科学探究的环节范文
时间：2023-06-15 17:39:18
导语：如何才能写好一篇科学探究的环节，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公文云整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
一、猜想是生活中常用的思维方式之一
猜想是人们在日常生活中常用的思维方式之一，只是我们平常对它没有注意而已。正是这些看上去不太可靠的猜想，引导着人们面对问题时做出积极的思考。
例如，当晚上电灯突然熄灭时，你的头脑里肯定会出现这样一个问题：怎么不亮了？
你可能会打开门窗看看外面的情况，你做出这个行动其实是基于这样的一个猜想：可能停电了。当你发现邻居家的电灯都亮着时，你否定了这个猜想。
接着，你又可能去另一个房间打开电灯看看。你做出这个行动其实是基于另一个猜想：可能是家里的保险丝断了。当你发现另一个房间里的电灯也能亮时，你又否定了这个猜想。
虽然在上述过程中，人们并没有意识到猜想的重要性，但正在不知不觉应用它。
二猜想是科学发展必经的初级形式
猜想是人类逐步接近客观真理的基本手段。例如，人类对光的本性的认识过程就是这样。光究竟是什么？这个问题科学家们早在17世纪就开始争论了。当时有两种观点，一种是笛卡儿、胡克、惠更斯为代表的波动说，另一种是以牛顿为代表的微粒说。两种猜想都能够解释光的反射现象和折射现象，但牛顿认为波动说无法解释光的直线传播现象，而惠更斯认为微粒说无法解释光能相互穿行现象。到了20世纪初，爱因斯坦根据光电效应等现象，又建立了光子说。最后，人们将光的波动性和粒子性进行综合，建立了光的波粒二象性说。
建构主义者认为，人类探索自然规律实质上是一个猜想、建构的过程，因为自然界不会直接告诉我们它的规律是什么，我们也无法看到自然界的规律。我们所看到的只是一些自然现象，人类所发现的自然规律都是对自然现象的解释，这种解释都带有猜测的成分。既然是带有猜测性的假说，它是可以出错的，有待于进一步的修正。科学就是在不断地猜想和修正过程中得以发展的。
由于实验是自然科学的基础，教师大都比较重视实验教学，不少教师在进行教学设计时，总是设法增加学生动手操作的机会。例如，在教学“阿基米德原理”时，老师让学生自己按步骤动手实验并得出结论，似乎这样很能体现学生学习的自主性。但深入的分析可以发现，在整个活动过程中，学生所有的操作都是在给定的指令下进行的，这种照方抓药式的操作只能培养学生的动手能力和动手习惯，不能培养学生的动脑能力，不是真正意义上的探究。
其实，最富有魅力的环节并不是实验本身，而是阿基米德怎么会想到将浮力跟被物体排开的那部分液体建立起联系来的。关于“浮力的大小究竟跟那些因素有关”这一问题，本身并不能给实验设计提供多大的启示，指导设计这个实验方案的基础是这样一个猜想：浮力的大小可能跟被物体排开的那部分液体有关，实验的过程则是对这一猜想进行检验的过程。猜想启发我们应当设计怎样的实验和获取哪些信息，它是问题与实验之间的一座桥梁，也是科学探究过程中最富有创造力和最富有魅力的环节。
四“猜想―验证”是科学教育的重要方法
猜想在科学研究中扮演着重要的角色，由于猜想的过程充满着创造性的思维，而教育的最大任务是教会学生思维，所以，他在科学教育中发挥着重要的作用。
例如在教学“蒸发吸热”的知识时可以采用“猜想―验证”的方法将教学过程作如下的设计：
问题：在炎热的夏天，当打开了电风扇，我们会感到很凉快。电风扇对人扇风时，人为什么会感到凉快呢？
猜想1：可能是电风扇吹来了凉风，温度较低的空气与人的皮肤相接触时，会从人体吸收热量，使人感到凉快。
猜想2：我在游泳前风吹到身上并不感到冷，但游过泳从水中出来后，风吹到身上却感到冷。根据这一点，我觉得电风扇吹风使人感到凉快可能跟汗液的蒸发有关。
上述两个猜想似乎都有一定的道理，到底哪一个正确，需要设计实验进行检验。先让学生讨论，共同制定实验方案，同时提出实验需要那些器材。
在讨论与交流的基础上，确定大家普遍看好的实验方案：第一次取一支温度计（玻璃泡上包有棉花），以书代扇先直接对它扇风，观察温度计的示数有无变化；第二次再将它浸入烧杯里的酒精中，取出后以书代扇对它扇风，观察温度计的示数有无变化。如果猜想1正确，则两支温度计的示数都会变小；如果猜想2正确，则只有第二次温度计的示数会变小。
实验现象是：只有第二次温度计的示数变小了。
通过实验，学生否定了猜想1，肯定了猜想2，即电风扇吹时人感到凉快，是因为风加快了汗液的蒸发，而汗液蒸发时要从人体吸收热量，使人体温度降低。
篇2
关键词：猜想;环节;五需要
中图分类号：G632.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）41-0229-03
猜想是科学的天梯，是科学探究的重要一环，它不仅关系到能否调动学生探究的积极性和主动性的问题，也关系到学生探究中的方向和路径是否正确的问题，最终关系到探究的成效问题。在猜想这一环节中，学生应是主体，但也不能忽视教师的作用，而且在某些时候，教师的作用及其重要，因为学生在猜想中会出现这样或那样的问题，需要教师发挥作用，给予支持与帮助。那么，在“猜想”这一环节中都有哪些需要呢？
一、需要鼓励
在“猜想”这一环节中，教师的首要作用是组织学生猜想，使学生积极地猜、大胆地猜，争取课堂气氛热烈。一般情况下，教师组织学生猜想，由于学生对“猜想”有天生的爱好，都很感兴趣，大多学生都能积极地猜、大胆地说，课堂气氛能热烈。但在“猜想”这一环节中，有时也需要教师鼓励，才能达到学生敢猜、会猜的目的。那么，在什么情况下需要教师鼓励呢？（1）冷场时需要教师鼓励。在猜想中，有时出现学生不会猜、不敢猜的情况，这时教师要鼓励学生大胆地猜，不要怕猜错。鼓励学生大胆猜，可以采用两种方法，一种方法是鼓励全班学生大胆猜想，另一种方法是鼓励后进生大胆猜想。在两种方法中，有时采用后一种方法比采用前一种方法效果还要好。实践证明，冷场时鼓励后进生猜想效果不错，因为优等生怕猜错，鼓励他们站起来猜，怕猜错丢了面子，所以常常鼓而不动，不起作用，而鼓励后进生站起来猜想，他们就没有这方面的顾虑了，他们常常一鼓励就猜，所以冷场时要尽量鼓励后进生站起来猜想。这样一方面较易扭转了冷场的尴尬局面，另一方面，又是让后进生表现的绝佳时机，让后进生有多一些发言的机会，起到对后进生帮扶的目的。（2）没人猜对时需要鼓励。当不少学生都说了自己的猜想，但还没一个学生猜到正确结果时，需要鼓励学生继续大胆地猜。如在《下沉的物体会受到水的浮力吗》一课中对“下沉的物体是否受到水的浮力”的猜想，其结果往往全班学生都认为下沉的物体不会受到水的浮力，这时就要鼓励学生继续猜想，要敢于提出不同的见解，不要人云亦云，直至有人猜想到下沉的物体也会受到水的浮力为止。（3）当猜想的结果有矛盾时需要鼓励。其鼓励是鼓励学生争辩，争取掀起，如在“下沉的物体是否受到水的浮力”的猜想中，出现“会”与“不会”两种绝然不同的观点后，鼓励学生争辩，让学生充分发表自己的看法，说说自己的理由，展现其思维过程。这时，认为“不会”的同学就会说出自己的理由：“如果下沉的物体也受到水的浮力的话，那么这物体就会浮起来，不会沉下去。”认为“会”的同学也会说出自己的理由：“游泳时，托住同学浮起来用的力比在陆地时少得多，这是什么原因呢？肯定是水的浮力起的作用，如果水对人没起浮力作用，在水中托住一个人就会像在陆地一样费力，所以下沉的物体也受到水的浮力。”通过这样的争辩既达到了课堂的气氛热烈，又提高了学生猜想能力的目的。
