福建省福州市2014届九年级物理下学期课程中的科学探究与设计实施学习材料

1、热学专题复习练习在物理课程标准中提出的课程理念之一是“注重科学探究，提倡学习方式多样化”，并明确提出“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”。物理课程标准将科学探究置于了如此重要的地位，那么，科学探究的含义是什么？科学探究能力体现在哪些方面？进行科学探究的一般过程是怎样的？如何选取适合中学生的科学探究内容？探究式教学的教学设计与实施过程中需要注意什么问题？这些都是在实施新课程改革中摆在我

2、们面前需要探讨的问题。结合本人学习体会和理解，现就这些问题进行简单地探讨，力图达到抛砖引玉的作用。一、认识科学探究（一）、什么是科学探究“科学探究”原指科学家们研究自然界的科学规律时，所进行的科学研究活动。随着科学技术的进步，我们的生存环境和生活质量越来越依赖于科学技术的发展及正确应用。为此，通过优质的教育特别是科学教育提高全民的科学素养就成为当今世界各国谋求发展的战略。进入20世纪80年代以后，世界各国的教育都将科学探究引入到学生的学习过程之中，把学生置于动态、开放、生动、多元的学习环境中，使其在自主学习、自主探索中获得一种新学习体验。学生探究是学生在科学探究活动中，通过经历与科学工作者进行

3、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。学生的探究与科学家的科学探究本质上是相同的，科学家的探究包括通过观察、收集信息，总结分析所收集信息从而对周围世界加以思考，开发并使用一些工具来观测和分析信息，建立模型，提出假说并给以解释，与人交流自己的假说、思想和观念等，从而形成方法、规则、标准和知识等。而学生的探究活动要经历以上科学家探究的历程，体验发现学习的成功，从而对知识建立起新的理解达到深化科学知识的目的。(二)、科学探究的一般过程（三）、科学探究能力要求和能力分析在物理课程标准中义务教育阶段物理课程的学习，将科学探究七要素逐

4、个进行了细化，提出了对应各要素的35条对科学探究能力的基本要求。(见表). 提出问题 (1)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。 (2)能书面或口头表述这些问题发现问题、提出问题的过程：发现一个 现象 对现象质疑形成疑问表述这个问题发现值得探究的问题创 造创 造表 达 抽象、概括提炼为科学问题表述这个疑问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看来，提出问题的过程（至少）有两种：一是通过逻辑思维提出问题，例如，电能生磁，那么磁是否能生电？二是通过发现值得探究的现象提出探究问题。后者对初中学生来说更为重要

5、，标准侧重要求后者。. 猜想与假设 (1) 尝试根据经验和已有知识对问题的成因提出猜想。 (2) 对探究的方向和可能出现的实验结果进行推测与假设科学假设（猜想）的含义和功能：探究的假设（猜想）是指根据已有事实、资料和一定的科学知识对探究课题设想出的可能答案的过程。是一种科学思维的形式。假设（猜想）的作用是明确了探究的内容和方向，为收集事实、分析解释材料提供了框架，为制定研究方案打下了基础好的假设（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）假设（

6、猜想）形成的过程：假定（对问题的答案做出设想） 非逻辑思维解释（根据已有事实、资料、知识对假定的合理性进行解释）逻辑思维学生假设（猜想）能力的发展：让学生经历假定的过程让学生经历解释的过程实例分析：粗心的护士小张仅对一支体温计消毒后，就直接用它给几个病人测体温，结果发现均是39示，可有的病人并不发烧，这是什么原因？ 这是一般意义上的猜想，不是严格意义上的科学探究的猜想。不属于对可检验的科学问题结论的预测，而是对具体事件的猜测。但它仍然依据事实和推理来判断。因此本题是一个很好的问题，但放在科学探究中就不很合适。. 制定计划与设计实验 (1)明确探究目的和已知条件，经历制定计划与设计实验的过程。

7、(2)尝试选择科学探究的方法及所需要的器材。 (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，沿着猜想（假设）的方向来构思探究计划，是制定计划的基础选择探究方法和器材的思路：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。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

