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如何在物理教学中培养学生的探究精神和能力

03月04日 编辑 39baobao.com

[如何在科学活动中培养幼儿的探究能力]一、科学探究活动的内容要有利于激发幼儿的探究兴趣 二、活动过程中教师要给幼儿多提供动手操作的机会 三、教师应利用各种方法让幼儿获得成功的快乐体验 教师一定要根据幼...+阅读

从心理学角度看,能力是一种影响人的活动效率,促使活动顺利完成的个性心理特征。根据美国国家研究理事会1996年发布的《美国国家科学教育标准》,科学探究在教育上指的是学生们用以获取知识、领悟科学的思想观念、领悟科学家们研究自然界所用的方法而进行的各种活动。因此可以将科学探究能力界定为影响人的科学探究活动效率,促使科学探究活动顺利完成的个性心理特征。 在物理教学中,教师应该创设多样化的教学情境,重视学生科学探究能力的培养。 1 注重实验教学,使之成为培养科学探究能力的重要途径 物理学是一门以实验为基础的自然科学。高中物理新课程的各个模块均安排了一些典型的物理实验,对其所要解决的问题进行了精彩的验证或探索。物理实验从确立实验目的到设计实验直至最后的结果分析,其实验过程实质就是科学探究的过程,因此物理实验是培养学生科学探究能力的重要途径。

然而,过去教师在教学过程中,往往是应用经过几次消化了的材料来讲授,或者经过抽象的理论分析加以表述,把已有的知识进行系统归纳,形成简明扼要的理论体系。比如研究变压器的输出电压与哪些因素有关的问题时,教材即是以变压器的结构与原理为切入点,简明扼要从理论上推导出了 的结论。这样的结论当然是必要的,但是这样的教学方式,往往会造成学生对科学概念的产生和发展的误解,以为什么结论都可用数学方式推导出来,失去了对观察实验的兴趣,使学生们不了解科学结论到底来自何方。 (2)猜想与假说:由学生思考并互相补充得出输出电压可能会跟输入电压、原副线圈匝数、电流频率、铁芯等因素有关。 (3)制定计划与设计实验:引导学生制定利用控制变量法来进行实验的计划,思考需要测量的数据与可能需要的实验器材,如电源、原副线圈可变的变压器、多用电表等。

(4)进行实验和收集证据:对学生进行分组,并各选择一个因素进行实验研究。 (5)根据证据进行解释:由各组选派代表,提供实验数据并作出解释: 与铁芯、频率无关。 (6)交流与检验:引导学生从理论上推导结论,将其与学生的实验结论进行比较,引导学生进行实验误差分析。 事实证明,学生通过实验获得的学习效果与科学探究能力发展,比教师做演示实验或在黑板上讲理论的效果要好得多。只有在实验基础上建立了正确的、经得起实践检验的理论,才能由表及里,达到对客观事物的规律性认识。在物理教学中,创造条件加强探究性实验教学,是培养学生实践操作和科学探究的能力、发展新知的重要途径。 2 渗透物理学史,使之成为培养科学探究能力的有力示范 物理学史是人类在物理领域认识自然、改造自然、获得知识的历史记录。

无数的科学家为物理学大厦的构筑付出了艰辛的劳动,才结出了今天造福万民的智慧之果。人们在回顾物理学史时总会感慨万千,而在以往的物理教学过程中,我们通常更关注物理学科知识对于学生科学态度、科学精神的教育,而忽视了物理学史在培养学生科学探究能力的示范作用。 物理学的每一步发展,都离不开科学探究;物理学的科学观和研究方法的演化、变革与发展就是一个探究的过程。在这过程中,存在着许多有价值的历史争论,尽管在物理教材的知识体系中并未留下太多痕迹,但是如果我们在物理教学中能适度地涉及这些内容,无疑会让学生随着历史的争论而深入当初科学探究的每一环节中去。 比如牛顿在1672年发表了《关于光和色的新理论》一文,认为光具有微粒的性质,在当时就引起了物理学界极大的争论,胡克就曾质问牛顿为什么光束相交时不发生碰撞(即“光为什么不为光自身所散射”)。