二、需要启发
猜想来源于问题，问题有难有易，猜想也就有难有易，难的问题需要教师启发。
难的问题，一是由于问题指向不够明确造成理解偏差。如《光是怎么传播的》一课，其猜想的问题是“光是怎么传播的？”学生对这一问题的理解往往会出现偏差，容易受“物体为什么会运动？”“物体的运动是由于外力作用产生的。”“水是怎么流动的？”“水是从高处往低处流动的。”等问题和答案的思维干扰，都会从“光为什么会传播？”“光怎么会从光源往四面八方发散射出来”等进行思维，而无法找到类似“物体的运动是由于外力作用产生的。”“水是从高处往低处流动的。”等的答案，结果无法“猜想”出光是怎么传播的。教学中，应先让学生试猜，当然学生无法猜准，这时再启发学生：“这个问题可从光的传播路径方面进行猜想。”经这一启发，学生就能从光是直线传播的还是曲线传播的进行思考，并猜想“出光是直线传播的”。二是由于所提问题与结论不太吻合造成的。如《沉浮与什么因素有关》一课，其猜想的问题是“沉浮与什么因素有关？”从问题来看，回答的结论是单因素的，从学生的经历来看，以往对任何问题的回答也是单因素的，但从这一问题的正确结论来看却不是单因素的，是双因素联系在一起的，因而可以说，所提问题与结论不太吻合。从实际的教学来看，学生对这一问题的猜想也只能从单因素考虑，所以其猜想只能说是“体积大的浮”、“体积小的浮”、“轻的浮”三种，结果通过验证都不是，这样，又要学生继续猜想，但学生已无从下手，怎么办？这时就需要教师启发，先把猜想的问题改一改，改为：“怎样的物体容易浮？”让学生猜想，再提醒：“物体按大小与轻重结合起来分，可分为哪几种？”这样学生就能将物体分为：体积一样，有的重，有的轻;重量一样，体积有的大，有的小。从这里可知，用课文中的一些问题来提得并不合适，这就要求教师要灵活地将所提问题改一改，再让学生猜想，这样才能达到猜想的目的。三是由于有些问题的答案太过发散，与学生学习的年级不相适应造成的。如，三年级《蚕的生长变化》一课中“蚕身体两侧的小黑点可能是什么？猜猜它的作用。”是什么？学生根本不知道，只能说是小黑点，其作用也就猜不出。我在不少班里试验过，不管再怎么努力鼓励学生大胆猜想，他们仍旧猜不出来。因而对此问题的猜想也要给予启发：“是什么？是它的器官！”“器官想想有哪几种？”“器官有血液循环器官、呼吸器官、消化器官等，你认为最有可能是哪种器官？为什么？”这样，经过教师的逐步启发引导，学生也就最终能猜想到蚕身体两侧的小黑点是呼吸器官。当学生猜想对了以后，教师再告知其名字――气门。知道了蚕的小黑点是呼吸器官，其作用也就不说自明了。
三、需要追问
追问可以是追问猜想的依据。追问猜想依据的目的是要学生暴露其思维过程，发现其推理是否合理，经常追问猜想依据可以培养学生认真思考、严谨思维的良好思维品质，避免在猜想中胡猜乱想。如在《光是怎么传播的》一课中，教师经启发学生后，学生已猜想到“光是直线传播的”后，可追问：“你的猜想依据是什么？”学生就能用生活中所见光是直线传播的不少例子进行解释，说明其猜测依据。科学课教材的每一课中，大多是探究一个问题，一节课从一个“问题”出发，再“猜想”、“验证”，到“结论”而终，因为大多数的问题是是非问题，其猜想结果不是“是”就是“非”。如：下沉的物体会受到水的浮力吗？金属热胀冷缩吗？等等。这些问题一经猜出，要马上进行验证。但教师必须注意，有些课的问题是发散性的问题，一个问题经猜想后会产生几个子问题，这就需要教师灵活应变，要善于捕捉问题并及时追问。如《摆的研究》一课，首先提出猜想的问题：“自由摆动的快慢一样吗？”（这是是非问题）学生大都会说：“不一样”，再提出“摆的快慢与什么有关”的问题（这是发散性问题），让学生猜想。当学生猜想到可能与“摆线的长短”、“摆锤的轻重”甚至“摆动的幅度”有关时，就要求教师要继续追问子问题了：“摆的快慢与摆线长短有什么关系？摆线长是快还是慢？”“摆的快慢与摆锤轻重有什么关系？摆锤重是快还是慢？”“摆的快慢与摆动的幅度有什么关系？摆幅大是快还是慢？”这样就把一个问题追问成几个子问题，让学生再猜想。在这一节课中，只有在学生对一个主问题进行猜想后，再追问几个子问题，让学生继续猜想，完成了对这几个子问题的猜想后，才能让学生设计几种实验方案分别对猜想进行验证，最后达到完成本节课探究任务的目的。在猜想这一环节中，要会捕捉追问的问题，勤于追问、善于追问，经常这样做，学生的猜想能力才能得到提高。
四、需要归纳
归纳，就是归纳猜想结果。归纳的目的是梳理学生的猜想过程与猜想结果，只有清楚了猜想的过程与结果，学生才知道需要验证什么，什么时候需要归纳。主要的还是如前边举的例子，发散性问题的猜想需要很好的归纳。有的不很好的归纳，就是杂乱无章。再如《摆的研究》一课，就需要教师对猜想结果很好地归纳。在学生猜想完成后，针对学生的猜想可以这样归纳：摆的快慢与什么因素有关呢？学生的猜想有：在摆线长短方面，有人认为无关，有人认为有关。在认为有关的人中，有人认为：摆线长，摆动快;摆线短，摆动慢。有人则相反，认为：摆线短，摆动快;摆线长，摆动慢。在摆锤轻重方面，有人认为无关，有人认为有关。在认为有关的人中，有人认为：摆锤重，摆动快;摆锤轻，摆动慢。有人则相反，认为：摆锤重，摆动慢;摆锤轻，摆动快。在摆幅大小方面，有人认为无关，有人认为有关。在认为有关的人中，有人认为：摆幅大，摆动快;摆幅小，摆动慢。有人则相反，认为：摆幅小，摆动快;摆幅大，摆动慢。这样，一个问题的猜想变成了九种猜想结果了。当然，在学生猜想中，配以相应的板书，加上以上教师的归纳，同学们对全班学生猜想的各种结果就清楚了，这样就对下一步的验证指明了探究的方向。
五、需要统计
篇3
关键词：课堂练习 练习设计 有效性 探究
自2010年开始，我省高中数学教材由“大纲教材”变为“课标教材”，改革旨在实现由“应试教育”向“素质教育”的转变。而在高中数学课堂练习设计上很多人的做法依然是教师为主体，学生被动操作。成绩主导，多练多算使学生成为做题机器。练习模式单一化，毫无新鲜感可言，还浇灭了学生的学习热情。
练习在高中数学课堂教学中有着特殊而且重要的地位，一直受到教师和学生的关注。数学练习是学生掌握知识、形成技能必不可少的途径，学生对知识的掌握是要通过一定量的练习来实现的。所以，教师要拓展数学教学训练的空间，提高练习的教学效果，在数学练习中培养学生的能力，提高课堂教学效率。因此，基于对高中数学课堂“练习环节”重要性的认识和练习现状的分析和反思，教师急需探索出一条切实可行的“有效练习”的改革之路。笔者从“练习题设计”和“练习模式设计”两个方面对高中数学课堂教学中“练习环节”的有效性进行探究。
一、精心设计“精品”练习题
要提高高中数学课堂练习的有效性，教师一定要精心设计每堂课的练习题，这是完成教学任务，减轻学生负担，提高教学质量的重要手段。
（一）练习题的设计要少而精
有效课堂练习设计不仅要有习题数量的保证，更要有练习质量的保证。努力做到练习少而精，确保练习一步到位。要想精练，练习的设计就要以一当十，以少胜多，抓住有代表性、典型性的习题来练。力求以数量相对较少的练习获得知识的全面到位，方法全面掌握，智力能力有效提高，从而达到优化练习，以少胜多的目的。例如，在“几何概型”一节的练习题，可以设计这样一道题：在区间（0，1）中随机地取出两个数，则这两个数之和大于■的概率是多少？仅这一道题，就可对几何概型全面概括。
（二）练习题的设计要控制难度
