《物理探究课教学设计与实践》读书笔记.doc

物理探究课教学设计与实践读书笔记泸州十八中 程瑀笔记1：如何培养学生提出问题的能力提出问题的能力是指从外界众多的信息源中，阐明自己所发现的、有价值的问题信息的能力。“提出问题”，不是仅仅指带有问号的一般性问题，而是特指那些可以引起思考和探究的问题。没有问题就难以诱发和激起求知欲，学生就不会去思考，去创造。 因此，培养学生会提出问题的能力，是促进个体认知发展的重要途径，也是教会学生学会学习的方法之一。 引导学生提出问题可以分四步走：一、创设问题情景 创设问题情景的方法很多，可以针对不同的课题和内容，选择适当的方法，如投影、挂图、录像、演示实验等生动地再现与教学内容有关的物理现象、物理事实，让学生自主地发现并提出问题。二、引导学生在问题情景中发现问题1、从挂图、插图、声象等素材中发现问题 2、从日常生活中发现问题 3、从各种俗语中发现问题 4、从实验现象中发现问题 5、从自身体验中发现问题 三、引导学生提出问题，并且提出具有科学性的问题（一）“问题提出”的层次 1、以“问题化”的陈述方式提问 2、提出可以进行探究的“科学问题、探究问题” （二）“问题提出”的一般方法 1、因果法：观察到一个物理现象时，就要开动脑筋问一问产生这一现象的原因是什么.2、类比法：比较同一物理规律在不同情境下的应用；不同概念，不同规律之间的异同；比较某一瞬间前后情况的变化;比较互相矛盾的解释、说法和理论;比较新事物和旧理论之间的矛盾和类似现象之间的异同，从中发现问题。3、验证法：对推理得出的结论，能设计实验加以验证吗？反之，实验中发现的规律、现象能从理论上加以论证、解释吗?4、扩大法：从特殊情况或现象中总结出的规律，推广到更大范围或一般情况还能成立吗?这规律是具有普遍性还是只适合于某些特殊情况?怎样改动才可以应用到另外的情况?5、极限法：在通常情况下出现的现象或成立的理论与规律，放到极端条件下还会出现或成立吗?会不会出现新的问题?比如说现实世界是有摩擦力的，如果没有摩擦力，世界上的事物将变成什么样子呢?6、变化法：如果原因改变，结果会怎样?7、转化法：物体的性质能在一定条件下转化吗?8、逆反法：正面的问题，反过来会怎样?正定理成立，逆定理也一定成立吗?9、归纳法：有众多相似的现象，这些现象有共同点吗？它们遵循什么规律？四、引导学生将问题聚焦于本课主要内容引导学生将问题聚焦于本课主要内容的方法主要有：1、限制提出问题的范围创设恰当的问题情景，引导学生从某个，或某几个角度进行观察，发现和提出可进行探究的问题。2、对提出的问题进行筛选 对学生提出的问题进行归类、分析，引导学生筛选出普遍关注的，可以进行探究的问题。 3、将提出的问题进行分流 对学生提出的问题进行分类，将一些放在课堂上进行探究，其他的问题可以布置给学生在课外，或者活动课上进行探究。 笔记2：猜想与假设能力的培养猜想与假设是科学思维的一种形式，是科学研究中重要的方法，也是对问题中事物的因果性、规律性做出的假定性解释。在科学探究中，提出合理的猜想与假设除了为探究活动指明方向外，可以充分发展学生的创造性思维，培养学生的创造能力。学生猜想与假设的能力的水平高低直接影响科学探究能力的水平。 猜想是学生接触到问题后，在已有知识经验的基础上，结合对客观现实的感性认识依靠直觉而做出的各种假定。假设是在猜想的基础上经过一系列的观察、实验、分析、比较、归纳等逻辑推理排除掉一些不可能的猜想而得到的较为科学的假设。假设比猜想更具有合理性，对探究的问题更有针对性和指导性。 在猜想环节，学生充分发挥主体性，积极主动地提出尽量多的猜测与可能，不需要考虑问题与猜想之间的因果逻辑关系，因此思维常常处于一种非常活跃的、非逻辑的、发散的状态。在假设环节，通过对猜想的排查和做出种种的解释进行提炼总结，因此需要一种逻辑的聚合思维。