如何提高中学物理教师的科学探究教学能力毕业论文.docx
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如何提高中学物理教师的科学探究教学能力毕业论文
中文摘要
科学探究对于学生而言是一种很好的学习方式，对于教师而言是一种很好的教学方式。
现如今，科学探究已经被列入新课程标准中，并且在其中是重要的内容，所以在当今的中学物理教学中，不论是对于教师还是对于学生，科学探究教学模式是非常重要的。
本文就是在这种背景下，针对中学物理教师的教学能力，阐述如何提高中学物理教师的科学探究教学能力。
本文共分为四部分：
第一部分科学探究教学的具体内容
本部分主要从科学探究教学的相关概念、学习的认识、设计原则以及基本程序等四方面系统科学的介绍了科学探究，能够使教师对于科学探究有一个全面、准确的把握与认识，这是提高科学探究教学能力的基础。
第二部分中学物理科学探究教学中存在的误区以及困难
本部分主要是介绍现如今教育中科学探究的误区，使教师能够准确的避免这些误区，并以此来反思自己。
在很多地区的科学探究教学中，只是过多的形式主义，并没有很好的发挥它应有的作用。
由于许多学校的硬件条件差，或者是其他的原因，阻碍了科学探究教学的开展与实施。
第三部分在中学物理科学探究教学中教师应注意的问题
本部分主要介绍了科学探究教学中的几个“关键点”，在进行科学探究时，教师应注意，要引导学生不要代替学生，学生才是学习的主体，教师只是学习活动中的指导者；在进行教学时，教师应该重点关注学生学习的过程，不要一味的关注学生学习的结果，结果只是一时的，而在过程中，学生可以学到很多；教师应积极的提升自身的素质，并且转变教学观念，现在是21世纪，教师应结合社会的需要及学生发展的需求来提升自己，与时俱进；在教学时，应注意教学评价的多样性，不应仅仅依据学业成绩来测评学生，还要考察学生的能力以及素养。
第四部分科学探究教学的几种类型
本部分是根据具体的教学内容来指导科学探究教学的设计，例如科学探究式物理概念教学、科学探究式物理规律教学与科学探究式物理实验教学（包括演示实验、边导边实验、分组实验），分别在这些教学内容的情况下科学探究教学模式的开展方式，教学程序以及教学案例分析，在各个环节的开展时应该注意的问题以及如何避免均在本部分中体现。
关键字：
教师科学探究中学物理教学
引言-1-
第一章科学探究教学的具体内容-2-
第一节科学探究教学的相关概念与说明-2-
第二节对科学探究式学习的认识-2-
第三节科学探究式教学的设计原则-4-
第四节科学探究式教学的基本程序-5-
第二章中学物理科学探究教学中存在的误区以及困难-7-
第一节中学物理科学探究教学中存在的误区-7-
第二节中学物理科学探究教学中存在的困难-9-
第三章在中学物理科学探究教学中教师应注意的问题-9-
第一节要引导学生而非代替学生-10-
第二节关注学生学习过程而非一味地关注学习结果-11-
第三节提高自身的素质与转变教学观念-12-
第四节注意教学评价的多样性-13-
第四章科学探究物理教学的几种类型-14-
第一节科学探究式物理概念教学-14-
第二节科学探究式物理规律教学-15-
第三节科学探究式物理实验教学-16-
参考文献：
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附录一：
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附录二-23-
附录三-24-
附录四-26-
附录五-27-
附录六-28-
引言
在当今，科学技术是以信息技术为主要的标志，人们的日常生活与生产拥有越来越多的高科技成果，由知识经济可以预测出，人类的经济、社会、生活将发生翻天覆地的变化，因此，国家的综合国力以及国际间的竞争力将会越来越多的取决于教育事业的发展进步、知识的创新水平与科学技术的发展。
在近年来的中学物理课程改革的进程中，为了能够帮助学生形成科学探究式的学习方式，国家将科学探究式教学作为课程标准的重要内容，它的提出是为了变革中学生学习的方式，在我国《义务教育物理课程标准》中明出，“科学探究既是物理课程的目标，又是物理课程的重要内容。