有时，教师为了拓展学生知识，不注重学生的实际，喜欢在课堂教学中使用大量高考题，或者所谓的“名题”“好题”，而这些题目往往技巧性强，难度较大，导致大部分学生跟不上。课堂练习要重视基础、重视通法，不宜讲太多偏题、难题，不可轻易拔高，否则学生听不懂、学不会，严重浪费教学时间，甚至打击学生的自信心。教师要熟悉课程标准对教学内容的具体要求，使教学目标恰当，难度适中，甚至宁可降低难度。实际上，课堂教学不可能一步到位，尤其是对于高一、二年级学生，不要总是拿高考的标准来要求，要循序渐进，适当降低难度可以让更多的学生学得更好，而且有利于学生自信心的树立。
（三）练习题的设计要有趣味性
高中数学练习远离学生的生活，无疑是导致学生对数学缺乏兴趣的根本原因。新课程倡导数学教学要回归学生的生活世界，尽可能和学生的生活已有水平相接近。例如，在“指数函数”一节的练习题，可设计“一尺之棰，日取其半，万世不竭”所蕴含的函数问题，学生不但感觉不到数学的枯燥，还会产生浓厚的学习兴趣和强烈的求知欲。
（四）练习题的设计要以思维为主线
高中数学教育的核心是数学思维教育，而不是简单重复的模仿。在练习题的设计中，教师应有意识地设计一些不同角度来理解题意的练习，从而创设方法多样的习题。高质量的数学练习题，能培养学生思维的概括性和发散性，有利于发展学生思维的灵活性，逐步把学生的思维引向更深的层次，让数学练习真正拥有思维的“脊梁”。
（五）练习题的设计要有层次性
练习题分a、b、c三个层次，并且对应于不同学习能力的学生完成，将a层设定为基础层，考查学生对基础知识和基本技能的掌握情况，要求全体学生必须掌握；b层设定为能力提升层，在a层完成的基础上再进行尝试；c层设定为难点拓展层，该层的练习题有难度，要求学有余力的学生去攻克。
二、精心设计有效的练习模式
要提高高中数学课堂练习的有效性，还要转变教学方式，注重培养学生的独立思考能力、创新能力和实践能力。高中数学课堂练习长期以来多数是以学生独立练习――教师讲评的方式进行的，多数学困生不能得到及时有效的帮助，造成班级学生两极分化，最终使一些学困生对数学学习完全丧失信心。因此，教师必须精心设计有效的练习模式。
（一）在高中数学课堂练习过程中要开展有效的小组合作学习活动
每个小组人数定为6―8人，且每个小组都要有中心发言人，每个人都要提出自己的观点。不同的小组还可以设计不同的练习题，从而可以提高学生学习数学的自信心和积极性，培养学生的创新精神和实践合作能力，促进学生自主地发展，就会实现“人人都获得必需的数学，不同的人在数学上得到不同的发展”的目标。
（二）在高中数学课堂练习过程中要优化师生关系，打破以往的练习模式
教师要与学生一起探究、成长。教师要引导学生提出问题，或者是由小组之间互相提出问题，教师与学生坐下来平等地进行探讨，而不是“教师提出问题――学生解答――教师讲评”的练习模式。教师要引导学生思考：“我怎么想的？”“为什么这么想？”“你为什么这么说？”等等，从而更全面地提高数学教学质量。
（三）在高中数学课堂练习过程中要有虚拟的评价机制
在很多教师看来，小学生需要鼓励、肯定，而高中生就不需要这些东西。其实，即使是成人也渴望得到别人的鼓励和肯定。因此，在高中数学课堂练习中一定要做好评价机制，如加分、奖小红旗或是口头表扬等，都可以激发学生的学习兴趣，提高他们的学习积极性。
（四）在高中数学课堂练习结束时，要深入地进行反思
“学而不思则罔，思而不学则殆。”学习是学生主动建构自己的知识经验，形成自己的见解。反思则是归纳、总结的重要过程。特别是在高中数学课堂练习结束时，一定要对练习题所考查的知识点、思维过程、解题方法要全方位地进行反思。学生还要不断地反思自己的学习方法、学习策略中是否包含逻辑错误等等，从而提高课堂练习的有效性。
总之，要提高课堂效率，练习环节不可忽视，我们要努力做好数学课堂练习的设计，寻找改变重复低效的高中数学课堂练习的方法。在改变教师教学观念、提高教学能力的基础上，积极引导学生把数学练习和活动结合起来，形成积极主动的学习态度和能力，学会在学习中与他人合作交流、学会动手实践、自主探索创新，让学生在数学练习活动中，形成获取数学知识的技能，为他们的终身学习打好素质基础。力争使课堂练习有效、高效，让学生乐学、爱学数学，为促进高中数学课堂练习设计的有效性提供必要的依据和内容。
参考文献：
篇4
论文摘要: 实践教学是提高大学生创新能力的重要环节和有效途径。本文分析了高等教育中机械设计实践教学的现状,指出了存在的不足,结合教学实际,对机械设计实践教学各环节的内容、教学方法、教学手段、考核制度等进行了研究与探索,构建了新的实践体系和实验管理模式,为提高机械设计实践教学质量提供了保障。经过教学实践,证明实践教学改革对提高学生的创新能力有较大的促进作用。
0引言
机械设计是一门实践性很强的技术基础课,是对学生进行机械综合设计能力、创新能力和工程意识训练的主要课程。其实践教学环节对实现课程教学的目标,培养学生的创新思维和潜能起着关键作用。目前,在实践教学环节中普遍存在,测试仪器和设备落后,教师队伍力量薄弱,实验教学内容陈旧,实践教学学时相对较少,内容脱离科技发展和企业需要等问题,不利于学生综合知识的运用和动手、创造能力的提高[1-3]。在培养过程中,教师掌握实践教学的开发、设置、实施、管理和评价的主动权,学生只是被动完成和接受,教学互动较差,无法提高学生的积极性,达不到学生运用知识和提高能力的目的。因此,完善实践教学体系,加强学生实践能力的培养,探索学生专业素质培养的新途径和新方法,是摆在学校面前的一大现实问题。
1更新教学内容,优化培养环节
实践教学是专业技术应用能力和专业技术理论的有机结合,是培养学生动手能力、实践能力、创新能力和独立工作能力的主要途径。加强实践教学环节不仅可以提高学生的综合素质和创新设计能力,而且可为学生专业课程的学习和专业人材培养目标的实现打下良好的基础。
1.1 完善基础实验,扩宽学生的知识面购置新式机械零件陈列柜、机械创新设计陈列柜等设备,增加学生的感性认识,调动学生的热情和积极性,使学生得到工程能力的培养和训练。完善实验内容,将单纯的基础性实验转变为理论知识、测试手段、方法并重的交叉性综合实验项目。如带传动实验和滑动轴承动压油膜形成原理实验。在实验中,教师除了实验内容的介绍外,还要加强测试技术、设备的原理讲解。通过介绍测试手段和方法,使学生不仅掌握了课程教学中所学的理论知识,而且对各种传感器及不同测量和数据处理方式有新的认识。
1.2 增设设计性、创新性和综合性实验,提高学生的动手能力
根据学生特点和生产实际,增设和拓展实验项目,增强学生综合认识问题和解决问题的意识和能力,为学生提供广阔的思维空间,培养学生的设计能力和创新能力。这类实验只给出实验题目、实验重点、难点,由学生查阅资料,拟定实验方法,然后在教师指导下独立完成。如机构运动方案创新组合实验。学生根据自己的能力、特长、兴趣设计实验,利用各种运动副和构件搭建各种新型机构,验证机械传动设计方案,加深对机构组成理论的认识,培养学生机构创新设计意识和综合设计能力,训练学生的实践动手能力。
1.3 增加创新实践环节,提高学生的创新能力和协作能力实践教学不仅仅是为了验证理论教学中的某个公式或结论,更是设计中的一个重要环节。当学生有了一定的实验能力以后,便可给学生独立完成实验的机会,以锻炼、提高其实验能力。为了培养大学生的创新思维、竞争意识、团队合作精神和理论联系实践的能力,学院为学生提供科技制作场所,利用教学资源,广开兴趣小组,对一些在动脑、动手及创新方面有特长的学生进行重点培养,因材施教。在学生中,展开“创新设计”大赛、“挑战杯”之类的课外科技活动,鼓励学生参加教师的教改课题,拓展创新实践途径,增强学生的团队协作意识,培养了学生丰富的个性和全面的能力,为机械设计课程提供好的选题和实践项目奠定基础。