一、猜想与假设应遵循的原则 1、合理性原则 猜想不是胡猜乱想，不合理的猜想与假设不仅没有发展成为科学结论的可能，对探究过程也没有意义。在解决问题的过程中，不能靠盲目的尝试，要根据已有的理论、自己的经验和所收集到的有关资料、事实以及人类特有想象力、创造力提出解决问题的猜想与假设。2、规律性原则 猜想与假设虽然是针对一些客观事实和现象而提出来的，但科学探究的目的不是解决个别问题，而应是一类问题，寻找事物之间的普遍联系和一般规律。因此，提出的猜想与假设要具有某种规律性。3、方向性原则 猜想与假设是在探究之前对研究问题所进行的一种科学预见性活动，指导着探究计划的制定和方案的设计，是学生确定研究方向，选择实验方法、实验器材的基础。因此提出的猜想与假设应能使学生明确探究的方向，指导整个探究活动进行。4、开放性原则 猜想与假设是科学探究中学生思维最活跃的阶段，不同学生由于经验、知识、能力的不同，对问题的认识不同，因此会提出不同的假设。探究教学要调动全体学生的积极主动性，发展学生自主思考、自主创新的能力，就要让每位学生提出自己解决问题的假设，教师不要对学生进行过多的干涉，保证提出的猜想与假设的开放性。二、猜想与假设的方法 可以从三个方面来思考：一是猜想什么、二是怎样猜想、三是怎样将猜想转化为科学的假设。 1、让学生明确猜想和假设的方向 由于学生不可能像科学家一样在纷繁复杂的自然现象面前，根据自己丰富的知识经验和敏锐的感觉提出科学的猜想和假设，因此，教师在创设问题情境时要在符合客观事实的基础上，凸显出一些问题解决方式或答案的信息，使创设的情境对学生的猜想和假设具有一定的启发和暗示性。这样学生在猜想与假设时，就有一个较为明确的方向，不至于做出一些毫无边际的猜想与假设，同时培养了学生收集信息的能力。2、教给学生猜想的方法 （1）利用经验和直觉思维进行猜想 学生在日常生活和学习中形成了大量的日常经验和知识，它们是学生进行猜想的直接来源和素材。直觉思维是未经逐步分析就迅速对问题答案做出合理的猜测、设想或突然领悟的思维。它往往会形成智慧的火花，迸发出创造的灵感。在探究教学中充分利用学生的经验和直觉让学生猜想是培养学生猜想能力的有效手段。 （2） 运用归纳法进行猜想 学生对一些经验和事实进行归纳、总结，得出物理现象和过程的结论的可能从而提出猜想。（3）利用类比联想进行猜想 科学研究中，根据事物结构、性质、表现等方面的相似特点，进行自然的联想而引发的猜想。在科学探究中还有很多提出猜想的方法，例如观察分析法、反向思维法、溯因判断法、因果判断法、概括外推法等。这就需要教师在教学时根据探究内容和学生的已有知识经验及客观事实对学生进行适当的引导。3、让学生学习将猜想转化为假设 由于时间和条件的限制，不可能对所有的猜想都制定详细的探究方案，进行实验验证，这就需要把猜想进一步加工转化为科学的假设。 （1）通过简单的实验，从猜想中提炼假设 （2）经过合理性分析，提出假设 总之，猜想与假设是教学过程中一种重要的教学环节，在新课教学中尤其如此，我们只有重视这个环节，并精心设计这个环节，才算真正做到了调动了学生的积极性，才更利于发挥物理课程的总体功能，为学生的全面发展服务。? 笔记3：制定计划与设计实验能力的培养“制定计划与设计实验”是学生在进行科学探究活动时必须经历的一个过程，是科学探究的重要环节，也是学生的难点所在。它旨在让学生动手之前先动脑，使探究活动的方法更明确、思路更清晰、过程更科学。要完成好“制定计划与设计实验”这个环节的教与学，应该明确：一、制定计划与设计实验是从操作的角度把探究的猜想与假设具体化、程序化的一般的做法是：分析该探究要解决哪些问题 每个问题有哪几种解决问题的方法 确定选择哪种方法 确定需要什么实验器材 构思操作步骤 二、制定计划侧重于计划的系统性和完整性。