”也就是将培养探究能力与促进探究学习作为一个重要的教学内容以及教学目标来进行贯彻落实。
科学探究式学习并不仅仅是对知识的学习与运用，而是体验学习的过程，掌握知识获得的方法，在知识探究的过程中培养学习的能力，体会思维的拓展、合作交流的乐趣，以及学生经过自己动手参与探究活动，可以体会着其中的成功的喜悦以及失败的原因，使学生徜徉在美妙的知识的海洋里。
科学探究式教学活动是学生参与式的教学活动，学生是该活动中的主体，而教师只是引导者。
在进行科学探究教学时，教师应积极的引导学生亲自动手操作，积极的动脑思考，充分调动学生求知的欲望和兴趣，使学生切身体验到科学学习的乐趣，并且在此过程中，学生要掌握科学探究的方法，获得知识，提高科学素养，锻炼学习的能力，培养创新精神，重新建构自己的知识、认知体系，拓展思维，渲染情感态度与价值观。
教师要帮助学生克服心理障碍，同时要在进行科学探究活动中的较为困难的地方予以指导，是科学探究活动能够较为顺利的进行，而不是没法进行，那样的话就会打击学生科学探究的兴趣与积极性，产生消极情绪。
伴随着新一轮课程改革道路的铺开，中学物理教学的主流教学模式是科学探究式教学模式，并且科学探究也成为了中学物理教学中主要的教学内容，但是科学探究式教学对于我国来说还是过于年轻，在开展实施的过程中还会存在很多的问题，很多教师对于科学探究教学的把握也不是很到位。
究其原因，是由于教师对科学探究的理解不到位，以及存在科学探究式教学设计的能力缺陷，因此，提升中学物理教师的科学探究教学能力是非常重要的。
第一章科学探究教学的具体内容
第一节科学探究教学的相关概念与说明
1.1科学探究教学的概念
广义的探究泛指独立解决问题的一切活动。
可以说它既包括科学家的专门研究，也包括一般人解决问题的活动，它是人类的天性。
但是狭义的探究，即科学探究，是指科学家们用它来研究自然界并且以此种研究作为基础，获得的证据来提出种种解释的很多种途径。
“科学探究是一般探究的子集，它的对象是自然界，是在某种信仰和假设的指导下进行的。
”【1】
科学探究教学是学生参与式的教学活动，要积极鼓励学生动手、动脑，通过自主式的探究活动，来进行学习物理规律和物理概念，使学生体会到学习科学的乐趣，并且了解科学方法，获得科学知识，逐步培养科学创新的精神。
1.2科学探究式教学的意义
21世纪以来，我国基础教育的课程改革有一个很突出的特点，是提倡科学探究式的教学方法，它是被列为课程标准的重要内容。
在新课标中，科学探究是以一个重要理念的身份被提出的。
它以社会的发展对人才需要为基础，更是以人们对科学本质的教育本质认识的深化为基础。
科学探究式教学方法，能够把学生学习的重心进行转移，从传承和积累转移到知识探究过程，由学生的被动接受知识转移为主动获取知识。
可以增强学生的好奇心和求知欲，使学生体验到成功的喜悦，并且还可以培养学生的探索精神和创新精神能力，发展学生的合作意识。
第二节对科学探究式学习的认识
2.1科学探究教学是科学本质和教育本质的统一
现代社会很需要这些人才，具有创新意识和实践能力的人，也急切需要全体公民的科学素养。
科学的本质既体现在科学家所取得的知识的认识上，也体现在获得这些知识过程的认识上。
科学知识是相对稳定的，也是不断发展的，它不仅是绝对的真理，只是可以在一定的条件和范围内适用，也不是可以解决所有的问题的。
科学探究概括了对科学过程的本质的认识。
促进人的发展是教育的本质，在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观的培养方面都是如此。
探究式教学最大的特点是使学生体验到科学探究的过程，并不是仅仅的接受科学的结论，因此，科学探究教学是科学本质和教育本质的统一。
2.2科学探究式学习的本质特征
1.通过科学探究活动，学生获得新知，培养能力
科学探究不是直接把结论给学生，而是通过演示实验或者是学生自主实验来进行验证，通过让学生进行各种探究活动，例如观察、调查、制作、收集资料等，自己进行总结得出结论，使学生能够亲自参与活动并且体验知识的探究获得过程，并培养他们的科学探究能力。
2.在科学探究中重视证据的作用
可以说，学生通过科学探究获得新知的关键之处是证据。
要想得出正确的结论，就必须使学生认真的去收集充分的、准确的资料事实，然后根究科学探究的要求对资料事实进行整理、选择和分析，并且用有关的事实进行逻辑推理。