2改革教学手段,探索教学方法
机械设计实践教学相对其他课程枯燥乏味,图形复杂、结构抽象。教学手段和方法是影响学生的学习主动性、兴趣和教学效果的关键。多媒体技术、网络技术、虚拟仿真等现代信息技术可为提高教学质量提供了重要技术支持和依托。
2.1 引入多媒体,丰富教学手段应用多媒体教学,改变了传统的“教师口述+板书”的教学授课方式,扩充了课堂信息量,突破了实验设备的局限,扩大了现代实践教育的规模,提高了教学质量。如齿轮范成模拟实验和机构运动简图的绘制实验。通过多媒体给学生播放一些机构运用的录像,齿轮啮合和轴系运动的影片,将难以讲授和理解的内容表达的直观易懂,生动形象,加深学生对所学知识的直观认识和理解。
2.2 利用froe等软件,扩充实验内容实验设备匮乏是目前高校普遍面临的问题。引入计算机虚拟、仿真实验技术,可有效地弥补实践教学资源的不足,节约学生的实验时间,提高实践效果。利用计算机辅助软件,将机械零部件、机构三维化,并进行各种装配、拆卸、组合实验,可达到一些在实验设备上难以完成或无法完成的实验项目。在减速器装拆课程设计在中,学生不受所给设备和条件的限制,运用所学理论知识,利用计算机软件设计减速器,模拟机构的运动和装配,检验机构的运动状况和故障等,可充分调动学生的积极性,拓宽学生的设计思路,为毕业设计等工作提供参考。
2.3 以互联网为载体,实现资源共享利用互联网络技术,将实践大纲、指导书、课程资源库等资料上传共享。学生通过网络可以预习实验、预定实验,提交作业,甚至与老师互动交流。“以趣引思,以疑引思,以用引思”,最大限度地调动学生的求知欲和钻研精神。同时,网络教学信息量大,信息传递便捷、交互性强,不受时空限制,有利于培养学生提出问题、解决问题的能力和创造能力。
3加强教学管理,完善考核制度
实践教学是一个教学相长的互动过程。严格的管理和完善的制度是设备顺利运转,教师辛勤工作,发挥专长,学生不懈努力,健康成长的保障。
3.1 根据内容特点,改革考核方式在实践教学的考核过程中,变一次性考核为过程考核,激发学生的自主性。在实验中,随时对学生实验课程的预习情况、原理认知、注意事项、操作态度、实验进行状况等情况进行考核。在评价手段上,尽可能的采用课堂提问、书面作业、专题报告、技能测试等多种评价方式。在学习成绩评定中,加大实验操作、平日表现等方面的成绩比重,实行实验成绩的“一票”否决,加强对学生学习过程和应用能力的综合检查与评定。鼓励学生进行“产学研”合作,积极引入企业评价考核机制,及早与企业接轨。在培养方案允许的情况下,实行实践单独设课,保障学时数,提高实践教学的针对性,便于科学管理和评价。
3.2 规范管理体系,提高教学质量教学管理是实践教学环节的另一重要部分,是保证实践教学顺利进行的重要保障。加强教师和教学质量的考评,是提高教学质量的根本。学院根据学科特点,规范教学档案,实现授课经验的制度化,鼓励优秀老师的“传、帮、带”。同时,组织教师互相学习,结成梯队,参加各项学术活动。制定规范的实验课程表和计划,将实践环节与理论课程同等对待。要求对开课老师进行严格的“试讲”和“试做”考核,并定期组织听课和经验交流,保证了实践环节的教学质量。对考核不合格的老师将进行培训或停课的处理。除此之外,学院实验设备专人管理,定期检修,保证设备的使用率。对利用率低的设备,鼓励老师积极展开实验教研项目的研究,拓展实验,改进实验设备,杜绝设备的闲置。
4结语
实践教学是学生从理论知识走向社会实践的桥梁和过度,是关系高校教学质量的关键,对推动教学改革,培养学生理论联系实际的能力具有重要的意义。经过实践和思考,机械设计实践教学环节的改革,在挖掘学生的潜力、培养学生的动手能力和创新能力等方面取得了一定的成绩。通过实践教学环节的学习与锻炼,学生参与实践环节的主动性和积极性大大提高,参加各类大赛的热情高涨,取得的成果明显增多。但是,实践教学是一个系统工程,还必须在各个环节上综合运用,才能取得良好的改革效果。为此,为了进一步提高学生的综合能力,今后对机械设计实践教学模式的探索还有待于进一步完善。
参考文献:
[1]沈萌红,周震宇.现代实验教学模式和“机械设计教学实验室”的现代化建设[J].实验技术与管理,2003,20(20):13-15.
篇5
关键词：WISE；探究平台；网络资源；项目资源
中图分类号：TP368文献标识码：A文章编号：1009-3044(2012)12-2848-04
在网上实现科学课程的探究过程，可使科学学科课程同时具备课堂接受式学习和完全开放的研究性学习的优点。首先，网络中的资源提供了可以便捷存取、超大容量的信息，网络探究支持学生在“分析、综合和评价”级别上的思考，大大促进了学生高级思维能力的发展。其二，可大大扩展学习的外延空间。网络探究不仅有效地拓展教材内容，使学生在最短的时间内接受大量的科学最前沿信息，也可极大地拓宽学生的知识面。其三，网络环境能更好地体现交流的优势，不同地区不同国籍不同种族的学习者都可以通过网络进行交流，让学习者体验“外面”的世界，极大地方便了非实时的交互，为学生得到与专家学者的交流也提供了机会。
1 WISE探究平台的简介
The Web-based Inquiry Science Environment (WISE)探究平台（见图1，wise.berkeley.edu/）是由美国国家科学基金会为4－12年级的学生提供的免费在线学习科学平台，是极具代表性的美国探究式科学教育专题网站资源，由美国加里弗尼亚大学伯克利分校的Marcia·C·Linn教授主持的“知识整合环境”(Knowledge Integration Environment)研究计划的主要研究成果。KIE计划主要工作是围绕“支持教师和促进终身学习：基于网络的整合型科学学习环境”这一课题展开，借助实践和共同体的力量，大力发展可纳入WISE探究平台的学习项目。
粗略地说，WISE项目是为了让学生探究当前争议的科学问题和为这些问题提供解决措施而设计的，通过关注如何比较科学现象的模型，帮助学生区分他们现有的模型，强调科学家介入区分和选择科学现象模型的过程，WISE充分利用网络资源，开发JAVA技术，使数据可视化、帮助学生建模、以及其他可以支持学生探究学习过程包括NOTE信息记录、提交保存以及同班同学在线讨论等技术，为学生今后从事科学或非科学职业提供了发展对复杂科学事物综合理解的工具。
具体地说，WISE平台包含了很多教师和学生使用的工具,主要的内容是一系列基于任务的探究性学习案例，开发者称这些案例为项目资源（project）。平台上的每一个项目都有相应的课程目标，课程计划，课程进行过程，教师管理四个方面的内容。一个项目案例一般包括几个活动,每个活动又分为不同的环节,这些环节都是通过www浏览器为网上的科学证据提供适当的图像界面,学生可以为网页创造和编辑多媒体文件,学生根据系统构件提供的导航,任意使用面板中的软件,可以请求引导,可以用小组笔记本来保存书签,文本或者网上截取的内容,也可以有选择性地对网页参考文献进行分类保存等等。
2 WISE项目案例