一份完整的计划内容包括：研究的目的、研究的对象、研究的方法、研究情况的猜测、研究的步骤、研究的材料和工具、研究的记录方式等。三、实验设计的三个原则是：1、尽量减小由于实验原理不完善带来的系统误差； 2、尽量减小由于测量仪器不准确带来的误差； 3、尽量减小外界环境对实验的影响。四、选择实验器材选择实验器材要考虑到实验器材的安全性、实验的误差、实验操作方便与否、实验器材的规格、探究器材的成本等因素。所以，在进行探究所需器材的准备时，可多提供一些与该探究无关或可以作为替代的器件，供学生自主选择。五、教师应及时地引导学生紧紧围绕着“猜想与假设”，积极寻找、设计、验证“猜想、假设”的实验方法。常用的物理实验设计方法有：观察法、实验法、比较法、类比法、等效法、控制变量法、模型法、排除法、理想实验法、定量测量法、科学推理法等，研究一个物理问题或物理规律时，往往需要同时用到几种研究方法。六、培养学生“制定计划与设计实验”能力可以采用以下策略：1、先让学生用自己的计划来初次实验，在实验中发现问题就再次修改研究计划，按照新的研究计划继续进行实验。2、在实验前汇报计划，让学生对计划提出质疑，在交流中完善计划。3、探究结束，引导学生回头来反思自己的计划，看看哪些做到了、哪些漏掉了、哪些调整了、哪些补充了，这将有助于引导学生比较规范地操作，体现计划对活动的指导，培养学生严谨的科学学习态度。总之，制定计划与设计实验是一种创新活动，需要打开思路，安排合理步骤，才能设计出较好的实验方案，慢慢养成科学研究中很需要的一种创造性思维。要搞好探究课的教学，教师应该将如何指导学生制定计划，设计实验方案；如何指导学生展示、交流、调整和确定实验方案；如何处理实验过程中出现的问题等放在教学设计的重要位置上。 笔记4：进行实验与搜集证据能力的培养“进行实验”是收集证据的必要过程，“收集证据”是为进行科学分析提供基本依据。一、进行实验 就是具体去实施所制定的实验计划和实验方案，这是培养学生实验能力（即动手能力）、观察能力的重要环节。实验能力的培养应分散在课堂教学、实验课堂、课外探索等多个方面来进行。 1、明确进行实验的基本流程 2、明确进行实验时应具有的安全操作意识 3、实验仪器操作技能 操作实验仪器、设备的能力是利用实验装置实现实验方案的能力。其技能包括认识与调节仪器、手眼协调操作、一般故障的排除，操纵仪器进行实验探索等方面。实验仪器的操作技能可通过以下两个方面来培养。 （1）做好基本仪器的使用性实验 基本仪器的使用性实验是学生实验的基本类型之一。这类实验的目的是：要求学会正确熟练地调整使用有关仪器仪表和量具，如刻度尺、天平、游标卡尺、弹簧测力计、量筒、温度计、电流表、电压表、滑动变阻器、电阻箱，等等；了解它们的名称、原理和构造，以及它们的性能，特点和注意事项。通过基本仪器的使用和实验应该做到以下几点： 会调整仪器的零点或确定零点误差。能调整的一定要调整，不能调整的要对相对零点位置进行确定。 会选择恰当的量程。量程过小，则无法使用或损坏仪器，量程过大，则读数不准，测量误差大。选择量程的方法是，先估算被测对象的值，然后选择比该值稍大一些的量程，最后，在可能的范围内，把里程调整到最恰当处。 要正确地操作仪器与读数。要结合仪器的构造原理和测量方法，弄清仪器的使用规则并正确读数。 （2）按实验的操作规程进行规范化操作 在实验的过程中，按照操作规程亲自动手操作，进行观察和测量，可以有力地培养学生的动手能力。规范的操作过程可以分为以下几步进行。 检查和认识仪器。首先检查本次实验仪器（包括工具和其他器材）是否缺少，有无损坏，是否有自己尚不能熟练使用的仪器。如有仪器自己尚不能非常熟练地使用，则根据有关的资料，对该仪器的型号、原理、结构进行了解，对主要部位充分认识，继而掌握仪器的性能。用途和使用方法。 装配仪器。