,师：水沸腾时的温度叫水的沸点。不同液体的沸点不同大家看(用幻灯片给出)几种液体的沸点表。
34、请找出水、亚麻仁油、液态氧三种液体的沸点，并思考为什么油条是黄色的，而水饺煮不黄?为什么自然界中氧元素以气态存在?学生E：油沸点比水高，所以水饺不黄，油条黄。学生F：液态氧沸点是 1830C，所以自然界常温下，氧以气态存在。学生G：水的沸点是100。我们测量为98，表上的数值应修改。,师：很好!E、F 两同学用沸点知识解释了生活和自然界的两个现象，G 同学根据我们的实验结果对沸点表提出了质疑，精神可嘉。请同学们注意书上沸点表所注的条件：在标准大气压下。我们今天实验时大气压可能不是标准大气压，所以数据不同，有关大气压知识我们将在以后的章节学习。（说明：在实际交流中，“论证”与“评估”往往可能交叉
35、进行，教师不必拘泥步骤，以免中断学生思维程序。）,实验评估：师：现在我们还回到本次实验上，请大家帮助继续进行实验的两个小组查找分析一下原因。学生H：可能是实验用水温度低。学生I：可能没利用酒精灯外焰加热杯中的水。学生J：可能是烧杯中被加热的水过多。继续实验的三组：谢谢同学们，我们组开始时确实忽略了用酒精灯外焰加热烧杯，后来发觉，进行了调整，现在水已沸腾，看到了和同学们说的一样的现象。,继续实验的十六组：我们早已发现同学们说的各种现象。我们在研究资料上看到，水沸腾时，迅速提起水壶，短时间内壶底是凉的。通过刚才实验证明，当水沸腾时，通过移去酒精灯烧杯底6秒内是凉的（“凉的?”“真的?”“为什么？”
36、超出教师的意料，同学们议论纷纷，有的急着要尝试。）师：大家不要着急，请十六组组长把话讲完。十六组组长：当时我们还百思不解，经同学们刚才的交流，我们明白了!刚移去酒精灯时，杯内水仍在沸腾，沸腾吸热，吸去杯底的热，所以（教师带头鼓起掌来。）,师：很好，十六组同学有惊奇的发现，解释也非常好。大家应向十六组学习，课后找机会尝试，老师提醒大家注意：一要勇敢；二要注意安全。师：马上就要下课了，时间不允许我们现在尝试，请整理器材，各组把实验过程、现象、结果或图表写成实验报告，课后完成“想想做做”档目的纸锅烧水，并交流其中的道理。,【案例9】“探究影响电磁铁磁性的因素”分析、论证与评估,（各组的实验探索后，得
37、出结论：“”，同学们还有许多想法渴望交流）评估（交流）：师：在经历和体验了快乐的探究后有哪些收获？生甲：我知道了电磁铁的构造。生乙：我知道了怎样控制电磁铁的磁性大小。生丙：我品尝到运用控制变量法研究问题的快乐。生丁：我们解决了一些问题，又有了一些新发现，让我很兴奋。(教师和学生都开心地笑了),师：都有哪些新发现?生甲：我们发现用钢芯也可以吸起大头针，不同的是断电后它仍然有磁性，这样反而不方便。生乙：我们用铝筒代替铁钉，发现它不能吸起大头针，说明电磁铁只能用铁芯来做。这一点，我相信认识得最深刻的只有我们组。(生笑)师：为什么?生乙：“听来的容易忘，看来的记不住，动手做才能学得会。”(掌声一片。)
38、师：说的好。我们都要将这种“动手实践、亲历体验”的学习方法发扬光大 生丙：老师，我还有一些不明白的问题 师：请告诉同学们。,科 学,生丙：滑动变阻器是不是电磁铁?（话音刚落，学生们就开始激烈争论。）师：“听来的容易忘，看来的记不住，只有动手做才能学得会”，你们去研究吧。（大家观察，先看到线圈内部是瓷的，然后撒一些细铁屑发现它没有被变阻器线圈吸引就这些现象经讨论后有以下几种看法。）生甲：变阻器不是电磁铁，因为它内部不是铁心。生乙：电流通过它只有热效应，不会有磁效应。生丙：不对!电流周围肯定有磁场，它会不会采用特殊绕法，使磁性正好抵消，对外不显磁性。,师(非常激动)：同学们的研究和推理极具想象力！