在这里，笔者通过分析WISE其中一项目——《沙漠中的房子》（图2），让广大的教师对美国科学教育资源设计实例有形象具体的认识。《沙漠中的房子》项目要求学生利用所学的热力学、绝缘和传导知识，设计一座在沙漠中仍能保持舒适、有效利用能量的房子。设计之前，WISE为学生提供沙漠气候的知识，让学生进入沙漠建房的情境；接着引导学生对适应沙漠气候的生物进行研究，总结沙漠生物生存的“自我保护法则”，提供建造房子有关知识，分配不同的学生深入探究房子某一重要组成部分（屋顶或墙壁或窗户），引导学生利用沙漠生物生存的法则，优化一些普通房子的设计，形成适宜在沙漠中伫立的房屋设计，并将理念和设计模型与同伴交流。其中具体的活动如下表，其中每个活动包含一系列的环节，前一个活动的所有环节结束后进入下一个活动的环节。
图2《沙漠中的房子》页面内容
2.1《沙漠中的房子》项目的课程背景信息
项目的课程计划：项目分为五个活动，约3~4个课时完成。
项目课程的学习目标与标准：八年级的期末，学生应该了解科学研究的数据收集，运用逻辑说理，发挥提出假说的想象力以及证明收集到的论据是正确的等。在技术与科学方面，学生应该了解设计常常要考虑到某些限制。例如要用到的物体的重力以及质地都是不可避免要考虑的。在材料与加工方面：学生应该了解材料的选择取决于它们的属性极其相互之间的作用。
适合项目课程的年级水平：6~8年级
项目课程涉及的科目：综合科学，物理，热力学
2.2《沙漠中的房子》项目的活动过程
2.2.1活动一：你在沙漠中生活吗？（Do you live in a desert）
学习目标：学生要学会对他们居住的及其他地区的气候状况进行比较。
课堂开展：课堂开始进行课堂讨论，让学生讨论他们居住地区的降水量及最高温度和最低温度。他们也可以谈论其他地区的气候状况。
活动环节：本活动包括六个环节，见图3。
图3活动—环节内容
2.2.2活动二：看看这些策略！（Look at these strategies!）
学习目标：学生将讨论植物是如何适应环境的以及如何将植物的生存方式运用到设计建筑上。
课程开展：学生将要学习植物使用的三种适应沙漠环境的生存方式（反射，绝缘，热量）和学会将其运用到建筑设计中。
活动环节：本活动包括五个环节，见图4。
2.2.3活动三：房子里有什么？（What’s in a house）
学习目标：学生了解房屋的重要组成部分，选择一个部分继续开展探究。
课堂开展：此环节中是有关房屋组成部分的描述,学生将选择墙壁,屋顶，窗户其中之一来研究，以便充当其他小组设计沙漠房屋的顾问。
活动环节：本活动包括四个环节，见图5。
图5活动三的环节内容
2.2.4活动四：比较房子的组成部分（Compare Parts of the House）
学习目标：根据选择研究的专项，讨论导体，绝缘体，热量和光线反射等话题
课堂开展：学生研究和比较其研究专项的方法，并总结推荐给其他小组的方法
活动环节：本活动有三个分支，呈现的页面根据学生选择探究房子的某一组成部分而继续。例如，学生在平台上若选择探究房子的屋顶（或窗户或墙壁），那么活动的环节内容就以屋顶（或窗户或墙壁）展开，见图6：
图6活动四“墙壁”环节分支内容
2.2.5活动五：设计一所房子（Design a House）
学习目标：学生在设计沙漠节能房子时要突出表明他们对沙漠气候及光能热能原理的认识。
课堂开展：运用在线讨论的方式，让学生与其他小组成员分享其研究专项的知识,向大家展示如何应用学到的原理来设计房子。
课程提示：当学生完成他们的设计时，老师应该给他们展示作品的机会，以便得到其他组员评价和批评。
活动环节：本活动有三个环节，见图7。
图7活动五的环节内容
以上介绍各个活动中“证据”是指平台开发设计者为案例提供的科学信息，既有开发者自己阐述的观点，也有整合网上资源形成的观点和信息，用于向学生呈现学习主体内容的载体。“Note”（图8）是探究环节的一类，用来记录学习者对探究问题的反思，其内容一般以提问形式要求学生作答，学习者提交答案后系统自动保存，学习者可以随时在“show all work”中查看。“讨论”主要是学生间的讨论区，也是学习者根据探究环节内容要求提出观点和设想的重要载体，是完成探究过程中交流的重要环节。页面还有一些小环节，镶嵌在探究活动中的任何位置，如“Hint”（图9）是探究活动中给学生的提示，一般以问题的形式出现，引导学生对前述信息进行回顾也是对完成该活动某一环节的问题给予提示。“Assessments”（评价）要求学生完成的考察评价题，学生提交作业后，老师或者同学可以看到答案，并对其进行评价打分等。
3启示
在建设国内探究式科学教育网络资源可借鉴WISE：
3.1提供支架式的知识整合框架
WISE提供探究支架帮助学生更好地掌握探究的过程和学习探究的方法,引导学生一步步地科学探究，避免了学生的无目的的浏览。本案例中五个活动循序渐进，按学生的认知发展过程，将需要探究的内容逐步呈现，在信息呈现的过程中采取多样化的形式，案例中既有证据信息的呈现，也提供资源外部链接，更提供在线工具让学生记录探究过程中的收获，也给学生分配不同的小任务开展探究。探究的流程实际是教学设计的流程，这需要广大科学教育工作者设计有利于学生进行科学探究、了解科学概念、培养科学素养的教学思路。
3.2探究式科学资源的教学设计的几点建议
1）用提问方式，设计问题引导探究：支架的建设可使用“问”和“答”相结合，把知识内容串连起来。WISE的NOTE安排在每个活动中，除了成为一独立环节帮助学生记录信息、分析归纳证据、评价反馈外还是对整个探究活动的联结。
2）细化探究任务，合理呈现证据：WISE每个探究项目都包含活动列表，将探究过程细化为几个活动，每个活动都有相应的标题，给学生以清晰的指引和明确的探究目的。学生在网络平台上随意跳转选择相应的学习环节。不同的任务布置，使学生在分析证据，收集资料会有不同目的，过程中注意让学生选择自己感兴趣的研究分支，既是注重了学生的主观感受，也让全班的同学可以在同样的时间内学习到更多的知识。设计者在证据呈现的过程中应注意证据呈现的位置、呈现的方式及形式等。
3）开展多样化的活动形式，采用小组互评，教师鼓励的评价形式：建模设计、模拟实验、辩论、讨论、头脑风暴、角色扮演等在线活动，以及离线的课堂讨论以及模型设计都是由两人组成合作小组一起学习。
3.3开发认知和交流协作工具
WISE可以如此成功地开展网络探究活动，其后台提供的认知工具如可视化工具、知识管理工具、建模工具等以及交流协作工具如头脑风暴、在线讨论起着至关重要的作用。
WISE项目提供导航，学生可以任意使用面板中的软件,请求引导,用小组笔记本来保存书签、文本或者网上截取的东西,也可以有选择性地对网页参考文献进行分类保存；学生利用提供的工具重新表述收集到的科学证据；呈现方式可以是文本、图像、声音、视频；学生可以在网络上对他们的科学思想进行结构性对话。WISE还记录他们的观点，概括出论点地图等。可视化工具为学习者提供了增强和拓展认知能力的机会，并使推理过程可视化和得到验证。
4结束语
WISE是一个优秀的在线探究式科学课程教育平台，充分体现了探究式学习的本色，能有效促进学习者科学素养的培养，笔者希望以上的分析可以为广大科学教育工作者提供开发建设探究式网络科学教育资源提供重要的启示和借鉴。
参考文献：
[1]黄都.促进知识整合的科学探究环境设计——基于对WISE网络探究平台的评介[J].全球教育展望,2004,33(7).
[2]张晓伟,姜霞.网络环境下的探究式学习[J].电脑知识与技术,2005(6).