无论是一台仪器各个部位的装配，还是多个仪器和器材的组合，都必须做到正确、合理和完善。 预调仪器。仪器装好后，要根据实验的要求进行预调。如仪器位置的调节，零点的调节或校正，仪表量程的选择，等等。 进行规范的实验操作和数据记录。实验操作的依据有两方面，一是仪器本身的使用规则，二是实验本身的要求。不同的实验对实验操作有不同的要求，但仪器本身的使用规则却很恒定。如不能用手拿法码（要用摄子夹取），不能用温度计作搅拌器，不得用手摸光学镜面，等等。数据的测量和记录要按照实验仪器的使用规则进行。测得的数据按实验前制定好的实验记录表格认真填好便可。 二、收集证据 收集证据是进行科学分析的根据。课程标准中所谈的收集证据，不仅是指从实验中收集和正确记录相关数据、发现相关实验现象，还包括从互联网、图书馆、博物馆等公共信息渠道收集相关资料。因此，对收集证据能力的培养具有广泛的路径和方法，不仅仅局限于通过实验过程来培养了。 但就“物理探究课”来说，收集证据主要是指在实验中采用正确的读数方法，认真读数、记数，获取真实数据，并科学地记录数据，包括科学地设计实验数据表格。 笔记5：分析与论证能力的培养物理课程标准中的“分析与论证”，是指：分析实验设计是否合理、对实验数据或现象进行综合分析，论证猜想与假设是否成立、实验结果是否能验证已有理论或解释学习中的疑问等，最终得出科学结论的过程。实验设计是否合理是进行后续分析论证的基础。只有在确认设计合理的情况下才有可能达到实验目的，使分析论证得出符合客观规律的结果。实验数据或现象并不等于探究的结论，它们只是对实验事实的客观记录。探究的结论是在实验数据和现象的基础上通过分析论证所得出的具有普遍意义的规律，因此分析论证在科学探究中是必不可少的。学生在实验中获得感知，再对实验数据进行分析、比较、概括，进行思维加工，并尝试用自己的语言对探究结果进行描述，力求准确地反映实验结论。学生经历了从物理现象和实验中归纳科学规律的过程，感觉自己也能像科学家“搞科研”一样“发现”科学规律，从而获得巨大的成功感，激发学生探究的热情和兴趣，同时也培养了学生的分析概括及语言表达能力。在物理探究课的教学中，如何指导学生分析处理实验数据，得出结论；如何对待学生得出的“错误结论”，是教师应该思考的问题。 一、引导学生分析处理数据 1、尊重实验事实，客观、真实、准确地记录和描述实验数据，决不能为达到数据精确而任意篡改数据。2、尽可能用定量或半定量的方法来描述物理现象，练习对实验数据采用语言、文字、图表等多种方法来进行描述。 3、学会对收集的信息进行简单的比较。4、从数据之间相互关系的特征，归纳科学规律。 5、从物理条件与物理现象变化之间的关系，归纳科学规律。6、客观、准确地描述实验结果。7、对探究结果进行解释。8、进行简单的因果推理。二、正确对待学生得出的“错误结论” 错误结论的出现是因为多种因素造成的，总的说来可分为前端因素和后端因素。前端因素包括实验方案的制定、实验仪器的选择；后端因素包括实验数据的观察和记录、实验误差的对待和处理、学生已知结论对分析与论证的影响等等。因此，当学生得出“错误结论”时，教师应该用积极的评价态度，鼓励和保护他们的学习热情，在肯定结论中合理可取部分的基础上，与学生一起讨论错误结论形成的原因，启发学生积极进行反思。同时，鼓励学生要坚持自己的结论，不能轻易放弃没有证伪的结论。 笔记6：评估能力的培养“评估”能力是未来社会每个人最重要的素养之一。其能力要求有： 有评估探究过程和探究结果的意识。 能注意假设与探究结果间的差异。 能注意探究活动中未解决的矛盾，发现新的问题。 尝试改进探究方案。 有从评估中吸取经验教训的意识。 认识评估对科学探究的意义。让学生通过探究活动中的评估环节，学会进行评估的基本方法和途径，强化对探究过程和探究结果进行评估的意识，对发展学生的批评性思维具有积极的意义。