8、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。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从影响问题的因素渗透控制变量的意识：认识具体的物理问题常常是有多个因素共同作用的结果。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。例：青蛙的耳朵探究方案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

9、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. 进行实验与收集证据 (1)能通过观察和实验收集数据 (2)能通过公共信息资源收集资料。 (3)尝试评估有关信息的科学性。 (4)会阅读简单仪器的说明书，能按书面说明操作。 (5)会使用简单的实验仪器，能正确记录实验数据。 (6)具有安全操作的意识。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。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

10、的意识；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。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。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。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

11、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。） 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能初步描述实验数据或有关信息：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 (1)能初步描述实验数据或有关信息。 (2)能对收集的信息进行简单的比较。 (3)能进行简单的因果推理。 (4)经历从物理现象和实验中归纳科学规律的过程。 (

12、5)尝试对探究结果进行描述和解释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。)对信息的比较应该在探究假设的指引下进行题目：小红在探究气球的体积与温度之间的关系的过程中，得到下列一组数据，请你帮小红归纳出她的实验结论。353345337328310300体积/cm3403530252015温度/能进行简单的因果推理：认识原因和

13、结果之间具有必然联系对因果推理能力的培养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认识原因和结果是相对的。归纳科学规律，陈述探究结果 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描述信息比较信息. 评估 (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

14、的意识 对公共信息资源的信息可靠程度的估计例：是否会考虑以下说法的差别“据说 ”“据××先生的实验结果， ”“据××先生在××条件下得出的××数据 ” 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。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？能否自圆其说经历评估的过程，获得某些评估结果（优点和缺点）。有评估探究过程和探究结果的意识有从评估中

15、吸取经验教训的意识尝试改进探究方案有从评估结果中吸取优点的愿望，有克服缺点的要求。把发扬优点克服缺点的愿望变为行动，形成新的探究方案。. 交流与合作 (1)能写出简单的探究报告。 (2)有准确表述自己观点的意识。 (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。 (5)有团队精神。 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）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

16、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）既坚持原则又尊重别人，思考别人意见改进自己的方案：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）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）仔细分析课程标准细化出的各项

17、能力要求，可以将它们简单归为两类：一是在每次探究活动中才能及时完成的达成性目标，如“能书面或口头表达这些问题”“会使用简单的实验仪器，能正确记录”等，这些目标能通过某个探究活动当即达成；另一类探究目标属于阶段 目标，它不可能通过哪一次探究活动就能全面落实，如“认识分析论证是在科学探究中必不可少的”“在合作中注意既坚持原则又尊重他人”“有团队精神”等，这些目标只有学生经历多次探究活动和多次评价强化才能逐渐领悟二、科学探究七个要素的操作方法“提出问题”要素的操作提出问题就等于问题解决了一半，因此它是探究过程中不可缺少的一个重要的环节，如果没有这一步就，则探究也无从谈起。（一）根据所学的具体问题进行

18、提问1、根据问题情境提出问题可以从日常现象、实验现象和资料中的现象等几种情况中提出问题（1）根据日常现象提问通过或回忆日常生活中的所见所闻，提出问题。如：看到天空，提出这样的问题：“天空为什么是蓝色的？”（2）根据实验现象提问通过观察实验过程中出现的不明了的现象，提出问题。如：观察实验：将冷水浇在盛有热水的烧瓶底部，发现热水又重新沸腾起来。从而提出问题：为什么会出现这种现象？（3）根据资料所介绍的现象提问这些现象虽然没有亲眼所见，但仍可以深入探讨。如：许多资料中说，飞碟能够在极快的状态下瞬间静止，从而提出问题：难道飞碟没有惯性吗？2、通过对不同现象的比较提出问题（1）寻找物理现象中隐含的关系及