物理学家托马斯?杨通过双缝干涉实验证明了“光的波动说”的正确。从“光的微粒说”到“光的波动说”,再到“光的波粒二象性学说”的提出,其中所包含的对于科学的每一次质疑与推敲,都会给学生以极大的智慧启迪。科学家的思路是怎么产生的,他是如何思考的,他用了哪些方法质疑,从哪些角度质疑,而最终这些疑问又是怎样在实验和理论研究中得以深入并最终获得结论的,而这些结论还有哪些疑问等等。 所以,物理学史本身作为科学探究的历史,也应当让其更加突出探究历程,为学生进行自己探究开阔思路,加深对科学探究过程的理解并发展科学探究能力,使教育功能更加完善地得以发挥。 3 授以方法,为培养科学探究能力寻找路径 能力与方法是密切相关的,教师要培养学生科学探究能力,就意味着要帮助他们掌握完成某种科学任务的方法。

物理学方法是指人们在学习或研究物理问题的过程中发现问题、提出假说、搜集事实、作出解释论证等所遵循的途径和使用的手段,实际上是思维的方法和程序。物理学研究方法,主要是以观察和实验为基础,经过科学抽象,运用数学工具,概括总结出实验规律,然后经过实践的检验,发展为物理理论。 物理学方法是物理学发展的灵魂,是以知识学习到能力发展的桥梁。物理学方法是指物理学的具体科学方法,通常认为有:观察法、实验法、理想化方法、类比方法、假设方法和数学方法六种。教师如果能以物理学方法为线索组织教学过程,实施知识教学与物理学方法教育的...

当前物理教学中怎样培养学生的科学探究素养

物理教学中怎样培养学生的科学探究素养通过物理教学实践,积极探索出促进学生全面发展、提高科学素养的高中物理课程的教学、学习方式,努力使提高学生科学素养的理念和目标落到实处。本文分析了影响中学生科学素养水平的有利因素和不利原因,同时对培养中学生科学素养进行了一系列的对策研究,为寻求提高中学生科学素养的途径与方法提供了一定的依据。(摘自河南远程教育培训)

一、高中物理新课程应采取以探究式教学为主的教学方式[1] 传统教育认为:知识是被动接受的;知识的学习过程主要是记忆过程;知识的学习带有社会强制性。传统的物理学习建立在人的客体性、受动性和依赖性的基础上,忽略了人的主动性、能动性和独立性,学生的学习状态始终处于被动接受式状态。物理学是一门实验学科,知识的阐述和理论的建构是通过科学探究得出。为此,新课程物理教学中应把科学探究摆到首要位置,课标中和教材中给出了大量的探究课题,注重从自然与生活现象引入问题,通过探究寻找规律,然后介绍知识在生活、生产中的应用。注重将科学探究的各主要环节渗透于不同章节,让学生在科学探究过程中,学习物理知识与技能,体验探究的过程,学习探究的方法。注重学科间的渗透、人文精神与自然科学的融合,以便学生学习科学精神与科学态度、客观了解科学的社会功能,树立正确的科学观。 物理科学探究与以往的物理实验有着根本的不同,其主要差别在于以前的实验是教师或教科书划出了从问题到结论的单一路径,学生只是再操作一遍,以验证实验为主。而科学探究是让学生自己动脑、动手,自己发现问题,解决问题,最后撰写简单的实验报告,以培养学生的科学素养为主要目标,选择最能体现教育价值的知识作为课程内容,与此同时,将物理科学最新进展引入课程,如纳米技术、超导、快中子增殖反应堆、可控热核反应等。 因此,教师要树立以探究式教学贯穿高中物理教学全过程的思想,为学生创设亲身参与探究的问题情境,这将成为今后物理教学中的重头戏。