39、你们的创新能力让老师钦佩!尽管我们还不知道它究竟是怎么回事，可这种敢于质疑、勇于创新的精神会使我们终身受益。结束：从物理走向社会 再看录像，听听无锡钢铁总公司废钢分公司技 术员介绍有关电磁铁的一些数据。例如，电磁铁 的工作电流为300A，能吸起3t的废铁等等,评注：能注意探究中未解决的矛盾，发现新问题是实施“评估”重要的标志。本案例给学生创设一个冲突空间，让他们自己去讨论。这里没有标准的答案，但却留下合作探索的足迹。,交流与合作,过程特点说明：交流合作贯穿科学探究的各环节，特别体现在“制定方案计划”、“进行实验与收集数据”、“分析与论证”、“评估”操作中，因此，除撰写实验报告，无需以一个专门栏
40、目出现。研讨与分析从略。,（1）能写出简单的探究报告：,简单的探究报告的内容。（包括探究的问题、过程和结论）,学生自己写探究报告。（不是填写“探究报告册”）,学生写自己的探究报告。（不强求刻板、统一的格式）,（2）有准确表述自己观点的意识：,具有准确表述的意识。（对表述内容的结构、表述方式的选择和组合、关键语句的措词等都有积极的思考）,有表述自己观点的意识。（自己的观点与别人不同、或别人暂时还没有想到时，有把自己的观点告知别人的愿望）,（3）在合作中注意既坚持原则又尊重他人。（4）能思考别人的意见，改进自己的探究方案。,坚持原则。（坚持实事求是的精神，坚持严谨的科学态度，坚持用实践检验理论的观
41、点，坚持依靠证据结合逻辑分析进行科学探究的方法）,尊重他人。（认真听取和思考别人的意见，勇于承认、放弃和修改自己的错误，善于发现和吸收别人意见中的合理因素）,（5）有团队精神：,既分工又合作，形成和谐的探究节奏。,群策群力，调动各人的积极性，发挥各人的聪明才智。,在分工时，把发挥特长和促进个人全面发展相结合。（不同课题中各人轮番扮演不同角色）,1.学生要有体现科学探究要素的行为,提出问题：发现、质疑、抽象概括,猜想与假设：假定、解释,制定计划和设计实验：分解问题、优选方法、选择器材，分析变量、评价方案,分析和论证：比较（分析）数据、因果分析、形成结论,评估：反思、发现新问题、改进探究方案,交流
42、：构思内容结构、即兴表达、倾听交流、评价交流,四、对科学探究教学过程设计的思考,2.对探究课题的要素进行分析、统筹安排、循序渐进,3.把学生自主探究和教师合理指导结合起来,探究课题的主要能力目标是哪个要素，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。,4.时间问题
43、及其处理,（1）将一节探究的课分做两节去进行。,（2）将一节探究课分做课前、课堂两部分去进行。,（3）将一节物理思维教学模式的课分做课堂、课后两部分去进行。,（4）将本节课的复习提问、引入新课、巩固练习等其它辅助环节省略，将其它的教学内容作为学生的课后自学内容，在课堂上只对该探索的问题进行探究内容的教学。,5.在实验探究中可能出现的探究方向做出及时而准确的预测,（1）、有的学生在实验探究过程中，可能将后面的知识提出来。,（2）、学生可能得到的有错误的认识和结论。,（3）、可能出现教师也未曾预料的实验方法、现象,（4）、学生可能提出的目前还无法向学生解释清楚的问题,（5）、学生不能顺利完成实验探究,（6）、学生将探究实验当作游戏来玩耍,这是一种费时的教学，但如果我们的目标是培养学生能创造性地解决问题和发现理论，那么这是我们所拥有的唯一方法。美艾伦柯林斯,