19、规律通过对某一物理量(现象)在不同条件下的不同表现，提出问题：该物理量(现象)与哪些因素有关？如：用手和弹弓分别将石子弹出造成不同的打击效果，从而提出问题：动能与哪些因素有关？（2）比较两种现象、概念或器材的异同点通过对两种具有一定对应关系的不同的现象或器材做某一对应实验：提出问题：它们有何不同？如：观察蒸发和沸腾的现象，提出问题：蒸发和沸腾有何不异同点？ 通过实验，提出问题：导体与绝缘体有何异同点？（3）寻找相同量之间的关系：通过相同的量在不同状态下的情况，提出问题：这一量在这些状态中存在什么关系？如：将电流表分别接在并联电路的干路与去路上产生不同的效果，从而提出问题：在并联电路中，干路的电

20、流与去路电流之间有何关系？3、根据具体的知识内容提出问题（1）物理现象的提问对于常见的物理现象，一般可从如下几个方面进行提问：这个现象发生的条件是什么？这个现象中有什么规律？这种现象分为几种情况？这种现象在生活、生产中有哪些应用？如：在探索光的反射时，可提出如下的问题：光的反射发生的条件是什么？光的反射中有什么规律？光的反射分为几种情况？光的反射在生活、生产中有哪些应用？（2）物理概念的提问对于物理概念，尤其是物理量，在探究时可以按如下的步骤引导学生提出问题：设置问题情境-分析归纳情境所体现的内在规律-引导学生提出问题。如：在研究压强这一物理量时，提出问题的过程如下： 设置问题情境：多组相同压

21、力产生不同效果的例子。 分析归纳：不同情况正压效果是不同的。 引导学生提出问题：如何去表示这种现象？（3）物理规律的提问对于物理规律，一般可先设置隐含该规律的情境，然后让学生提出问题。如：在研究光的抒写自即日起，提出问题的过程如下： 设置情境：转动质量保证的反光镜，使反射光随之改变方向。 引导学生提出问题：光在反射时遵循什么规律？（二）利用创造学方法提出问题创造学方法是指创造工程学中的创造原理、创造技法，它们对于开拓学生的思维、引导学生进行具体的探究与创造活动有着十分有效的作用。1、运用“逆反原理”进行提问（1）逆反原理所谓逆反原理就是引导学生从问题的反面去进行研究与提问的方法。（2）举例 如

22、：奥斯特电流的磁效应说明了“电能生磁”，引导学生运用逆反原理可提出新的问题：磁能否生电？从而拉开了研究电磁感应的序幕。2、运用“美国陆军提问法-5w2h法”进行提问（1）美国陆军提问法-5w2h法5w2h法是针对凡事都有人物、时间、地点、事件、原因和发展的基本特征，提出七个问题如下：为什么(why)；做什么(what)；谁(who)；什么时候(when)；什么地点(where)；怎样(how to)；多少(how much)。当然，在具体问题中，上述七个问题不一定非要全部提出，要根据 具体的情况确定问题。另外，这七个问题仅仅是七个问题的方向，具体的问题不一定非要一致。（2）举例如：在复习“牛顿

23、第一定律”时，可以引导学生自己提出如下的问题：为什么要研究牛顿第一定律？(why)(因为要研究运动和力的关系。)牛顿第一定律的内容是什么？(what)(一切物体在没有受到外力作用时，总保持静止状态或匀速直线状态。)哪些物体符合该定律？(who)(一切物体)在什么情况下符合该定律？(when)(在没有受到外力作用时。)在什么地点能符合该定律所需的条件？(where)(在宇宙的深处。)我们是如何去研究该定律的？(how to)(我们是运用了如下的研究步骤和思维程序：提出问题-猜想-实验-归纳-推理。)有多少种情况下物体总保持静止状态或匀速直线运动状态？(how much)(有两种情况：不受外力时，

24、受平衡力时。)“猜想与假设”要素的操作猜想与假设都是科学假说的不同称谓，虽有所不同，但实质都是一致的。它是在观察和实验材料的基础上，根据科学原理和科学事实进行理性思维的加工以后，对求知的自然现象及其规律所作的假定型解释和说明。猜想与假设是探究的重要一节，它是使学生思维发散的最为活跃的阶段。探究的过程也是一个创造的过程，创造的过程离不开思维发散的过程，无发散思维阶段的过程谈不上是一个创造或探究的过程。因此，猜想与假设一节对于探究过程是极为重要的。下面列举几种该一节的操作方法，仅供参考：1、 按日常的经验或实事进行猜想在一般的学习中，通过日常经验或已知的实事进行猜想与假设是十分常见的。（1）操作程