篇6
吴 坚
随着小学科学教育改革的不断深入，探究式学习的理念越来越受到重视。《科学课程标准》明确提出了科学教学要面向全体学生，引导学生主动参与科学探究活动。目前，课堂仍是科学探究学习主要活动场所。提高科学课探究的质量，才能真正落实“以探究为核心”，提高学生科学素养。如何提高科学课探究质量呢？在试教河北版《科学》实验教材后，我谈一谈自己的体会。
一、 教师灵活运用探究模式
探究学习一般要遵循一定的模式，其过程与方法可概括为提出科学问题—做出猜测（或假设）—制定计划—进行实验（或观察、制作活动）—搜集整理信息—分析处理信息（思考与结论）—表达和交流等七个环节。每一个环节可以是多种形式的活动。学生可加参与其中的某些方面、某些环节的活动，也可以完整的参加探究活动的全过程。教师在教学过程中，要根据所要探究的内容灵活掌握。一成不变的程式化教学会降低探究活动的质量，抹杀学生学习科学的乐趣。
《纸飞翼》一课包含纸飞翼和降落伞两个活动。二者颇有雷同之处。它们的探究目标都是用对比实验的方法验证不同的条件，知识目标都是怎样使它们落得慢？学生依照完整的探究模式完成对纸飞翼的探究后，再按照原有模式进行降落伞的探究就会感到机械、重复，失去探究的欲望。为了避免这一状况。在进行降落伞探究活动时，我跳过探究式学习的前几个环节，引导学生直接进入“进行实验”环节：学生分组制作一个降落伞；比赛，看哪个组的降落伞落得最慢。然后进入表达与交流环节，小组间交流制作心得，提出影响降落伞下落的假设，再验证。这样，几个环节不拘一格，灵活的运用探究学习模式，加深课堂探究活动的层次，形成有效性探究。
二、设计有难度的探究活动
赞可夫说过：在严格掌握难度分寸的情况下，实施提高难度的教学，可以引导学生发挥其精神力量，获得更开阔的发展余地。同样，教师设计有难度的探究活动能激发学生探究的欲望，增加科学探究活动质量。使学生在科学探究中获取科学知识，体验学习科学乐趣。如果教师探究活动的设计过于简单，就会使科学探究泛化，甚至活动变成游戏。这样，不能激发学生学习的内在动机，学生在探究中获取的科学知识很少。
有关这一点，在一次区赛课中，我就听过两节截然不同的课。一节yjs 是《观察指纹》，活动内容是印指纹；观察和比较自己和他人的指纹。老师也只是简单的“教教材”，并严格按探究的流程一步步进行着，但由于活动简单，没有探究的需要，学生早早就兴趣全无了。
另一节课是《使小电珠亮起来》，探究的内容也很简单：学生通过联接电路使小电珠发光。这一点，学生平时已经积累了较多的经验。怎样使学生在探究过程中有更大的收获呢？上课的老师通过改变实验器材来增加这一探究的难度：增加原探究活动所需的器材，在实验器材中加入不通电的导线、没有电的电池、损坏的电珠、需要较高电压的电珠等。学生在使用这些器材后产生了许多问题与发现：为什么有的电池不能用？为什么有的电珠用几节电池才能发光？联接时有一处器材中断就不能使小电珠发光；可以使两个小电珠同时发光……增加的实验器材给学生提供了更多的选择机会和创新空间。加大了这一探究的难度，提高了本课科学探究的质量。也让学生体验到科学探究的乐趣，增长科学探究能力。
三、筛选探究内容
科学探究课一般以主题探究的形式来展开。课堂上，学生在提出问题五花八门而且形式丰富。在时间上不允许一一进行探究的，有的问题已不需要探究，如：一些实验器材的使用方法。因此，当学生提出想要探究的内容后，及时的筛选出合适的探究内容，能调整探究内容和探究环节的组合；提高课堂科学探究质量。筛选探究内容应以开放性为原则，树立“用教材教”的意识，引导学生自主选择合适的探究内容，避开围绕纯知识的探究内容。在教学中，我们可以凭学生兴趣所向和利用实验器材来引导学生筛选探究内容。
根据学生兴趣筛选探究内容最好是实验器材充分易得的探究活动。学生根据兴趣组合成不同的组，自主观察，自己发现，自由研究，使学生科学态度得以端正，科学探究能力得以锻炼和提高。如在《制作纸飞翼》活动中，教材目的是通过活动引入对比实验，改进纸飞翼，使它落得慢。由于对比实验方法的学习很简单，但讲授时学生不一定听得仔细，设计实验时也不会很好地应用。于是，我改在实验中让他们自己体会对比实验的要点。学生发现纸飞翼下降有快慢，旋转有快慢，下落时有些倾斜等特点。我提出问题：你想做一个什么样的纸飞翼？学生有的选旋转快、有的选落得慢等等。根据他们所选的探究内容，以四到五人为单位组成小组进行研究：怎样制作才能达到你的要求？怎么设计实验证明你的改进方法对？在实验设计中指导学生控制条件进行实验，这样自然地引入对比实验的方法。使学生的探究活动内容大大突破了教材要求，学生探究积极性高，对探究过程有很深的理解。
利用实验器材筛选探究内容是受实验器材、实验时间局限，对学生提出的某些科学问题难以进行探究。如《蚯蚓》一课中，学生提出很多有趣的问题在课堂上不能进行探究：为什么蚯蚓有红色、棕色？这是动物的保护色，要长时间的探究才能发觉其中的奥妙；蚯蚓吃什么为生？实验桌上的蚯蚓处于惊惶状态，不会进食……对于学生提出的探究内容，我给出实验器材：白纸、放大镜、尺子、线、大的玻璃片和毛玻璃片。让学生选择：你觉得这些器材可以帮你解决哪些问题？选好探究内容后，领取实验器材进行研究。把不能解决的问题记下来，留待课后探究。使探究活动从课堂内延伸到课外。体现了科学探究时空的开放性。
篇7
下面笔者结合探究性教学的特点，围绕上述五大环节谈谈探究性教学的具体实施.
一、探究性教学的特点
1.综合性.
探究性教学是以教学大纲中课堂知识为中心，展开拓展后形成的综合性教学课程.由于学生选择的课题涉及科学面比较宽，不仅涉及初中数学知识，有的问题还出现可跨学科知识，因此探究性教学的内容、方法都具有一定的综合性.
2.开放性.
因为探究性教学选题是由学生自主选题，是学生在数学教学知识的基础上，收集大量的信息资料，并进行多次反复论证过程中形成的，因此它打破了传统数学教学的思维模式、思维空间、思维主体，因此具有开放性的特点.
3.实践性.
数学来源于生活，同时又应用于生活，它渗透到生活的方方面面.因此探究性教学不局限于狭小的课堂，只有走进生活，去发现生活中的数学问题，才能用学到的数学知识去解决生活问题.生活是数学探究性教学的源泉，实践性是数学探究性教学最本质的特点.
4.自主性.
研究型课程从学生自由选题中产生，是以学生为主体的探究性活动，因此探究性教学具有较强的自主性.探究性教学课题选择、探究方式设计的每个环节都渗透着学生的智慧，而教师则扮演者合作者、指导者的角色.
二、探究性教学的原则
1.重能力.
初中数学新课标下的教学重点，强调在重视基本知识、基本技能的培养的前提下，加强对学生综合能力、数学思想方法和实践能力的培养.而探究性教学就是培养学生综合能力和数学思维的有效手段.
2.重过程.
数学探究性教学注重探究过程，让学生在互动探究中体验数学思维形成过程，让学生在获得知识的同时建立数学思维模式.探究性教学的过程中通过生动的体验，促进学生抽象思维的形成，师生探究的过程就是一个思维碰撞的过程，而学生的创造性思维，也就是在不断碰撞的过程中形成的.
3.重问题.
问是学之始，探究性教学就是从疑问开始.问题是探究性教学的核心，它贯穿于整个教学的每一个环节.探究的过程就是一个提出问题、分析问题、解决问题的过程.学生带着问题进入课堂，才能在问题的引导下进行深入地探究.
4.重个性.
每一个学生都是一个独立的个体，他们具有各自不同的个性，探究性教学就是要通过科学的探究，激发学生的个性潜能的发挥，只有个性得到发挥，才能构建充满活力的课堂，探究性教学的生命活力才能得到释放.
三、探究性教学的具体实施
环节1：创设问题情境.
创设问题情境是数学探究性教学的开始.教师通过问题情境创设，激发学生强烈的求知欲.在求知欲的带动下，学生才能主动探索新问题，寻找新方法.创设问题情境一般采用游戏植入、生活场景植入、故事典故植入等手段，激发学生学习的兴趣.例如，在初中数学探究性教学中我们通过研究变速自行车的变速原理结合数学教学中行程问题设计探究性课题.
环节2：师生平等探讨.
对环节1提出的问题，师生进行平等地探讨，并通过类比、联想、观察、实验、归纳等，形成数学概念，建立数学思维模式.师生平等探讨营造了和谐的教学氛围.通过相互探讨、辩论、思维碰撞，学生的思维更加清晰，逻辑更加严谨，在不断探讨中发现问题、分析问题，从而使学生的思维更加科学，有利于培养学生的思维能力.
环节3：自主解决问题.
自主解决问题是探究性教学的最终目的，也是整个教学的核心.在探究性教学中，教师应放手让学生自己动手做实验，在亲身体验中加深对数学问题的认识，提高学生的实践能力和独立思考能力.
环节4：评价总结.
评价总结是在教师的引导下，让学生总结在探究过程中出现的问题、探究方法的科学性，通过自我评价，不断修正，提高学生分析问题、解决问题的能力.