培养学生的评估能力，应该从以下几个方面来进行：一、引导学生具有评估探究过程的意识 评估探究过程的意识是指对探究的行为和所收集信息的科学性、可靠性有进行评估的愿望，这种愿望通常表现为对如下一些问题的思考：应该保持不变的物理量是否保持不变 对所获得的信息的可靠性是否进行思考 对实验数据的数量级大小是否会观察 对实验数据的异常所持的态度 二、引导学生注意假设与探究结果间的差异 比如：探究结果与探究者原有的知识是否矛盾；探究结果与日常的经验、现象是否冲突；探究结果中各因素之间的关系是否符合逻辑，等等。三、引导学生尝试对探究方案的改进 通过对探究活动的评估，可以改进探究方案。但这一过程是一个有机的、递进的关系： 评估是对探究反思的过程，它不仅可能引出新的发现，还有利于学生养成严谨的科学态度，发展批判性思维。笔记7：交流与合作能力的培养在学生的探究活动中，交流与合作就是指师生之间、生生之间对所探究问题的交流，并进行合作，共同完成探究任务。因此，科学探究的过程，为培养学生合作与交流能力提供了一个很恰当的氛围和平台。一方面，学生在合作群体中讨论与交流，有不同观点的交锋、补充、修正与探索，这些都可以加深每个学生对当前问题的理解、实验技能的提升，对学生知识技能发展具有积极的促进作用；另一方面，在组成合作群体与实施合作的过程中，学生需要掌握和运用一定的交际手段来与他人交往和相处，这就从社会维度发展了学生的适应性。 在探究课的教学中培养学生交流与合作的能力，可以从以下几方面入手：1、引导学生扩大交流与合作范围 在探究活动中，可以先让学生在左右之间进行交流，并合作完成探究任务，这样的训练反复多次后再扩大到小组。当学生已经适应在小组内进行交流与合作以后，教师要鼓励学生，在班级或更大范围内参与和展开合作与交流活动。2、引导学生学会倾听与表达 在学生进行交流与合作的过程中，教师应不断进行巡视，及时提供有效的指导。鼓励学生积极地参与讨论，大胆、准确地表述自己的观点，并注意倾听和尊重别人的发言，从中吸取对自己有利的东西，获得更正确的认识。善待批评，审视自己的观点，学会相互接纳、补充、赞赏、分享、互助等。3、引导学生体验交流与合作的乐趣 由于经验背景的差异，学生对问题的理解常常各异。在进行探究的过程中，这种差异本身便构成了一种宝贵的学习资源。教师应该引导学生在相互的交流中迸发智慧的火花，获取他人之长，从中体验收获的快乐；还应引导学生贡献各自的经验和发挥各自的优势，合作完成单个探究者难以完成的探究任务，并鼓励他们在不同的探究课题中扮演探究群体中不同的角色，以促进他们探究能力的全面发展，体验合作探究后收获成果的快乐。 笔记8：总体感知物理探究课教学设计与实践通过阅读物理探究课教学设计与实践这本书，感受最深的是，在物理学教学中，转变学生学习中这种被动的学习态度，提倡和发展多样化的 学习方式，特别是提倡自主、探究与合作的学习方式，让学生成为学习 的主人，使学生的主体意识、能动性、独立性和创造性不断得到发展，发展学生的创新意识和实践能力的重要性。同时，教师在教学中，如何科学地设计探究性课程，培养学生的独立性和自主性，引导他们质疑、调查和探究，学会在实践中学，在合作中学，逐步形成适合于自己的学习策略更为重要。 要充分发挥学生的主体 作用，教师在教学中就要敢于“放”，让学生动脑、动手、动口、主动积极的学，要充分相信学生的能力。但是，敢“放”并不意 味着放任自流，而是科学的引导学生自觉的完成探究活动。当学生在探究中遇到困难时，教师要予以指导。当学生的探究方向偏离探究目标时，教师也要予以指导。作为一名物理教师，如何紧跟时代的步伐，做新课程改革的领跑人呢？这对物理教师素质提出了更高的要求，向传统的教学观、教师观提出了挑战，迫切呼唤教学观念的转变和教师角色的再定位。 新课程改革是一场教育理念