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1、初中物理课堂教学中的科学探究,黄恕伯,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。,一、科学探究的目标,1.正认识确科学探究的目标,科学探究应该具有三维的课程目标。,物理课程标准（2011年版）指出：在科学探究中，教师不仅应关注让学生通过探究发现某些规律，而且应注重在探究过程中发展学生的探究能力，提高探索兴趣，增进对探究本质的理解，培养科学态度和科学精神。,现实教学中不少探究手册、探究学案以教师的视角取代学生的思维，让学生“按方抓药”，阻碍了学生科学探究能力的发展。,一、科学探究的目标,2.现实科学探究教学中的一些
2、弊端,现实科学探究教学中存在过分关注探究的知识结论，忽视探究中的“过程与方法”目标和“情感态度价值观”目标的现象。,1.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,属于本课题侧重的能力目标，应该充分发挥学生的自主性，让学生独立完成；不属于本课题侧重的的过程，教师可以大胆指导。让学生把主要精力放在所侧重强化的要素上。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。,这是课内探究与课
3、外探究的不同之处,二、科学探究教学的设计与实施,2.对科学探究项目能力要求进行规划,发现问题：探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件,猜想、设计实验：探究浮力大小与哪些因素有关,进行实验、观察记录数据：探究水沸腾时温度变化的特点,分析与论证：探究凸透镜成像的规律,二、科学探究教学的设计与实施,3.标准用实例消除教师困惑,标准原有科学探究实例两个，在当时情况下，实例的的编写目的，是增强对科学探究要素的认识。,修订时，只保留了其中一个作为课外探究的实例；重新撰写了两个，作为课堂内的实例，引导教师认识：课内的探究和课外的探究有什么区别？案例是怎样处理上面所说两对矛盾的？,新案例,原案例,二、科学探
4、究教学的设计与实施,二、科学探究教学的设计与实施,学生科学探究能力的提高来自于来自于他们科学探究行为的积累，科学探究教学的设计，很大程度上是对学生科学探究行为的设计。,4.以课程标准为根据，落实学生的探究行为,课程标准（2011年版）为科学探究行为的设计提供了具体根据。,能力要求,4.以课程标准为根据，落实学生的探究行为,二、科学探究教学的设计与实施,课程标准的科学探究能力要求的二级主题为科学探究行为的设计提供了操作思路。,能力要求,怎样猜想？,串、并联电路电流特点猜想的铺垫探索活动设计,公园的某一地块有两个游览点（用亭子表示），其游览的入口和出口都已确定，请按以下要求设计该地块的行走道路：(
5、1)游客由入口到出口，先后经过两个游览点；(2)游客由入口到出口，只经过其中任意一个游览点。,入口,出口,探索活动为串联和并联电路的概念打下基础。,人流电流,记住领悟,为灯泡的串并联提供了猜想的经验，实验时目的更明确。,三、科学探究能力的考查,1.科学探究能力的考查应采取多种方式,2.现实中纸笔测验考查科学探究能力存在的问题,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？,物理试题：（考查“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
6、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，更没有对客观现象、事实通过质疑形成疑问）,三、科学探究能力的考查,1.科学探究能力的考查应采取多种方式,2.现实中纸笔测验考查科学探究能力存在的问题,3.纸笔测验中的科学探究能力试题的命题要领,应该使学生在解答时具
7、有科学探究行为,两个敞口瓶，一个装满醋，一个装满煤油，放置在有阳光的窗台上。几天后，观察到两个瓶中的液体都不满了。根据所观察现象可以得到什么结论？()A醋蒸发得比煤油快 B.煤油蒸发得比醋快 C醋和煤油都会蒸发 D.液体的温度越高就蒸发得越快,试题（考查“分析论证”能力）,教育部基础教育课程杂志要对2011年新课程高考试题进行“红黑榜”式点评，为此，中国物理教学专业委员会在学会网站上举行高考题中的“最佳题”和“欠佳题”评选活动，采用实名制投票的评选方式。以上举措获很好反响。,之后，基础教育课程杂志又对2011年全国各地中考试题进行了“红黑榜”式点评。,南京物理中考物理试卷第29题是一道“最佳题
8、”，考查的是科学探究能力。,在综合实践活动中，某兴趣小组的同学利用纸锥和小金属球来研究“空气阻力和速度的关系”取三个相同的纸锥，每个纸锥的质量为m，并编号为甲、乙、丙，其中在乙纸锥内固定质量为3 m的小金属球，在丙纸锥内固定质量为8 m的小金属球让它们从不同高度分别自由落下，并以竖直砖墙为背景，当进入竖直砖墙的区域时，用照相机通过每隔相等的时间曝光一次的方法记录纸锥的运动过程，如图是其中一段的示意图请根据图示回答下列问题：,(1)对于图中运动过程，下列说法正确的是_；A只有甲做匀速直线运动 B只有乙做匀速直线运动C只有丙做匀速直线运动D甲、乙、丙都做匀速直线运动(2)对于图中的这段运动过程，甲