二、物理实验要贯穿高中物理新课程教学的始终 总之,在高中物理教学中,教师应该积极开发适合教学的实验项目,充分利用实验资源做实验,提倡使用身边随手可得的普通物品做物理实验。

三、将物理学史教育有机地整合到物理课程教学中 物理新课标是围绕着国家教育方针,以提高国民科学素养为目标而制定,科学素养其最核心部分就是受教育者对待科学的情感态度与价值观。 物理学史,它以人类与物理世界对话的历史为研究对象,融合了与物理学有关的自然科学以及与人类思想、社会历史发展有关的多学科知识,是一门自然科学、人文科学、社会科学、思维科学紧密交叉渗透的综合学科。通过成功的科学家遇到困难如何思考、如何探索达到目的,描绘物理学家探索科学的欢乐与痛苦、成功与失败,使受教育者精神上受到感染、情操得到陶冶,意志得到磨炼,鉴赏力得到提高,正确理解人和自然的关系,正确理解人与社会的关系,并产生热烈的感情形成了对美和善的辨别力和追求热情,从而使学生的心智得到和谐的发展。 在物理教学中渗透物理学史教育,教师必须注意解决好三个问题:一是要使物理学史故事和物理知识的学习有机地融合在一起,不要使学生感到它是物理课程的附加部分;另外,教师所提出的物理史故事的学习问题,一定能为学生提供一个学习情境和探究过程;三是教学设计时采用学生课外进行课题研究的方法,以解决教学课时少和科学史学习比较费时的矛盾问题。 由于物理学史其内容的特点及它所具有的丰富教育因素,决定它在培养学生的情感态度与价值观方面能发挥出独特的功能,起着重要的作用。因此在高中物理教学中,把物理学史教育整合到课程教学中,而不是成为物理课程教学的一个附加部分,是使提高学生科学素养这一目标得以落实的重要途径之一。

四、开展物理课外活动,陶冶学生科学素养情操 物理课外活动,主要有课外小实验,小制作,小发明,小论文以及物理游戏活动。心理学告诉我们,初中学生抽象逻辑思维开始占优势,已有可能初步理解矛盾对立统一的辩证思维,初二开始,学生的抽象逻辑思维由经验型向理论型转化,到高中,发散思维变得活跃,不轻信现存的答案。因此开展物理课外活动,对于发展他们的逻辑思维很有好处。通过这些课外活动,增强了印象,加深记忆,也培养了对科学的兴趣,促进了科研能力的发展,从而使他们在有兴趣的活动中自然地得到科学素养的教育。

五、开展物理讲座,渗透科学素养的培养 用讲座形式来激发学习物理兴趣,对拓宽学生的知识面,培养分析、解决问题的能力,培育科学素养是十分有效的。讲座可减少学生看书的时间而获得大量信息,一般来说,利用讲座培养学生科学素养有两种形式:

(1)在讲座中渗透;

(2)专题讲座。讲座的内容可以根据教学内容和学生的特点选择合适的题材,如与生产生活相关并且有广泛应用的物理知识,与社会发展有着重大关系的物理知识,与科学,技术有关的社会热点问题,物理学发展的成就及前沿问题。通过这些讲座,培养了学生的社会责任感,...

如何在物理教学中培养学生的科学探究能力

物理课程标准中,把科学探究式学习作为一种重要的学习方式,让学生通过探究活动,体验科学研究的过程,懂得科学的思维方法,保持强烈的好奇心和求知欲望,培养正确的价值观。探究式学习方法是学生学习科学概念、发展科学思维能力的一个强有力的工具。学生在探究性学习中,不仅能产生浓厚的学习兴趣,而且能感受到自己的失败与错误,通过纠正错误,逐步走向正确,真正体会成功的喜悦,同时也培养了学生的实践能力和创新能力。物理从本质上说是一门实验科学,物理规律的发现和物理理论的建立都必须以严格的物理实验为基础,并得到实验检验。因此在物理实验教学中,培养学生的探究能力就显得尤为重要。