25、序：提出问题-运用已有的经验-提出猜想与假设。其中已有的经验包括大脑中的已有知识、日常现象实例、实验现象等等已有信息。 （2）举例例1：伽利略在教堂中通过吊灯的摆动现象，从而提出假设，每次摆动的时间可能是一样的。例2：在研究重力势能与哪些因素有关时，采取的方法如下：提出问题后，让学生回忆日常的经验，如高处下落的物体破坏力强、重的物体下落危害大等等，从而提出假设：重力势能可能与高度、重力或质量有关。例3：在研究电流的热效应的有关因素时，可采取的过程如下：提出问题后，学生根据所学的知识感到：在电路中，电热一般都与电流、电压、电阻等三因素有关；根据经验感到时间超长，一般放热会越多。因此，提出猜想与假

26、设：电热可能与电流、电压、电阻、时间有关。2、按物理思维的一般过程建立科学的假设物理思维的主要遵循的思维程序：提出问题-搜寻事实-归纳分析-形成假设或建立模型-理念解释或初中检验。如：在研究“光的直线传播”这一规律时，可采取如下的操作步骤：提出问题教师引导学生提出问题：光如何传播？进一步简化为更加明了的问题：光是沿直线传播还是沿曲线传播？搜寻实事让学生集体思考，相互讨论寻找光传播的实例：a日常的经验实例：手电筒发出的光束、遮阳伞的作用、电影放映时发出的光束b运用桌子上的器材进行分组实验：如用激光手电筒、纸片等器材自由做实验，不必有全班统一的步骤、方案。让学生将上述事例、实验现象全部列到黑板上。

27、归纳分析学生集体讨论，找到光传播的共同特点，即沿直线传播。形成假说或建立模型根据归纳的内容，让学生进一步讨论完善某些细节，上升到假说：光在均匀的介质中传播的路线是直的。根据建立的假说，引导学生提出可以用“光线”这一模型去研究光的传播问题。3、运用直觉进行猜想所谓直觉，是指以以往的知识经验为基础，从整体上跳跃地、直接地、迅速地、抽象地把握事物本质的思维方式，它不需要具体的逻辑推理，也不需要一定的逻辑程序。表现为人们对某一问题的突然领悟，某一创造性思想的突然降临。操作程序：提出问题-凭直觉感受-提出猜想或假设如：在研究光的反射中反射角与入射角的关系时，可采取的过程如下：提出问题：入射角与反射角的关

28、系是怎样的？让学生凭直觉马上做出回答。每个学生的猜想不一定一致：相等、不相等、有时相等有时不相等、入射角大、反射角大4、运用科学方法进行猜想与假设a运用“逆反原理”进行猜想b运用“类比法”进行猜想“制定计划与设计实验” 要素的操作为了研究过程制定方案，它是探究过程中不可缺少的重要环节，是为了检验猜想与假设的正确与否。制定计划可以有许多种方法，但在初中物理中，运用实验的方法是最为重要的，因此，从这个意义上来看，制定计划也就是设计实验的过程。（一）操作过程：设计实验首首先要找到实验的原理，再根据这一原理去设计操作过程。一般来讲包括三个内容：找实验器材；设计实验；设计实验、现象的记录表格。（二）几种

29、常见的具体情况的操作方法1、研究几个量之间的关系cbya这是初中物理中最为常见的也是最为重要的探究内容。也就是研究某个量与几个因素之间的关系，可用下列字母表示：同时研究一个量与几个因素的关系是非常复杂的，必须要利用控制变量法，分别研究这个量与每一个因素的关系，即研究y与a的关系，y与b的关系，y与c的关系。因此，我们只要掌握y与其中一个因素关系的研究方法，其余的与之完全一致。下面我们就来看如何设计y与x关系的研究方案。（1）实验器材实验器材要根据要研究的量来确定，主要的器材有三个：测量y的器材，测量x的器材，使y或x发生变化的器材。如：要研究电流与电压的关系时，其主要的器材如下：测量电流的器材