学生的科学探究素养就是在这种不断地科学探究下逐步形成的。
3.注重从学生已有的知识经验出发
认识理论表明，学生在进行学习时不是从未知、空白开始的，而是已有的经验影响现在的学习，教师在进行教学时，只有当从学生已有的知识和经验出发，才可以调动学生积极学习的兴趣，主动学习，反之很难达到教学目标。
4.合作学习是非常重要的
在进行科学探究活动中，经常进行分组实验和搜集资料，争论和讨论，意见综合等方式的合作。
根据建构主义的理论，由于学生的文化背景、已有的知识经验不同，其对事物的理解建构也会不同，合作学习可以使学生看到问题的不同方面，通过对自己或者是他人的意见、观点进行讨论或批判，建构起学生自己新的理解。
5.形成性评价和学生的自我评价是科学探究所重视的
科学探究式教学在重视并且改进终极性评价的同时，相当重视形成性评价，例如学生每天做课堂笔记，撰写报告，绘制图表，制作模型等。
通过这些可以使学生了解学生对知识理解的广度和深度，以及他们进行科学推理的能力。
2.3接受学习和探究学习的关系
接受学习是学生接受知识为主，他注重学习结果。
但是探究式学习是要经历过程，然后再建构成学生的自己的知识，他注重学习的过程。
1．探究式学习包括接受式学习
探究式学习的知识和技能不能直接由探究获得，课堂中探究活动也不可以由单纯的科学探究活动得出结论，它是需要与接受学习结合，如果仅仅由科学探究得出结果，那么可能会使学生曲解科学探究。
2.渗透探究思想的接受式学习
接受式学习并不是简单的被动和机械的学习。
在传授知识时，结合探究思想是一种很好的策略，这样可以使学生知道知识的形成过程，更好的去理解知识。
3.探究式学习要与接受学习互补
对于学生而言，好的学习方法因人而异，改变学生的学习方法并不是直接把接受学习变为探究式学习，而是把普遍存在的、过于单一的、忽视理解的、被动的和缺乏合作的学习进行转变，在进行教学设计时，应当意识到，科学探究并不是唯一的方法，应当根据具体的情况选择合适的学习方式，把探究式学习与其他学习方法结合起来最佳。
第三节科学探究式教学的设计原则
3.1科学探究式教学的设计原则
1.充分调动学生学习的动机和兴趣，发挥学生的主体性
科学探究活动的设计要切实符合中学生的心理发展特点，要注意从学生的熟悉事物出发，设计中学生内心喜爱乐于参与的活动。
通过调动学生学习的动机和兴趣，来激发学生进行科学探究的主动性和积极性。
2.提供手脑并用的机会，体现学生做中学的原则
科学探究活动的方式是多种多样的，但都有一个显著的特征，那便是手脑并用。
充分的把学生的动手和动脑结合起来，实现学生的知识建构，发展学生的各方面都智能以及培养他们的动手能力。
3.要进行有效的合作与交流，体现人际间的互动关系
“科学探究的本质特征是人的相互作用，包含教师与学生群体、教师与学生个体、学生个体与学生个体、学生个体与学生群体以及与其他人群的相互作用。
”【2】所以要加深学生对于交流与合作的锻炼与培养，提高他们的语言表达能力以及与其他人群的相处能力，培养学生的合作意识。
3.2创设科学探究式教学情境的主要策略
1.要使科学探究源于学生所处的真实环境。
2．创设的情境中要有学生易于发现的问题，要提供给学生发现问题和质疑问题的能力。
3.创设的情境要有可探究性，将探究性贯穿于整个过程。
4.关注资源和信息技术的应用。
第四节科学探究式教学的基本程序
新课程标准中科学探究的基本程序是“提出问题，猜想与假设，制定计划与设计实验，进行实验与收集数据，分析与论证，评估、交流与合作。
”这样的教学程序适用于物理实验的概念导出和规律教学，，对于普通意义的概念、规律、习题与复习的探究教学模式应该是怎样的？
要使学生学会进行探究式学习，教师就应在上课的过程中积极的倡导科学探究式教学模式，使学生在科学探究中学会“探究”。
1.创设情境
该环节就是要引起学生的学习动机。
在开始进行教学之前，教师要通过利用恰当的材料、合理的构想、精炼的语言，提出使学生感到兴趣并有点困惑的问题，调动学生进行探索未知知识的兴趣和求知的积极性，激发学生对所提出问题的强烈关注，逐步形成兴奋鼓舞的课堂气氛。
2.探究思考
该环节体现了“了解”和“获得”。
学生获取知识、锻炼能力的重要环节是实践。
