初中物理教学中科学探究课件.ppt

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,1）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 a、科学探究的意义：“学生在科学探究活动中，通过经历与科学工作者进行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，学习学习科学家的科学探究方法，领悟科学的思想与精神。”（摘录自课程标准）b、科学探究的要素：科学探究包括七个要素：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合作与交流。这只是科学探究的七个要素，并不是科学探究活动中必须经过的7个顺序环节。所以我们在开展科学探究活动中，根据学生的探究水平，只注重对某几个要素的过程经历与能力培养，并不强求每个科学探究活动都必须经过这七个环节。C、科学探究的选题：“科学探究的问题可以是学生提出的，也可以是教师提出的，可以是标准所要求的科学内容，也可以是与标准科学内容有关的交叉学科的内容。科学探究的形式有课堂内的探究性活动和课堂外的家庭实验、社会调查及其他学习活动。”,2. 探究式教学的特点,一、认识探究与讲授的关系,花费的时间比较多。,增强自主探索意识。,2）特点：,发展科学探究能力。,对所探究知识的理解更深刻。,3）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,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的程序和常见的具体探究方法，并通过他们去理解物理知识，掌握实验技能，体验物理学研究的过程，进而启迪和开发科学态度、情感与价值观，培养创新意识和实践能力。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。 1）培养学生的学习兴趣和探索兴趣；2）培养学生的科学探究能力，提高学生的科学素养和综合素质3）使学生在课堂上学到的知识得到巩固和运用,二、物理教学中实施科学探究的思路,2.探究式教学过程中要注意的几个原则,1)必须围绕科学性问题展开探究 科学性问题必须与学生所学的科学概念相联系，并且能启发学生进行实验研究，并收集和利用数据对科学现象做出合理的解释的活动 a、探究现象存在的问题。如在学习物态变化时提出：同一地方同样的太阳光下为什么水泥地、柏油马路很热，草地不怎么热，水却冷的？引导学生去“发现” 自然中、生活中的“神奇” ，学会用一双“观察” 的眼睛去“发现” 、去“思索” b、探究形成机制的因果的问题。如在学习“有趣的声音” 时提出：怎样才能使物体发声？色彩斑斓的光现象中光的反射有什么规律？平面镜成像有什么规律？光的折射有什么规律？探究电路中电路电流大小与哪些因素有关等等。 探究的问题必须是一个有一定难度、足以引发思考的问题,二、物理教学中实施科学探究的思路,2.探究式教学过程中要注意的几个原则,2)应注重学生的自主地位 要培养学生的创新精神和实践能力，提高全体学生的科学素养，很重要的一点就是要给予学生自主探究、独立思考的空间和时间。从探究性学习的理念出发，不应过分强调教师的“指导” 作用，应强调教师是探究性学习的组织者和协助者，起着向学生提供帮助和支持的作用 在教学中，如果教师介入太早，就没有留给学生自主探究的机会；如果介入太晚，则会导致学生过久地处于无助状态甚至陷入困境之中；有时在根本不必要、不应该介入时介入，则会剥夺学生尝试错误和从教训中学习的机会；有时指导又不够充分，以致学生感到无从下手或认识不能到位。教师如何指导学生进行探究，重点指导探究哪一方面，如何指导，何时介入，介入多少，何时要提供背景资料或有关信息，何时推荐学生阅读教科书等，这一系列问题都应结合实际情况进行细致的研究。,二、物理教学中实施科学探究的思路,2.探究式教学过程中要注意的几个原则,3)必须要以学生学习活动为中心 以学生学习活动为中心指的是各种活动都应与学生的兴趣和能力相关。在探究活动中不能否定教师的左营，但教师的职责是促使这些活动能顺利进行，更重要的是让学生在教师的引导下能独立地完成探究活动。 初中阶段的学生，从认知上，他们对许多问题都有过自己的探究，形成了自己初步的看法。只有通过进一步的亲身探究，发现已有的经验与新发现的现象或事实之间的不一致甚至矛盾冲突时，他们才会修正自己的经验和认识遥。在这一过程中袁他们自主构建起来的新知识，才是有活力的知识，这种心理历程是不可能为其他人所能替代的。从心理上，要保护学生的好奇心，解除学生对认知错误的恐惧心理。如在物理课堂教学过程中，某个学生提出了与教师截然不同的见解，教师应该怎么办？,二、物理教学中实施科学探究的思路,3.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,4.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, 对比, 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,5.循序渐进，逐步提高,物理八年级上册（第三版）科学探究课题,链,链,链,物理八年级下册（第三版）科学探究课题,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）,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 达,抽象、概括,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。,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,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：,跟液体密度有关：鸡蛋浮沉定性弹簧秤定量,跟固体密度无关：用等体积铜块、铁块定量实验,跟浸入体积有关：用玩具套娃实验 跟深度无关,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；,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：,跟液体密度有关：鸡蛋浮沉定性弹簧秤定量,跟固体密度无关：用等体积铜块、铁块定量实验,跟浸入体积有关：用玩具套娃实验 跟深度无关,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,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,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,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,跟固体密度的关系,跟固体体积的关系,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”,“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,对以上流行方式适用条件的探讨,不同小组实验探究的能力目标没有很大的差异,通过汇报交流能对不同小组探究的过程和知识能达到理解,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,（3）关于引入新课,本课用动画引入的目的是什么？,对引入新课方式的思考,本课通过动画所提问题的科学性,实验比动画更真实,既要体现情感目标，也要关注知识目标和过程目标,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,（4）关于“浮力的大小等于什么”的教学设计,本课的“猜想”（跟排开液体多少有关）很勉强,案例：对“浮力的大小”录像课的评价,浮力的大小教学过程,什么是浮力？,浮力大小跟哪些因素有关？,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：,跟液体密度有关：鸡蛋浮沉定性弹簧秤定量,跟固体密度无关：用等体积铜块、铁块定量实验,跟浸入体积有关：用玩具套娃实验 跟深度无关,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？,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。,溢杯实验的提出缺乏逻辑, “猜想：浮力大小跟排开液体多少有关”，逻辑欠缺。,谢谢大家,返回,返回,返回,