一、 在演示实验中寻找机会培养学生的探究能力在以前课堂上的演示实验,一般都是老师做学生看,学生没有参与到实验当中,不利于学生实践能力和探究能力的培养,将演示实验改为探究性实验,让学生充分动脑、动手、动口、发挥学生的主体作用,从而有力于探究能力的培养。例如:在讲"光的反射定律"时,将老师的课上演示实验布置为课前的探索性实验,让学生准备一只激光笔、一个反射面(小镜子、可乐罐内壁、光盘)、一个白屏,上课时请同学到讲台上,用自己的光反射仪演示课本上的实验,学生边演示,老师边指导,师生共同交流,以"点带面"把知识点的教学落实到全体学生,最后全班同学用自己准备的仪器做实验。既让学生主动获取了知识,活跃了课堂气氛,又培养了学习能力和兴趣,体会了科学研究的乐趣。

二、 在分组实验中培养学生的探究能力学生通过分组实验活动能初步获得提出问题的能力,体验科学探究的过程和方法,学会从物理现象中归纳科学规律,分组实验是物理教学中重要的一部分,是培养和训练学生科学素质的主要渠道,。只有学生独立使用仪器,亲手做实验,才能培养和提高实验能力,在上分组实验课时,我不是告诉学生如何做实验,而是引导学生如何完成实验,例如:做"研究凸透镜成像规律"实验时,我首先让学生观察光具座上有什么,怎样用;凸透镜、光屏、蜡烛它们的前后顺序如何放置、高度怎样调整。让学生思考、交流、得出结论。老师适时指导,及时点评。然后由学生完成实验。完成课本上的试验目的后,又给学生提出问题:如果没有光具座,这个实验该怎样完成?需要哪些仪器?怎样做?在前面成功完成实验的基础上,学生以饱满的热情积极献计献策,然后要求学生课后用自己准备的仪器,探究光路是否可逆,凸透镜被挡住一部分,是否能成完整的像等等问题。通过一系列的探究活动,学生对探究方法有了进一步的认识,探究能力得到了进一步的提高,获得了成功的喜悦,产生了探索科学的欲望。

三、 在课外实验中培养学生的探究能力开展课外实验对学生是一个很好的锻炼,对于理论联系实际,开发学生智力,提高学生学习物理的兴趣和培养探究能力都是很有效的。比如,讲光的色散一节时,老师让学生课前完成色散实验,没有三棱镜怎么办?学生会想出:在透明水杯中,放一些水,在一张纸上移动,观察现象;或在水盆中斜放一块平面镜,让阳光照射平面镜,在墙上观察现象,通过这些活动,让学生知道:想弄清一个现象,探究一个问题,有多种方法,多条途径,只要肯动脑筋,多实践,知识的大门总是向我们敞开着的。再如:为了探究阳光透过树荫所形成的光斑的形状以及形成的原因,学生们首先作出猜想,设计实验,然后用硬纸板作出不同形状的小孔(圆形、方形、三角形、梯形),观察光斑形状;再作出不同形状的大孔(圆形、方形、三角形、梯形),再观察光斑形状;用学过的理论解释观察到的现象,得出结论。通过前面的实践活动,使学生步步深入地进行自主探究,更好地领会到科学探究的思想和方法。通过演示实验、分组实验、课外实验,不仅达到了教材上提出的实验目的,还培养了学生理论联系实际和实事求是的科学作风,严肃认真的科学态度,以及对日常生活中物理现象的严密观察和勤于思考,更培养了学生自主探究科学的能力。学生们对科学探究产生了极大的兴趣,形成了自主学习、自主探究的浓厚氛围,学生们积极性高,兴趣浓,方法好,对学好物理充满了信心,对科学探索有了更高的追求。

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