环节5：求异创新.探究性教学的结尾，教师要引导学生利用发散性思维分析，提出新问题，寻求一题多解，对问题进行举一反三.通过不断反思、求异创新让学生的思维能力得到升华.
篇8
关键词：新理念；高中物理；探究式；教学模式；研究
中图分类号：G633.7 文献标识码：B文章编号：1672-1578（2016）10-0292-01
《普通高中物理课程标准（实验）》明确提出："要培养学生科学探究能力。"任何物理教学内容都是科学探究过程与结果的统一，都是一个发现和提出问题直至问题解决的过程，只是在以前的教学中忽视了作为过程的科学探究方面，常常将科学的结论直接告诉学生，让学生理解和运用，使科学的过程与结果分离开来。新课标明确提出物理课程的目的是提高全体学生的科学素养，然而，要真正落实新课标的要求，促进学生科学素养的全面发展，则需要深入开展课堂教学改革，改变以知识传授为主的传统教学方式，逐步形成以促进学生发展为主的现代物理教学方式――探究式教学。
1.高中物理教学倡导探究式教学模式的重要性
探究式教学的实质是一种需要充分尊重学生个性，激发学生求知欲，并引导学生通过丰富多彩的形式展开"自主、合作"学习活动的一种全新的教学方法。学生在"科学探究"活动中，要像科学工作者进行科学研究一样，让学生经历发现问题、猜想和假设、设计实验、进行实验、搜集分析实验数据、表达和交流等过程，主动去发现物理概念和规律，并在探究和获取知识的同时发展他们的团队精神与合作意识，在科学探究的成功与失败中锤炼意志，形成追求真理，百折不挠的科学精神和科学态度。从国内外物理教育改革的发展趋势和研究成果来看，应当用科学探究的思想指导高中物理教学课堂改革，逐步形成以促进学生发展为主的探究式教学方式。
2.高中物理实施探究式教学模式的环节
探究式教学模式是多样化、多元化的，不同的学习对象、不同的教学内容和教学环境有不同的模式，而不同的模式则会产生不同的教学效果。但是，探究式教学的主线应该是一致的，即"提出问题――建立假说――检验假说――得出结论"。根据这条主线，本人认为不管是怎样的探究式教学模式，它都必须包含"学生初探――师生共探――探究反思"三个基本探究环节。
2.1 学生初探。这一环节必然会涉及到"提出问题"、"猜想与假设"、"交流与合作"等探究要素。设置学生初探过程的主要目的是为了给学生提供自主学习、独立思考、思维扩展的时间和空间。毫无疑问，学生自己发现并提出问题，是最有兴趣、最有动力去深入探究。因此教师的指导工作，重点应该放在设计让学生发现并提出问题的情景上，而不是在设计问题本身上。教师创设情景是否合理将决定学生能否发现和提出有探究价值和探究必要性的问题，最终也会影响学生初探的效果。教师可以设计一些有趣或出人意料的实验或借助魔术、气功表演，激发学生的求知兴趣，通过学生观察实验现象等提出问题；可以是通过学生的切身体验提出的问题等等。然后，教师根据恰当的点拨引导学生交流讨论。心理学研究认为，当人遇到问题需要解决而又没有现成的办法时，思维才出现猜想与假设。问题呈现之后，不要急于用实验去检验，更不能直接说出答案。学生要收集与求解问题有关的资料或经验，作出他们认为可能的解释或提出相关新问题。一般来讲由于问题所涉及的定律、规律、性质是学生还未学过的，因此他们的解释或提问只能是一种大胆猜想和假设。教师要引导学生进行筛选，突出重点，加以综合，以便确立探究的方向。
2.2 师生共探。根据教学内容和学生的具体情况，这一环节必然包含"分析与论证"、"交流与合作"等探究要素，若是实验式探究还可能包含"制定计划与设计实验"、"进行实验与收集证据"等探究要素。有了假设和猜想作为铺垫，学生便跃跃欲试，他们极想知道自己的猜想是否正确。这时，学生自然就想到了必须通过实验途径来解决问题。进行实验之前，要定好实验计划。计划的内容包括：探究方式（亲身实践调研）、组织方式（小组或个人）、实验方法、完成时间等。这一环节教师不必把什么问题都讲深讲透，要及时放手；教师能不说的尽量不说，能不做的尽量不做，把机会尽可能留给学生，使学生思考发问，在思考中锻炼思维，发展能力。这一环节也最能体现教师的教育智慧。
2.3 探究反思。这一环节必然会涉及"交流与合作"、"评估"等科学探究要素。学生在探究的过程中，同组同学之间已经进行了内部的讨论和小范围的交流，这时教师可以让学生扩大交流的范围，如组与组之间、教师与学生之间都可以展开更为广泛的交流。在交流的活动中达到"切磋"的目的，实现思维的碰撞。交流过程中，发展了学生的语言表达能力和逻辑思维能力，对巩固实验过程和概念规律的理解意义重大，尤其要引导学生评价本课重点探究取得的最后结果与讨论中提出的猜想与假设之间的差异，通过这种评价，学生体验科学探究的苦与乐，必然极大地提高其探究的兴趣和自觉性。我认为，课堂讨论的热烈、师生问答的频繁，只是形式的表象，不足以达到探究的实际质量，而关键在于探究中学生自主思维的广度和深度。自主思维的广度，体现在参与猜想和合作讨论的人数以及所涉及的科学知识和能力的范围；自主思维的深度，体现在学生对思维规律的自觉习得与熟练运用的程度。我们期待学生能在初探、师生共探和探究反思的三个基本探究环节中，充分体现其自主思维活动，并提高其自主思维的广度和深度。
3.高中物理教学中实施探究式教学的误区分析
3.1 科学探究追求探究的"完整性"，科学探究一定的模式、程序化，科学探究一定都要做实验。
3.2 在物理教学改革中，有许多人认为科学探究会影响学生掌握物理知识。其实，用科学探究的思想指导物理教学不是忽视物理知识的学习，而是注重了学生对物理知识的自主建构过程，科学探究与知识的建构是在同一过程中发生的。
3.3 科学探究重过程，结果无关紧要。
总之，科学探究在物理教学中扮演着不可替代的重要角色。通过学生自主、独立地发现问题、实验探究、操作、调查、信息收集与处理、表达与交流等探索活动，获得知识技能，发展情感与态度，培养探索精神和创新能力为重要特征的探究性教学，将在培养创造性人才方面发挥积极的作用。
参考文献：
篇9
物理实验、物理概念、物理规律、物理问题是物理教学的主要模块.这几个模块之间是相辅相成的.物理学科发展的基本模式之一就是物理实验.从实验中总结规律，并上升成为物理概念和规律，进而归纳出物理学研究的前沿课题.对于物理教学来说，这几个模块都应重视才能达到物理教学的目的.
在当前应试教育的大环境下，初中物理教学同样面临着以考试为中心的教学模式.从学生的角度看，学生由于考试升学的压力而普遍缺乏学习兴趣，在课前预习的比例偏低，实验时缺乏客观求是的科学精神；在课堂学习中唯分数论，在遇到学习困难的时候往往是就事论事，只针对错误的题目而不是深入地思考物理原理.从教师的角度看，在教学方法上往往是重课堂概念教学，对实验环节重视程度不够，教学方式呆板.
二、实验-探究教学模式的目的
实验和探究都是物理学习中的重要组成部分，同时在教学理论中又都有其理论依据.实验-探究教学模式是把两者有机结合，通过教师将物理现象和物理概念融合到物理教学中，激发学生探索物理规律.
这种教学模式的核心是“探究”，显然“探究”的行为主体是学生而不是教师.施瓦布提出了“探究学习”理论.他主张学生参与研究过程，通过实验研究掌握科学概念、科学方法以及科学的态度.“探究教学法”在美国教育界得到了普遍的运用，而且取得了良好的实际效果.实验-探究教学模式其主旨在于，让学生通过主动探索过程，培养其积极主动的学习态度，很自然地进入到概念学习的环节，认识到对现象研究重要性并不亚于掌握知识本身；探究教学的目的是让学生在“做”中掌握科学原理，并形成正确的科学概念和科学态度.