30、-电流表，测量电压的器材-电压表，使电流发生变化的器材-滑动变阻器。（2）实验步骤一般来讲，为了研究y与x的关系，应该至少测出三组数据，即：y1与x1、y2与x2、y3与x3，然后对这三组数据进行分析，找到说明的问题。通用步骤如下：a、将器材组成实验装置；b、用相应的器材测出y1与x1并填入数据记录表格；c、改变实验情况，测出y2与x2并记录；d、再改变实验情况，测出y3与x3并记录；e、对上述数据进行分析。2、研究同一个物理量在不同情况下的关系由于只有一个物理量x，因此，这种情况比较简单，其操作方法如下：（1）实验器材实验的主要器材就是该研究量的测量工具。（2）实验步骤a、组装好实验装置b、

31、用测量工具分别测出该量在不同情况下的几个数据。c、对这些数据进行分析，找出隐含的规律。（3）实验数据记录表格不同的情况123x如：以研究串联电路电流的关系为例，具体的实验方案如下：（1）实验器材电流表、电池组、两只灯泡、开关、导线。（2）实验步骤a、将电池组、两只灯泡、开关、导线连接成串联电路。b、将电流表接在电路中的a、b、c三点处，测出这些点处的电流值，并记录。c、对这三个电流值进行分析，找出其中的关系。（3）实验数据记录表格不同的情况a点b点c点i/a“进行实验与收集证据” 要素的操作1、本环节的目的本环节是为最终得出探究的结论找到实事、实例与证据。2、进行实验与收集证据的关系（1）通过

32、观察日常现象去收集证据。（2）通过回忆日常经验去收集证据。（3）通过查阅资料去收集证据。（4）通过进行实验去收集证据。进行实验是收集证据的一种方法，并且是物理课堂教学中最为重要、最常用 方法。前三种收据证据的方法比较简单，下面简单谈一谈通过进行实验去收集证据的方法。实验操作一般要求测出三组或三个以上数据或情况，以便从中看出隐含的关系或规律。实验中要注意尽可能让学生自己独立进行实验。关于实验操作的具体要求与常规要求一致。记录实验数据或现象“分析与论证”要素的操作1、本环节的目的对所收集的证据进行归纳与分析，从而得出某些规律，找到某种关系，最终完成探究任务的环节。2、分析与论证的方法常见的进行数据

33、分析的方法有如下几种：（1）运用归纳法得出结论操作程序：分析证据或数据-找到共同点-提炼结论举例：a在研究蒸发快慢的因素时，操作过程如下： 通过大量的实验，学生发现了如下的一些证据：湿衣服放在阳光下干得快，粮食摊晾在阳光下，炒菜前将锅放在火上可使存水很快变干，用电吹风很快将头发吹干让学生分析上述证据的共性：温度升高。学生进一步得出结论：液体温度越高，蒸发得就越快 b根据电流与电压关系的实验研究，通过归纳实验数据可得出结论：电阻一定时，电流与电压成正比。（2）运用推理的方法得出结论，使归纳的结论推广和加深操作程序：分析实验数据或现象-找到它们的趋势-将这种趋势推广到理想化的情况如：在研究牛顿第一

34、定律时，过程：分析实验现象：小车在三种表面的运动情况找到它们的发展趋势：表面越光滑，小车运动得越远推广到理想情况：表面非常光滑，小车将永远运动下去（3）运用比较法得出结论3、初中物理结论的常见形式（1）两个量之间的关系(x与y的关系)1定性的关系a、x越大，y越大如：导体长度越大，它的电阻就越大b、x越大，y越小如：导体的横截面越大，它的电阻就越小2定量的关系a、y与x成正比如：在电阻一定时，电流与电压成正比。b、y与x成反比如：在电压一定时，电流与电阻成反比c、y与x之间的平方关系如：电流通过导体产生的热量与电流的平方成正比（2）同一量在不同情况下的关系和差关系：x=x1+x2+x3+xn如

