物理学毕业论文如何提高中学物理教师的科学探究教学能力(编辑修改稿)

物理学毕业论文如何提高中学物理教师的科学探究教学能力(编辑修改稿)内容摘要：

而是他们通过自己思考获 10 得，获得的内容包括对问题的猜想，实验方案的计 划，探讨和实施，归纳和总结。 学生学习到的知识在这里会得到尊重，教师在该科学探究活动中只是合作者和指导者，这也就充分地体现了科学探究教学强调的知识建构需要学生自主、合作，情感和意志也需要学生亲自体验。 任何事情都不可能是一帆风顺的，科学探究也不例外，该 科学探究 活动的开展需要极其复杂并且艰辛的智力跋涉， 在 这其中还会 存在 有大量的障碍和学生本身 存在的 很难克服的困难，在该时刻就需 要 教师适时 准确 的介入，帮助学生解决问题， 并且用鼓励和启示的方法指引他们继续。 显然，教师的这种帮助指导必须是谨慎的，有可能由于过多的干预和指导 会打击学生自身探究的积极性，削弱他们的自主性，剥夺他们的自由创造和归纳构建知识体系的机会。 因此，教师在科学探究中应该注意很多方面的问题，以下小节中我们进行了具体的探究。 第一节 要引导学生而非代替学生 “一切为了每位学生的发展”是新课标的最高宗旨和核心理念。 学生首先 得是完整的、具有独立意识的人，这是新课标所提倡的。 作为完整的、具有独立意义的人而存在的学生，既具备人格力量和智慧力量，也体验着全部的教育生活。 教师要给学生一个完整的生活环境，充实学生的精神世界，提供给学生展示个性的空间和时间。 学生作为独立 的个体，也就意味着其不是教师随意支配的“物体”，教师不能强加给学生任何东西，例如教师的意志、知识。 在教学活动中，学生是主体，他们有属于自己的知识、意愿和思维基础，因此，学生学习的活动教师是不能替代的。 学生已经形成于头脑中的“东西”，有的来自课本，也有的是来自生活积累的经验，当然也有的是所生存的环境给渲染形成的，教师应对学生所形成的基础有一个正确的估计，并且在教学时合理的利用。 如果我们过多地低估了学生的已有基础 ，教师包办太多会把简单的问题复杂化，浪费时间，浪费精力，更会挫伤学生的积极主动性。 如果我们过高的 估计，就会使学生在进行科学探究活动时困难重重，也会浪费时间并且挫伤学习的积极性。 由此可见，在让学生进行科学探究活动时，教师并不是完全盲目地放开学生让他们自己尝试，而是应当充分地关注学生顺利完成科学探究活动需要的基础，给他们提供的应当是指导、引导，而非替代。 这些问题教师在安排科学探究活动前都应该想好。 11 第二节 关注学生学习过程而非一味地关注学习结果 教师和学生对物理概念的理解往往有很大的差异，教师如果将自己的理解强硬塞给学生，则会造成学生进行科学探究时的困难，所以，教师应该十分关注学生是如何理解的科学知识， 在认识上存在的困难，帮助学生建构在自己头脑中物理知识的方法。 此外，学生在按照科学探究环节进行科学探究的过程中，不同学生的表现会有比较大的差异，通常情况下，教师会仅仅关注顺利完成探究活动的学生，表明教学目标已经达成。 但是科学探究教学是一开放式教学，不同的学生应有不同的要求，既要积极鼓励学习成绩好的学生，又要耐心地帮助学习困难的学生顺利地完成学习任务，共同享有学习结果，来促进每位学生的发展。 中学物理教学中，进行科学探究教学的目的之一是让学生亲自经历科学探究活动的过程，所以在进行开展科学探究活动时，教师关注的应 是学生学习的过程而非是学生学习的结果，重点让学生经历探究过程，例如，学生在进行科学探究时应该采用何种措施途径获得知识，在获得知识的过程中，学生有怎样的亲身体验，在进行交流合作的过程中会有怎样的收获等等。 在进行学习时学生带着疑问，可以解决了学习，探究过程中的问题，并且又会产生新的问题，在教学的过程中，我们不能让学生没有问题可问，中国的学生总是不会提问，这是中国式教学的现状，如果新的课程改革能够使学生学会如何提问问题，学会怎样自己去掌握知识，那么就相当于给了学生一把打开大门的钥匙，学生就可以用它打开各种各样的门。 这样的话， 学生就会带着问题走进学习，教师也就会在帮助学生解决问题的过程中更好的引导，激发学生提出更多的问题，在学生带着更多的问题走出时，学生就会进一步思考、探索，学习的东西也就自然而然的延伸到了课外。 传统 案例分析： 高中物理中“曲线运动速度的方向”这个课题，传统的教学方法是：列举旋转砂轮上的火星，旋转雨伞上的水滴沿圆周切线飞出的事例，由此得出曲线运动的速度方向是跟曲线相切的结论，很显然，该传统的教法是重结果的做法。 