9、、乙、丙三个纸锥的速度之比是_；它们所受的空气阻力之比是_；由此可以得出的实验结论是_。,甲 乙 丙,这是一道考查科学探究能力的试题，侧重考查科学探究中的“分析论证”要素。本题没有选用课程标准所规定的科学探究的课题，也没有选用教材中科学探究的知识点，因为这些都是学生经历过的探究过程，其探究结论已经知晓，不用分析论证，只凭回忆就可以把实验结论写出来。由此，本题选择“锥形物体在空气中运动时所受阻力的大小跟速度的定量关系”这一学生完全陌生的课题进行探究，便能体现学生的探究能力，这种命题思路是完全正确的,点评,题目一开始就指出兴趣小组在进行“空气阻力和速度的关系”的研究，这是“提出问题”；随后题目介绍
10、了整个实验过程，体现了“设计实验”；题目同时展示了一幅三个纸锥下落的照片，这是“进行实验”所记录的“实验数据”。也就是说，提出问题、设计实验、进行实验等环节都由题目完成了，考生的任务是根据图中的数据形成结论，这就是“分析论证”，由此可以看出，试题考查的能力目标是十分清楚的。试题的这种设计不仅能有效考查学生的科学探究能力，也有利于教师深化对科学探究的理解。,点评,本题的实验设计是十分巧妙的，用数码照相机在砖墙边拍照就能比较三个纸锥的速度大小；在纸锥肚子里装钢珠就能测量空气阻力。特别是测量纸锥下落时空气阻力的方法，涵盖了“匀速运动平衡状态”、“物体受力分析”、“二力平衡条件”三个知识点，把考查知识
11、和考查能力结合在一个简单、有趣的活动中，是三维目标融合的好样例。,点评,四、对科学探究教学的点评,1.录像课和现场课点评内容的差异,(1)录像课和现实课有区别不一定是课堂现实的反映,可以剪辑、可以重拍,事先可以对教学活动进行引导,换位,(2)评价录像课，主要是评价课堂教学的设计,对教材内容的理解,对科学探究的理解,对课堂教学设计的能力,录像课,有编辑、引导的录像课实际上是一种教学的理想模型,对新课程理念的理解,三角板,四、对科学探究教学的点评,2.点评讲稿的内容结构,本课的内容线索和教学活动的总框架,科学探究设计和实施的特点（优点）,值得探讨的问题和优化设计思路,四、对科学探究教学的点评,3.
12、关于“教学设计总框架”的评述,(1)对教学设计总框架进行评述的意义,引导教师从全局的观点设计教学,使教师认识“以知识为线索”不是“以知识为主”,提供一种进行教学设计的一种方法,(2)评述的内容,知识线索,教学活动设计（体现三维课程目标的行为）,知识线索,什么是浮力？,浮力大小跟哪些因素有关？,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,
13、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,整个教学设计，内容有序、步步深入。,四、对科学探究教学的点评,4.关于“本课特点”的评述,对科学探究中学生提高能力的具体分析,对科学探究中体现情感目标的具体分析,对科学探究中处理“两个矛盾”的具体分析,评述内容：,(1)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
14、 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）,例：对浮力的大小“教学特点”的点评,例：对浮力的大小“教学特点”的点评,(2)重视对探究行为的设计,对猜想的解释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,（用已有事实和知识对假定的合理性进行解释）,逻辑思维,例：对浮力的大小“教学特点”的点评,(3)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,例：对浮力的大小“教学特点”的点评,(4)重视在探
15、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,四、对科学探究教学的点评,5.关于“值得探讨的问题”的评述,注重评析各种方案的特点,重视三维目标融合的教学设计建议,不就事论事，重视普遍意义,例：对浮力的大小“值得探讨的问题”的点评,(1)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,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,对以上流行方式适用条件的探讨,例：对浮力的大小“值得探讨的问题”的点评,(2)用什么方式来引入新课,本课用动画引入的目的是什么？,对引入新课方式的思考,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,四、对科学探究教学的点评,6.点评演示稿,(2)Word 演示稿的制作,(1)Ppt 演示稿的制作,谢谢大家,