35、：在串联电路中，电压的关系是：u=u1+u2+u3+un相等关系：x=x1=x2=x3=xn倒数关系：“评估”要素的操作1、检验过程是否合理对实验的原理、步骤进行反思，看看是否有科学性的错误或不够合理之处。2、结论的可信度根据实验结果，横坐标操作过程中有无失误之处，误差在何处，误差的原因是什么。根据上述的分析，判断测量结果、得出的结论是否可靠。将结论与假设进行对照，看看是否一致，进一步体会猜想的作用。3、改进探究的方案根据对结论的可信度的分析，进一步使操作过程科学合理，并找到减小误差的办法，进一步改进探究的方案。如：在探究了蒸发快慢的有关因素之后，让学生相互讨论，回顾刚才的探究：（1） 是否真

36、正控制了变量？有哪些干扰因素？如扇扇子的同时也使液面变大等等。（2） 通过分析这些干扰因素，你认为刚才的结论还是合理的吗？（3） 面对干扰因素，你如何去改进实验方法？“交流与合作”要素的操作1、交流与合作的形式交流与合作可以以两种不同的形式出现（1） 作为探究过程中自始至终的做法，或可称为探究过程中必须遵循的原则。（2） 作为探究过程中的一个重要的环节步骤2、操作方法（1）作为探究原则的“交流与合作”作为探究的一条原则，应将交流与合作运用于探究过程的始终，从而为探究与创造营造良好的氛围。（2）作为探究环节的交流与合作主要应进行如下的程序及内容：写出探究报告。探究报告可以包括如下几个方面，这几个

37、方面也就是探究过程的七个要素：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。各小组对探究过程进行夜夜讨论与交流，取长补短，最后找到最佳的探究方案。对探究结果进行推广与应用。讨论该结论在实际中的应用、运用它解释常见的现象，利用它对某些现象提出意见或建议。如：在研究了光的反射及其种类之后，针对 许多大楼的镜面外墙所造成的光污染提出解决的办法及设想。三、课堂探究教学的设计与实施1、课堂探究教学设计程序（1）、根据知识点确定探究目标探究目标是整个探究教学设计的灵魂。要确定探究目标，一定要以学生的发展需要、学生的学习特点、学习条件、学习内容、学习资源等为基础。

38、如：在探究固体熔化时温度变化规律的活动中，可以按物理课程标准提出的教学目标的三个维度来确定这样几个目标：知识与技能目标：了解物质的固态和液态可以相互转化；了解熔化的含义；了解晶体和非晶体的区别。过程与方法目标：通过探究固体熔化时温度变化规律，感知发生状态变化的条件；了解有没有固定的熔化温度是区别晶体和非晶体的一种方法；通过对实验数据的处理，了解图像是一种较直观的表示物理量变化的方法。情感态度与价值观目标：通过教学活动，激发学生对自然现象的关心，产生探索自然现象的 情感，培养学生团队合作与交流的能力。（2）、确定科学探究的类型科学探究的类型可分为五类：实验性探究、基于测量的探究、工程设计性控、技

39、术设计性探究、开放性探究。基于八九年级的学生，在物理课程中应主要突出实验探究。如：“探究熔化条件”“探究声音的产生和传播”“探究光的反射”“探究影响浮力大小的因素”等（3）、确定学生学习准备和知识准备参照探究目标，对学生学习特点进行分析：达成确定的探究目标，学生在认知水平上存在多少差距？在知识上是否具有一定的基础？完成这样的探究目标，学生的思维难点和实验操作难点是什么？这些都是成为进一步设计的依据。如：“探究熔化的条件”（4）、确定教学的组织形式探究教学的组织形式应根据科学探究的内容和学生情况来设计，主要有四种形式：教师引导下的探究性学习、分工或分层进行的探究性学习、小组合作式的探究性学习、完

40、全开放式的探究性学习。如“探究杠杆的平衡条件”、“熔化和凝固条件的探究”等。（5）、确定探究活动的器材、环境和教学手段根据探究内容和目标以及学生的特征，我们就可以逐一进行设计：（1）准备的材料或仪器是惟一组合型，还是可以用不同方法均可达到目的的多种组合型；（2）准备的媒体有几种，分别有何用途；（3）安排什么样的学习环境；（4）选择什么样的教学实践帮助学生完成探究。提出问题猜想形成假设制定计划设计实验进行实验收集证据分析论证交流得出结论交 流 讨 论评 估2、探究过程的设计和实施探究的一般过程：具体的设计和实施过程：1、创设情景，提出问题 2、合理猜想，形成假设 3、制定计划，设计实验 4、进行