因为仅仅依靠这两个圆周运动 的特例就给总结出一般曲线运动速度方向的规律，不论是从学生的认 知规律还是从学生已有的知识逻辑上都是欠缺的。 改进方案： 12 过程一：举例，列举砂轮上的炽热微粒、链球等圆周运动物体为例，由此猜想到圆周运动的速度方向可能与切线相切。 过程二：实验，用一水平桌面，在上面 铺一白纸，白纸的中央 固定一细绳， 细绳的另一端栓小球，将小球以细绳为半径， 围绕固定点做圆周运动， 细绳的栓小球端的 下端放一点燃的蜡烛，小球涂上染料，在做圆周运动的过程中，蜡烛会燃断细绳， 通过 观察小球脱离细绳时 在白纸上留下的痕迹来确定小球 运动的速度 方向。 过程三：理论分析，过曲线上 A、 B 点做割线，当 B 点非常接近 A 点时， 割线便成了过 A 点的切线。 过程四：概括，引导学生分析归纳，得出结论，做曲线运动的质点在某一点的速度方向是沿曲线在这一点的切线方向。 过程五：体验，“飞镖”实验 ，实验飞镖在空中运动和插入对面的入射角，体会曲线运动速度方向跟曲线形状的关系。 该方案的改进充实了过程 3 和 5。 过程 2 的设计，使学生体验到严谨的实验过程，由于小球本身带有染料，当小球在脱离圆周运动飞出的一瞬间，桌面上会清晰留下小球运动的痕迹，这样的设计可以使学生更加清晰、严谨地观察到小球在做圆周运动时速度的方向，也会使 学生感到实验结论的形成不是草率 的。 过程 3 的设计既渗透着物理学的实验和理论两种研究方法的思想，又渗透着极限的概念。 过程 5，可以使学生运用曲线运动速度的概念来观察飞镖的飞行。 这个设计可以增强学生理论联系实践的意识，培养学生用已学到的知识来解决日常生活中问题的能力。 第三节 提高自身的素质与转变教学观念 科学探究活动的新疑性要求教师要多研究教材，多比较新旧教材的不同之处；认真仔细地研究教材改变的目的，抓住科学探究活动的目的，设计严谨的课堂教学，设置合理的问题。 根据新课程标准的特点，教师的知识结构内容也应相应的发生转变： 由单向型转变为复 合型，强调在深厚文化之上突出专业知识，要充分考虑现代知识信息化和综合化的特点，从广阔的空间选取核心重要的知识内容，强化相关学科之间 的联系， 13 与社会、生活、科技要充分融合； 从封闭型向开放型转变，教师的知识结构要有从外界吸收知识的强烈积极主动性，能够有效地将新知识进行同化、顺应，形成自己的知识结构，还要使知识结构保持创造性和内部知识生产力的旺盛性； 由被动型转变为主动型，要从不同学科的角度选择对自己有用的信息，与传统的知识结构比较，它具有更大的主动性与创造性。 由经验型转变为学者型，十分强调反思的优化促进作用， 教师的思维活力 将会有很大幅度 的 提升激发，与之同时，反思能力也将会有很大提高，可以自发地将经验上升为理论的层次高度，用严谨的教学态度和科学系统的方法来应对挑战，并且加强研究，不断总结提高。 中学物理课程活动从真实的人类活动、事件和现象出发，教师要在这种真实的环境中来关注学生的情感态度、价值取向和认知策略，跨过学科的界限，努力帮助学生将科学精神与人文精神完美结合，要想完成如此任务，教师就应完整的理解物理的科学与文化，由实现学生学习真正 物理的文化与科学的角度来看，教师应具有广泛丰富的文理学科知识和普遍的人类智慧， 有从事科学探究活动的经历体验，具有科学探究能力，了解物理学的科学探究历史与研究的模式，熟悉物理学发展趋势与发展前景。 第四节 注意教学评价的多样性 新的评价体系的基本理念有以下几点：。 学生学习的评价既要包括学生对于物理知识规律的掌握、理解的程度，以及推理、理解能力的水平，又要包括学生对于过程的把握以及理解，再就是学生的科学态度、情感态度、价值取向的评价。 ，弱化等级评价。 学习和评价是事物的两个方面，评价的功能主要是给教师的教和学生的学提供有利用价值的信息，其中 有关于学生的学习效果信息是通过关注学生学习过程得到的。 ，又要评价学生学习参与表现。 进行评价不是针对学生学习了多少知识，记住了多少信息，相反是要考查学生的推理、应用知识的能力，所以进行学习评价时要注重 的是学生学习知识的建构能力上。 14 在进行学习评价时设置自我评价环节，可以使学生自己进行学习上的反思与思考，通过这一环节，学生可以更加明确 自己应该学习的知识，并且把这种外部欲望转变为内部动力，促进学生的学习，还可以培养以及提升自我评价的能力。 