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20世紀(jì)在美國(guó)和法國(guó)中小學(xué)流行一種“動(dòng)手做”的科學(xué)教育方法，就是探究性學(xué)習(xí)的一種典型例子。美國(guó)的《國(guó)家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》認(rèn)為，為了提高學(xué)生的科 學(xué)素養(yǎng)，整個(gè)學(xué)校系統(tǒng)必須作重大改變，“科學(xué)教育采用的新方法必須能反映科學(xué)本身的實(shí)際搞法，強(qiáng)調(diào)把科學(xué)探究作為獲取知識(shí)和認(rèn)識(shí)世界的一種方法。”
B、探究的過程和要求
《標(biāo)準(zhǔn)》根據(jù)科學(xué)探究的一般要求，結(jié)合初中物理課程的特點(diǎn)和8-9年級(jí)學(xué)生的認(rèn)知水平，將科學(xué)探究分為七個(gè)要素，并對(duì)每一要素提出了探究能力的要 求。在探究過程中，要給每個(gè)學(xué)生創(chuàng)造機(jī)會(huì)。明確他們所承擔(dān)的任務(wù)，鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、出主意、想辦法。要讓每個(gè)學(xué)生在探究活動(dòng)中發(fā)揮主動(dòng)積極的 作用。同時(shí)，科學(xué)探究又是一種集體性的協(xié)作活動(dòng)，對(duì)于簡(jiǎn)單的問題可以由學(xué)生個(gè)人來進(jìn)行，對(duì)于稍微復(fù)雜的問題，則應(yīng)通過小組活動(dòng)，甚至全班性的活動(dòng)進(jìn)行。教 師要善于激勵(lì)學(xué)生對(duì)科學(xué)的熱情和興趣，表現(xiàn)出對(duì)不同觀點(diǎn)的尊重。
1)提出問題。要緊密結(jié)合內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)對(duì)知識(shí)和技能的要求，從學(xué)生學(xué)習(xí)物理和生活實(shí)踐中，選取他們感興趣的問題進(jìn)行探究,對(duì)初中學(xué)生來說，探究的問題主 要應(yīng)從學(xué)生在課堂、實(shí)驗(yàn)室、家庭和日常生活中感興趣的現(xiàn)象中選取。要讓每個(gè)學(xué)生都能搞清楚探究什么問題?讓學(xué)生去研究、調(diào)查、探索。例：探究自行車上用到 的物理原理;設(shè)計(jì)測(cè)定食用油密度的方案;探究高壓鍋的原理。
要培養(yǎng)學(xué)生從日常生活和自然現(xiàn)象中找出研究課題的能力。能夠明確探究的問題，能通過科學(xué)探究對(duì)研究的課題進(jìn)行描述，能應(yīng)用科學(xué)的思想和方法，已有的物理知識(shí)來確定研究課題。
生活、社會(huì)和科學(xué)技術(shù)中的問題往往是很復(fù)雜的，限于學(xué)生的年齡特點(diǎn)和科學(xué)知識(shí)的局限，不是所有的問題都可以讓學(xué)生通過探究來解決的，教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生提出的探究課題，結(jié)合學(xué)生的實(shí)際進(jìn)行篩選和梳理，選擇哪些有對(duì)學(xué)生的發(fā)展有意義的，而學(xué)生又有能力進(jìn)行探究的課題。
2)猜想與假設(shè)。要讓學(xué)生根據(jù)已有的物理知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)確定探究的問題進(jìn)行猜想和假設(shè)，例如，推測(cè)探究可能出現(xiàn)什么結(jié)果?應(yīng)該怎樣進(jìn)行探究過程和方向的設(shè)計(jì)?根據(jù)已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，能夠?qū)μ骄康膯栴}作出哪些解釋?哪些必須通過探究后才能作出解釋?
3)制定計(jì)劃和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。要根據(jù)確定的探究課題，設(shè)計(jì)科學(xué)的探究計(jì)劃和方案。探究計(jì)劃應(yīng)包括探究的課題、實(shí)驗(yàn)器材和資料的準(zhǔn)備、探究的程序和過程 (包括觀察、實(shí)驗(yàn)、信息和數(shù)據(jù)的收集和處理)、通過怎樣的分析整理得出探究的結(jié)論、以及怎樣對(duì)探究過程進(jìn)行評(píng)估和反思等。在制定探究計(jì)劃時(shí)，應(yīng)搞清物理學(xué) 已有的研究成果。對(duì)少數(shù)學(xué)生可以讓他們?nèi)ピO(shè)計(jì)一些有一定創(chuàng)新意識(shí)的、但又符合初中學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)的探究方案。
4)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和收集證據(jù)。學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，根據(jù)探究方案，利用觀察、實(shí)驗(yàn)和其他的方法和技術(shù)，收集數(shù)據(jù)、資料和信息。特別提倡用計(jì)算機(jī)來收集、 存儲(chǔ)、處理和顯示各種證據(jù)。要讓學(xué)生對(duì)已有的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行科學(xué)地分析和解釋，找出這些證據(jù)和探究的課題之間的關(guān)系，進(jìn)行科學(xué)地歸納和總結(jié)。如果涉及到兩 個(gè)或多個(gè)變量(初中階段只要求處理三個(gè)變量的關(guān)系，例如摩擦力的探究)，學(xué)生應(yīng)該能進(jìn)行科學(xué)地分析和解釋。在初中階段應(yīng)以定性分析為主，但也應(yīng)適當(dāng)?shù)嘏囵B(yǎng) 學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)工具進(jìn)行簡(jiǎn)單的定量分析。
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