41、实验，收集数据 5、分析论证 6、交流讨论，得出结论 7、评估3、对科学探究教学过程设计的思考 (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：构思内容结构、即兴表达、倾听交流、评价交流(2).在探究专题以外的教学中渗透科学探究行为(3).对探究课题的要素进行分析、统筹安排、循序渐进下面是北师大版教材的有关科学探究课题第一章 第三节 探究熔化与凝固的条件第二章 第三节 探究物质的一种属性密度第三章

42、 第二节 探究比较物体运动的快慢第四章 第二节 探究声音是怎样传播的第五章 第三节 探究平面镜成像的特点第六章 第二节 探究凸透镜的成像规律第七章 第四节 探究摩擦力的大小与什么有关第八章 第五节 探究影响浮力大小的因素第九章 第五节 探究使用机械能省功吗？第十章 第三节 探究不同物质的吸热本领一样吗？第十一章 第三节 探究影响电阻大小的因素第十二章 第三节 探究电流与电压、电阻的关系第十三章 第三节 探究测量小灯泡的功率第十四章 第四节 探究影响电磁铁磁性强弱的因素下面是人教版教材的有关科学探究课题八年级上册科学探究课题（12项）章节探究内容摘要侧重1-1声是怎样产生的初次探究实验、分析1-

43、1声怎样传播加旁批 （提问、猜想、设计）分析1-3什么因素决定音调高低（提问、设计、分析）实验1-3响度与什么因素有关（提问、设计）实验、分析2-1色光的混合与颜料的混合（提问、设计）实验、分析2-2光反射时的规律（提问、设计、实验、分析）实验、分析2-3平面镜成像的特点（提问、设计、实验、分析）实验、分析2-3凸透镜成像的规律（提问、猜想、设计、实验、分析）实验、分析3-2固体熔化温度的变化规律（第一次出现七个要素）了解七要素3-3水的沸腾（提问、设计、实验、分析）实验、分析5-4串联电路各点的电流关系七要素列入正文，填写报告了解七要素5-4并联干路和支路电流关系七要素列入正文，填写报告了解

44、七要素八年级下册科学探究课题（8项）章节探究内容摘要侧重6-2探究串联电路的电压规律七要素（提问、设计、实验已明确）了解七要素6-3用变阻器改变灯泡亮度观察结构、设计实验、进行操作设计6-4i、r、u的关系(欧姆定律)七要素（提问、实验已明确）七要素、设计8-1磁化钢针探究磁化钢针的方法假设、设计8-2通电螺线管磁场是怎样的1.相似哪种磁体 2.极性电流关系表达8-2研究电磁铁1.制作电磁铁 2.研究磁性强弱因素设计8-4让线圈转起来操作实验8-5磁生电的条件作各种假设尝试验证实验、分析九年级科学探究课题（18项）从九年级开始，教科书中科学探究不再明确列出要素标题章节探究内容摘要侧重10-2同

45、种物质质量、体积关系测量不同铝块质量、体积。作m-v图像。图像分析10-4测固体、液体的密度测量盐水和不规则塑料块的密度11-4力的作用是相互的击掌、推船11-5摩擦力对物体运动的影响同一高度滚下的小车在不同摩擦面前进的距离控制变量11-5二力平衡的条件自己设计实验（有一个图例启发）12-1重力大小和什么因素有关用测力计测钩码重力，作g-m图像图像分析12-2弹簧测力计的制作和使用12-3摩擦大小与什么因素有关图示改变压力和接触面控制变量12-4杠杆的平衡条件用实验杠杆，列表格，数据分析数据分析12-5比较定、动滑轮的特点对结论提出了几个方面的问题13-1弹簧测力计的制作和使用13-1压力效果