三、实验-探究教学模式的实施
与注意事项
在实验-探究物理教学模式中，教师应承担主要责任.教师要做的主要是以下几点.（1）明确即将进行的实验课程在年度物理教学中的地位，以便于合理安排课时；（2）明确教学目的，即要清楚地知道通过实验环节让学生掌握何种程度的物理概念和深度；（3）明确对学生的教学要求，即在实验开始之前就必须给学生布置实验任务，让学生知道本次实验要自己动手去了解的物理现象和物理规律；（4）重视探究环节的设计.探究环节是实验-探究教学模式的核心所在，教师需要精心设计这一环节.既要给学生设置难度适中的思考问题，又要激发学生的探究兴趣，并使学生掌握相应的物理概念.
在实施实验-探究教学模式时，需要给学生以必要的心理准备和预习方面的准备.在实验课程开始之前，让学生对即将进行的实验所涉及的原理和实验方法做必要的预习，避免出现实验中的盲目性.
四、案例分析
现以“物质的比热容”为例探讨实验-探究教学模式的实施.本课程在实验室中完成.在教学中，教师的任务是提出问题、猜想假设、制定计划、验证假设、交流提高.实验的目的是让学生联系实际生活经验和物理概念，大胆假设并用实验去求证，实现从感性认识到理性认识的升华.
步骤1：导入课程，在课前将和比热有关的物理现象向学生展示，激发学生的学习兴趣和探索热情，此处以沙滩和海水为例.同时，让学生分组实验.
步骤2：设置问题.让学生按照自己的理解，解释这些和比热有关的物理现象，即解释为什么在日落时海水和沙子的温度会有差异，并在后面的实验中验证自己的猜测.
步骤3：由实验引入理论讲述.通过在石棉网上加热烧杯中的水这一小实验来解释刚才展示物理现象的本质原因，提出比热容的概念.通过对单位质量的水升温1°吸收的热量定义出水的比热容，进而引申到其他物质单位质量温度升高（或者降低）1°吸收（或者放出）的热量就是该物质的比热容.让学生明白之所有前面的物理现象，是因为物质间的比热不同.
步骤4：安排学生实验任务，要求学生以实验数据来回答为什么沙子比水的温度变化要快.
步骤5：安排学生实验环节，并提供记录数据的表格，要求学生以实事求是的态度做实验记录.
步骤6：安排学生小组讨论环节.要求每个小组需要以实验数据为依据，给出为什么沙子和水温度上有差异的原因的讨论结果，并验证实验数据是否和自己的猜测一致.
步骤7：实验完成后，教师给出科学的解释，让学生更加深刻地理解比热的概念.
篇10
关键词：科学课堂；教学；思维发展；策略
众所周知，思维是人脑借助于言语、表象或动作而实现的，对客观事物的性质及关系的概括和间接的反映。瑞士著名的心理学家皮亚杰在儿童思维发展阶段论中提出儿童在7～12岁处于具体运算思维阶段，而科学课程在三年级到六年级中实施，研究表明，到了小学高年级，学生思维发展开始进入从具体思维转为逻辑思维阶段。因此，在科学课程教学过程中，关注学生思维发展显得尤为重要。《义务教育科学课程标准》指出：“科学课程应向学生充分地提供科学探究空间，使他们在像科学家那样进行科学探究的过程中，体验学习科学的乐趣，增长科学探究的能力，培养创造性思维能力。那么，在我们的课堂中，有什么策略可以促进学生思维的发展，真正为学生的思维发展奠基呢？笔者认为，可以从以下两方面进行落实。
一、给足活动时间，创造性思维发散条件
“在组织科学探究活动时，要保证有足够的时间让儿童去想和表达，激发儿童的想象力和发散思维是很重要的。要避免急于诱导学生解答，急于给答案，更不要直接给出科学概念的定义。”从中不难理解，在探究活动过程中，充裕的活动时间，有助学生思考，激发学生想象力，从而为学生思维的打开奠定了坚实的基础。
例如，在听《空气的性质――空气占据空间》一课时，教师让学生想办法证明瓶子里的气球可以吹大是因为瓶子里的空气跑出来了。教师在提出问题后，让学生利用5分钟的时间思考，并在小组内交流想法，同时要求比一比哪个小组的方法最多、最独特。学生经过思考、交流、印证后，想到至少6种的办法：“把瓶底放入水槽中，当吹气球时，随着气球的变大，在瓶底小洞处出现泡泡。”“用塑料袋包住瓶底小洞，当吹气球时，会发现塑料袋膨胀起来。”“在瓶底出先吸入水，当吹气球时，会看到水从瓶底小洞处溜出来。”“把塑料瓶小洞对着头发。”“在塑料瓶小洞处放纸巾。”“把塑料瓶小洞对着另一个气球。”等。
听课时我们一直在惊叹学生思维的敏捷，但惊叹之余，我们回顾教师在学生思考、讨论环节中足足留有5分钟的时间。学生在这5分钟里充分去思考，大胆的去想象、创新。也就是这充裕的5分钟，换来的是学生思维方式的改变，打破常规，奠定学生思维发散的基础。同时，也收获了学生创造性的证明空气从瓶子中跑出来策略，学生在互相交流的过程中，思维得到了启发和发展。
二、环节环环相扣，搭建思维发展平台
我们都清楚，课堂教学活动环节的设计应能够很好地为教学目标服务，如果所采用的环节设计未能很好地实现教学目标，服务于教学目标，那么这样的教学环节就失去了其存在的意义了。在科学教学环节设计过程中，除了考虑好环节能否顺利实现教学目标外，还应关注环节与环节间的联系，尽可能做到环节设计能层层递进，环环相扣，从而为学生搭建思维螺旋上升的平台，促进学生思维的发展。
在教学《认识常见的岩石》一课时，为了能让学生全方位的认识常见岩石的特征，同时让学生在认识活动过程中促进学生思维发展，笔者设计了三个活动环节：第一个活动环节让学生不借助工具，初步观察、感知岩石特征；第二个活动环节让学生思考，进一步观察、了解岩石特征，可以借助哪些工具或试剂进行观察，并让学生根据想法展开探究活动；第三个活动环节让学生根据观察掌握的岩石特征资料和教师提供的信息对一对，知道岩石的名称。
三个活动环节主要让学生经历了“初步感知―进一步了解―深入研究”的过程，学生在这层层递进的活动探究过程中，思维不断地得到训练和发展。教师先让学生不借助器材思考如何观察，学生在讨论之后根据讨论的方法进行初步观察。观察中，学生对岩石表面的特征进行初步认识，形成表象。紧接着让学生思考借助工具进一步观察岩石，让学生一方面经历了从表面特征到内部看不到、摸不着的特征的认识；另一方面在思考观察方法过程中，学生调用生活经验，把生活中的办法迁移到课堂中，构思实验方法，他们的思维经历从具体到抽象的过程。接着通过滴酸实验，让学生直观看到有的岩石会与稀盐酸发生化学反应，反应剧烈程度不同。在此环节中，学生对岩石特征有了更进一步的认识，原来有些肉眼看不到的东西可以借助其他试剂来配合认识。同时明白了认识一种事物，不只停留在表面上的认识，应该深入了解其内部构造、成分等。随后对号入座环节的安排，学生需要重新梳理在此前活动中掌握的信息，根据相关资料，在最短的时间内做出正确的判断，此时经历了由具体到抽象的过程，思维得到更深层次提升。要完成好这项任务无疑需要勇气，也是一种思维挑战，学生在经历这样的过程之后，他们的思维真正在活动中得到了发展。
当前，许多科学教学中，有的为了展示，课堂热热闹闹，环节蜻蜓点水，学生在这样的课堂中收获的体验和乐趣，但思维得不到训练；有的教师为了能控制好课堂上的各种状况，将各个环节、各项活动都帮学生设计好，犹如挖好“坑”，就等着学生往“坑”跳，当学生跳进后，教师满足地完成了所谓的教学任务，但学生只能伸手接受教师给予的知识和内容，没有任何思考的空间，更不用说思维的训练和发展了。在这样的情况下，学生思维发展关键期却无法得到应有的训练和发展，创新人才如何培养，学生的科学素养如何得以真正的形成和发展。
因此，我们的科学课堂需要多留给学生思考、活动的时间，环节间设计多考虑一些促进学生思维发展的因素，努力为学生思维发展打下基础，创设各种让学生思维提升的空间，相信我们可以收获学生思维发展带来的喜悦，让我们的课堂更有科学性，趣味性，更具魅力。
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