在进行评价活动时要做的尽可能地贴近预期效果，并且将这种掌握的规律、知识运用到现实世界，来解决日常生活中的问题。 学生健康成长的前提是自尊心，实现教学相长的基础也是自尊心，对于学生，所经历的测评和评价都是自信心建立的良好时机。 所有的学习活动都是需要评价形式的，使用旧的评价体系来评价新的教学模式是不科学的，其效果也会不好，因此，对于学生的科学探究活动，不应该仅仅通过试卷、标准答案 来给予分值的评价方式，但是也不能完全地脱离学业评价，既包括学生的学业成绩，也包括发现和发展学生的多方面的潜能，帮助学生认识真正的自己， 明确了解学生发展的需求，建立学生的自信，促进学生提高自我。 第四章 科学探究物理教学的几种类型 第一节 科学探究式物理概念教学 “物理概念是反映物理现象和物理过程本质属性的一种思维方式，是物理事实的抽象，它是在大量观察实验的基础上，运用逻辑思维的方法，把一些事物本质的共同特征集中起来，加以概括而形成的。 ”【 5】 形成物理概念是一种脑力活动，具有创造性，是依据研究问题的要求、需要，在科学实验的基础之上， 通过充分分析所研究客观事物的特征和属性特点，运用抽象逻辑思维方法总结概括出客观事物共同的属性和本质的特征。 例 如力、自由落体运动、机械振动、平抛运动等物理概念就是通过分析、综合、比较、抽象总结、概括出这种物理事物的物理概念。 通过大量的观察分析与实验探究，才能建立起物理科学体系，但是，直接的经验中会有很多的非本质东西，它们会干扰扰乱学生的分析归纳，这就需要经过“去粗取精，去伪存真”的整顿修改，将物理进行的实际实验转变为“理想实验”，这样才会抓住物理现象中最 本质的东西，筑建起正确的物理概念。 因此，理想 —— 科学探究模式是来自真正的实验，是对真正的实验的一种再次创造， 15 是帮助学生由感性阶段走向理性阶段的重要环节，是引导科 学家科学探究新的事物、新的物理概念建构的中心环节，该种科学探究模式可以更好地培养学生的物理现象观察的直觉思维、逻辑分析思维和归纳总结思维。 该科学探究教学模式的教学程序是： 提出问题 —— 理想实验 —— 命题概念 —— 概念应用 案例 —— 电场强度（见附录二） 第二节 科学探究式物理规律教学 “物理规律是物理基础知识中最重要的内容，是物理学知识体系的中心。 它反映了物理现象，物理过程在一定条件下发生、发展和变化的规律。 ”【 6】 物理 规律的科学探究的教学过程包括以下几点： 、探究规律的物理环境。 在进行 物理规律的学习时，首先是要使学生能够发现问题、提出问题，这就要求首先应把物理环境创设好，可以激发起学生求知的欲望和探究的兴趣。 在中学物理阶段，常用的物理研究方法包括实验科学探究法、理论推理法和两种方法的综合，这里主要是介绍实验科学研究法。 （ 1） 通过运用日常的生活经验和观察实验的现象来分析，归纳总结出结论。 （ 2） 对实验的数据进行数据处理归纳总结，得出结论。 （ 3） 首先通过对实例的分析和实验的现象， 总结出结论，该结论是定性的；然后在通过进一步的实验探究得出结论，该结论是定量的。 （ 4） 通过采用控制变量法，得出几个物理量之间的规律。 （ 1）提出假设，检验、实践和修正假设、总结得出结论。 （ 2）指导学生对于得出的物理规律进行讨论。 对于学生通过科学探究得出的物理规律，教师应引导学生结合日常生活中的实际问题进行讨论，这样就可以深化学生对于物理规律的理解与巩固，逐步培养学生领会、分析、处理和解决问题的思维方式与方法。 教师应积极组织学生进行规律练习， 指导和训练学生运用已经学习过的物理规律解释说明日常现象，培养学生的语言表达能力和逻辑思维能 16 力，逐步的提 高学生的思维能力和解决问题的能力。 提高科学探究的模式得出的物理规律，物理实验的可重复性操作以及准确度很高，甚至可以借助于图像，把数据进行描点连线，分析所形成的坐标图像就可以很容易的总结出规律，这种科学探究的方法既可以使学生物理规律容易理解，还可以激发学生学习的主动积极性，调动起学生的研究兴趣。 科学探究教学程序如下： 创设情境 ——— 实验探究 —— 归纳规律 —— 应用规律 案例分析 —— 焦耳定律（见附录三） 第三节 科学探究式物理实验教学 根据科学探究的目的，使用科学的实验仪器设备，人们控制或者是模拟自然过程，使其 按预期方向发展，并且最终尽可能的减少外界的干扰，来探究物理变化规律的科学活动成为物理。