46、和什么因素有关木条压橡皮泥控制变量13-5浮力大小等于什么溢杯实验14-1动能大小与什么因素有关铁球碰木块14-1重力势能大小与什么有关自己用身边的器材设计实验14-4斜面的机械效率斜面效率和倾斜度的关系14-4怎样改变物体的内能探究使铁丝温度升高的各种办法15-3比较不同物质的吸热能力酒精灯加热相同质量的沙和水控制变量(4).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

47、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。 四、科学探究的有关案例（一）、完整的探究过程即按照：“(1)、提出问题；(2)、猜想与假设；(3)、制定计划与设计实验；(4)、进行实验与收集证据；(5)、分析与论证；(6)、评估；(7)、交流与合作。”的完整步骤进行探究的过程。案例：探究滑动摩擦力与接触面积的关系提出问题 在研究了滑动摩擦力与压力、接触面的粗糙程度的关系之后，某同学突然想到，滑动摩擦力的大小是否与接触面的大小有关系？猜想与假设：教师引导学生针对这

48、一问题进行大胆的猜想，全班学生提出如下几种意见：（1）滑动摩擦力与接触面的大小无关。（2）滑动摩擦力与接触面的大小有关，并且接触面积越大，摩擦力就越小。（3）滑动摩擦力与接触面的大小有关，并且接触面积越大，摩擦力就越大。制定计划和设计实验学生分组讨论，最后基本达成一致的实验方案如下：（1）实验方法运用控制变量法，使压力、接触面的粗糙程度保持不变，研究滑动摩擦力与接触面积的关系。（2）实验方案实验器材：弹簧测力计、长方体木块、木板实验步骤：a.将木板平放在水平面上，将木块的最大面与木板接触。b.将弹簧测力计拴在木块上，拖着木块做匀速运动，记录弹簧测力计的示数。 c.将木块的较大的面与木板接触，再

49、做同样的实验。d.将木块的最小的面与木板接触，再做同样的实验。e.分析实验数据，寻找隐含的关系。实验数据记录表格：实验次数123接触面积最大面较大面最小面摩擦力大小f/n进行实验与收集证据根据上述实验方案，全班同学分组进行实验并记录实验现象。分析和论证根据实验数据，各个实验小组分析讨论，得出结论。评估：反思、发现新问题、改进探究方案各小组对这次探究的过程进行反思：实验设计有没有不合理的地方，如木块不同侧面的纹路不同而造成实验数据的不可比性。操作过程中有无失误、误差，如：拖着木块是否真正做到接近匀速运动？木板各处的光滑程度是否完全一致？测量结果是否可信。如果考虑到上述的情况，则实验结论是可信的。

50、交流与合作：各小组将探究的过程和结论告诉同学和老师，互相取长补短，完善探究方案，并对结论的实际意义进行探讨。（二）、灵活的操作过程1、不完整的探究过程不完整的探究过程是指在探究的过程中只运用“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”中的部分要素进行探究的过程。许多探究过程不必完整，只需其中的几步即可。特别是在刚刚开始进行探究教学进，应该先将一些主要的探究要素交给学生，然后再慢慢地使探究的要素逐渐完整。2、探究环节的相互融合探究的各个环节虽然是相对独立的，但是它们之间也没有绝对的界限。根据具体的探究内容，我们也可以将某两个或多个环节融合为一个环节。如：探究蒸发快慢的因素提出问题某同学发现，水泼在地上很快变干，而盛在茶杯中却可以存很长时间，这说明蒸发有快有慢。那么，蒸发的快慢与哪些因素有关呢？猜想与进行实验某同学通过上述的现象，首先想到蒸发是否与液体的表面积有关。于是，他用酒精进行实验。分别在玻璃上滴上两滴酒精，其中一滴用镊子摊开，发现摊开的干得很快。从而证明了刚才的猜想。某同学通过晾衣服都愿意放在阳光下的现象，又考虑到蒸发是否与液体的温度有关。于是，他又在玻璃上滴了两滴酒精，其中一滴用酒精灯加热，发现被加热的干得快。从而证明了刚才的猜想。分析与论证综合刚才的实验，某同学选出了