科学探究下的物理教学论文范文

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一、科学探究的过程

科学探究的过程是一个提出问题、探索问题、解决问题的一个具有创造性的过程，也是一个思维形成的过程，这个思维的过程是模拟科学研究的程序而进行的，因而这个过程与科学家的科学研究具有相似性．科学探究的一般过程与程序是: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．在上述这些程序中，并非研究任何问题都需要这些过程，探究有些问题，可以省去中间一些步骤．①提出问题．就是通过实验或实例，使学生发现问题并提出要研究的课题．②猜想与假设．通过集体思考与独立思考相结合等方式去猜测问题可能的原因或提出科学假说．③制定计划与设计实验．为了检验猜想是否正确，应设计一个验证过程，在这个过程中要考虑到影响问题的各个方面．④进行实验与收集证据．按照制定的方案来进行合理实验操作，并对操作中观察到的实验现象进行记录，也可以收集日常生活中的相关资料．⑤分析与论证．通过对实验现象及有关实例的分析，检验猜想与假设的正确与否，并进一步提出猜想或得出结论．⑥评估．让学生对整个探究过程进行反思与评价，总结经验教训．⑦交流与合作．让同学们在探究过程中相互交流经验与观点，改进探究过程，并对探究成果进行推广与应用．对于科学探究的这七个要素，可以灵活地运用，也可以根据具体的探究问题，对这些要素进行组合、变序、合理增减等．

二、科学探究各个要素的操作要求

科学探究是模拟科学家的研究过程，按照一定的科学思维程序探索学习的过程，从中学习科学方法，因而科学探究的各要素在操作时必须遵循一定的操作方法．①提出问题这个环节中，能否提出问题是非常重要的，只有提出了问题，才有研究的方向，而提出问题又可以从多个不同的角度，可以从日常现象、实验现象和资料中介绍的现象中提出问题，例如:为什么刚刚打开高压锅，会发现里面的水沸腾起来?为什么抽了气的矿泉水瓶子会变瘪呢?②猜想与假设是在学生已有经验及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加工以后，对未知的自然现象所作的假设性解释与论理，猜想与假设是探究的重要一环，使学生思维发散的最为活跃的阶段．因此，猜想与假设过程在科学探究中显得至关重要，因而，对于学生的猜想与假设都应适时给予鼓励，对于学生提出的任何猜想与假设都应予以重视，并进行合理的分析，这样才能提高学生提出猜想的积极性，从而较好地进行猜想与假设．③制定计划与设计实验，这个环节的目的是为了检验猜想与假设是否正确或者是否为研究过程制定的方案，它是探究过程中不可缺少的重要环节．多数情况下，制定方案是设计实验过程的前奏，设计实验的过程包括“确定实验原理”、“所需实验器材”、“设计实验步骤”、“设汁实验数据、现象的记录表格”，同时还要使用正确的研究方法．④进行实验与收集证据，这个环节的方式有以下几种:通过观察日常现象去收集证据，通过回忆日常经验去收集证据，通过查阅资料去收集证据，通过实验去收集证据．其中通过实验收集证据是常用的一种方法，对于通过实验来找出关系与规律的情况，一般要求测出三组或三组以上数据或情况．⑤分析与论证这个环节是对收集的证据进行归纳与分析，从而得出某种关系或找出某些规律与结论．常见的分析与论证方法可用归纳法得出结论，例如，根据滑动摩擦力与正压力关系的实验研究，通过归纳实验数据可得出结论:在接触面粗糙程度一定时，滑动摩擦力与正压力大小成正比．也可用推理法、比较法、类比法等得出结论．⑥评估这个环节主要是评估实验原理步骤及操作过程有关科学性错误或不够合理的地方，同时找到减小误差的办法，从而进一步改进探究的方案．⑦交流与合作这个环节是指在探究过程中各个环节中进行沟通，取长补短，通过交流与合作找到最佳的探究方案，并提出新的问题．

三、科学探究的误区

科学探究是一个对未知领域进行探索的过程，科学探究的目的不仅是为了使学生掌握知识，更重要的是教给学生一些探究思维程序和掌握实验技能、体验物理科学研究的过程，进而培养学生创新意识和实践能力，因而教师在教学中应时刻注意科学探究的真正目的，教学中教师要当好“导演”，学生是演员，有时教师还应该当好演员中的“配角”．由于创造活动的特点，教学过程发展到教师事先预料不到的地方是完全可能的，这就要求教师根据课堂自然发展的情况，随机应变地控制教学过程，不可死板、机械．目前，有一些科学探究流于形式，或生搬硬套，或老师包办代替，学生依然是被动接受，虽然是一堂科学探究课，但学生根本没有创造思维的空间，完全按老师设计的路子走，使的这个“科学探究”变得索然无味．久而久之，学生就会失去兴趣．在探究滑动摩擦力的问题时，如果提出问题:“影响滑动摩擦力的因素可能有哪些?”则提出猜想的空间就较广;而如果提出问题:“摩擦力与压力及接触面粗糙程度有什么关系?”则提出猜想的空间就很狭窄，整个探究过程就会很呆板，就会只听到一个声音，这显然不利于学生科学素养的培养．在探究浮力问题时，可提出:“浮力与物体在液体中的深度是否有关?”等问题供学生探究，以提高学生的探究能力与科学思维能力．另外在实验的“制定计划与设计实验”环节，也要多问几个为什么，为什么要这样，为什么不那样，从而使学生在讨论中找到相对较为合理的方案．

四、科学探究实例

探究“电流、电压和电阻的关系”．针对这个探究实验，首先要明确探究电流、电压与电阻三者之间的关系，实验要用控制变量法，控制一个变量然后研究剩下两个变量之间的关系，因而将探究过程分成两步:探究保持电阻不变，研究电流与电压的关系．1．提出问题在电阻一定时，电流与电压的关系怎样?2．猜想与假设猜想1:在电阻一定时，电压增大，电流也增大，可能成正比关系，也可能是其他函数关系．猜想2:在电阻一定时，电压增大，电流可能减小．猜想3:在电阻一定时，电流与电压可能没有简单的关系．3．制定计划与设计实验师:要研究电流与电压的关系，就要知道电流与电压的大小，需要什么器材?生:需要电源、导线、电流表、电压表．师:要找到电流与电压的关系，必须测得几组数据?从而找到规律，那么怎样才能得到几组不同的数据呢?改变电路工作状态的方法有哪些呢?在这些不同的方法里，哪一种方法更方便?(组织学生提出自己的观点并讨论进行实验与收集证据)经过讨论交流确定了实验方案后，组织学生自己设计表格并把自己的实验数据填人表中．(分组实验，并交流自己设计的表格)4．分析与论证根据各组记录的数据，综合分析一下能得出什么结论，组织学生互相交流．5．评估与交流各小组评估自己的实验，评出最佳实验方案，然后全班交流讨论该方案的优劣．并组织学生再提出问题，引发思考。

作者：钱晶单位：江苏省张家港暨阳湖实验学校