初中物理教学中的科学探究

初中物理教学中的

科学探究

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，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①对比课内的探究课外的探究能力目标●要求在45分钟之内完成，因此对各要素不能面面俱到，只能侧重对部分要素的锻炼。●在课外完成，时间机动而且充裕，可以进行完整的探究过程。课题内容●一般都是按教材的进度，探究《课程标准》所规定的科学内容项目。●探究项目的科学主题不受《标准》和教材的约束。其内容和生活的联系比较紧密。课题提出●探究课题的提出，由教材的进度决定。●探究课题的提出可以由学生自主决定。探究能力的形成●物理课程有大量的课内探究活动，通过不同课题侧重不同要素，使学生的探究能力得到深入和全面的发展。●整个初中或高中物理课只可能完成不多的几个大的课外探究项目，通过完整的探究过程，发展学生全面的探究能力。②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.循序渐进，逐步提高《物理八年级上册》（第三版）科学探究课题

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1-1声怎样传播（提问、猜想、设计）—加旁批分析1-3响度与什么因素有关（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2-5色光的混合与颜料的混合（提问、设计、实验、分析）实验、分析3-3凸透镜成像的规律（提问、猜想、设计、实验、分析）实验、分析4-2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4-3水的沸腾（提问、设计、实验、分析）实验、分析5-5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5-5并联干路和支路电流关系七要素列入正文，填写报告了解七要素链链链《物理八年级下册》（第三版）科学探究课题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了解七要素6-2探究串联电路的电压规律七要素了解七要素6-4用变阻器改变灯泡亮度观察、设计、操作设计7-1I、R、U的关系(欧姆定律)七要素七要素、设计9-3通电螺线管磁场是怎样的1.相似哪种磁体2.极性电流关系分析论证、表达9-4研究电磁铁1.制作电磁铁2.研究磁性强弱因素设计9-7磁生电的条件作各种假设尝试验证实验、分析《物理九年级》（第三版）科学探究主要课题

（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11-3同种物质质量、体积关系作m-V图像。图像分析11-4测固体、液体的密度测量盐水、塑料块密度12-5阻力对物体运动的影响小车在不同摩擦面前进的距离控制变量12-5二力平衡的条件自己设计实验（有一个图例启发）设计实验13-2重力大小和什么因素有关测钩码重力，作G–m图像图像分析13-3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13-4杠杆的平衡条件列表格，数据分析数据分析13-5比较定、动滑轮的特点从力和距离形成结论14-1压力效果和什么因素有关小桌压沙控制变量14-5浮力大小等于什么溢杯实验15-2斜面的机械效率效率和倾斜度的关系15-4动能大小与什么因素有关铁球碰木块15-4重力势能大小与什么有关自己设计实验设计实验16-3比较不同物质的吸热能力加热相同质量的沙和水控制变量链三、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？表述这个问题发现值得探究的物理问题发现一个现象

对现象质疑形成疑问创造创造表达抽象、概括提炼为科学问题表述这个疑问《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。凸透镜的焦距/cm物体到凸透镜的距离/cm像到凸透镜的距离/cm像的正倒141414142030406047262218倒立倒立倒立倒立凸透镜的焦距/cm物体到凸透镜的距离/cm像到凸透镜的距离/cm像的正倒161616162030406080342722倒立倒立倒立倒立请分析以上数据，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）能力要求凸透镜的焦距/cm物体到凸透镜的距离/cm像到凸透镜的距离/cm像的正倒141414142030406047262218倒立倒立倒立倒立凸透镜的焦距/cm物体到凸透镜的距离/cm像到凸透镜的距离/cm像的正倒161616162030406080342722倒立倒立倒立倒立结论一：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？各小组设计实验、进行实验，检验自己的猜想：①跟液体密度有关：鸡蛋浮沉定性→弹簧秤定量②跟固体密度无关：用等体积铜块、铁块定量实验③跟浸入体积有关：用玩具套娃实验→跟深度无关④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；动画：为什么鱼能上下游动？(浮力改变)。提出探究问题。浮力的概念（上一节课）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：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：①跟液体密度有关：鸡蛋浮沉定性→弹簧秤定量②跟固体密度无关：用等体积铜块、铁块定量实验③跟浸入体积有关：用玩具套娃实验→跟深度无关④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有关？浮力大小等于什么？知识线索教学活动●录像课和现实课有区别(1)录像课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(2)评价录像课，主要是评价对课堂教学的设计△对教材内容的理解△对“科学探究”的理解△对物理课堂教学设计的能力

——怎样体现“过程”目标和“情感”目标2.对案例教学特点的分析案例：对“浮力的大小”录像课的评价2.对案例教学特点的分析（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②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①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2.对案例教学特点的分析（3）重视探究过程的逐步深化①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②跟固体密度的关系③跟固体体积的关系④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：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：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”×ד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