在此环节中教师要积极鼓励学生动手实验，观察现象要认真，进行自主搜集相关材料，指导他们进行进行记录，使学生亲自经历探究的过程，获取感性、生动的体验。
在进行科学探究的过程中，教师要教会学生科学的探究方法，例如归纳法、演示法、分析法等，让学生攻克难点，克服思维障碍，获取成功。
科学探究结束后，教师要指导学生进行对比比较，处理实验数据，对所观察的现象进行分析，归纳并总结，巩固学生所学知识的理解，使学生由感性层面上升到理性层面的认识。
在科学探究中，教师要学会控制探究活动“关键点”，即学生的注意力和求知欲，激发学生的求知欲和调动学生的注意力，这是要靠“分析教材”实现的。
每节课的内容可以分为以下三部分：
“1.已知的知识——教师提出问题由学生回答。
2.半知的知识——在教师引导下由学生探究得出结论。
3.完全未知的知识——才由教师深入浅出地讲解明白。
”【3】
所以，只要学生能够理解的知识，教师就不要去剖析；只要学生能够形成表述，教师就不要代劳；只要学生能够得出结论，教师就不要给出；只要学生学生能够答出的题目，教师就不要替他解答。
在学生学习的过程中，教师要引导学生进行独立思考和科学探究，使他们在原有的知识经验的基础上建构起新的知识，引导他们进入独立自主的学习，在生动、活动、有趣的探究过程中获得学习的方法和研究问题的方法，这样做可以使学生受益匪浅。
科学探究的方法通常分为讨论法、谈话法、实验法等，讨论法是指学生——学生、学生——教师、学生——教学资源之间进行信息资源的交流，它通过相互之间的互动使学生得出探究的结论。
谈话法指的是学生与教师之间的信息交流。
实验法是指学生通过亲身经历实验，数据处理，归纳分析等思维活动得出知识规律。
科学探究的教学方式就是通过让学生在原有的知识经验基础上自己分析、总结和归纳得出新知识，从而建构形成新的知识体系，培养学生独立自学的能力，使他们成为课堂的主体，用这样的教学方法进行授课时，教学内容就会像磁铁般吸引学生的注意力，使他们切实领略到探究过程、获取知识过程的美妙。
教师在引导学生探究时，要注意保护和培养学生的主动性和积极性，要适时地给予学生肯定以及鼓励，努力培养学生的上进心、自尊心以及其他非智力因素，这些在有的时候对于学生的比智力因素更重要。
3.学以致用
该环节包括巩固练习和课后作业两部分。
在该环节中教师要积极引导学生运用已经探究出的结论来解决具体实际问题，这是将所学的内容逐步转化为学生的能力的过程，它可以使物理规律、物理概念对于学生而言进一步巩固、加深、拓展和升华。
教师可以围绕培养学生的学习方法和“双基”为目的，给学生多出一些有一定梯度的练习题，让学生进行反复的训练，培养学生的学习能力。
在课堂有限的时间内，教师应该使学生把握练习的主旨方法，学会举一反三，而不是一味的题海战术，使学生应接不暇，重要的是培养方法，而非做题的量。
4.概括强化
该环节共有概括、保持和回忆三部分。
首先教师应组织学生自主地总结本节课的内容以及重点，目的在于使学生能总体的把握本节课的内容，并且使其同化和顺应纳入学生已经建构的知识体系中，然后给学生时间进行内容的重复，这样可以使学生能够及时看到自己学习的成果，从而激发学生学习的愿望。
案例分析及点评（见附录一）
第二章中学物理科学探究教学中存在的误区以及困难
第一节中学物理科学探究教学中存在的误区
科学探究是新课标中的重要理念，由于开展的时间短，因此经验比较少，理解方面也普遍比较肤浅，很多教师只是单单的注意形式，往往忽视了科学探究的成效，在现在的教学中，存在以下几种误区：
1．科学探究就是单纯的进行分作讨论，反过来，分组讨论也就是在进行科学探究。
在很多科学探究教学的课堂中，教师会在课堂开始之时，简单的、轻描淡写的给学生交代几句，并没有给学生提供足够的指导，也没有给科学探究营造良好的问题情境，只是单纯的让学生一味的进行分组讨论，在这种情况下，虽然课堂的气氛看起来会很活跃，但是绝大部分学生并没有在进行科学探究，而是在分组说话聊天，甚至是打闹。
造成这样的原因并不是学生学习兴趣不高，而是学生不知道学习什么、探究什么、讨论什么，更加不清楚该如何讨论。
这种现象的主要原因是学生的已经建构的知识体系以及经验都比较有限，科学探究的方法能力也比较不足。
课堂中出现的这种科学探究的形式是非常有害的，是与教育的目的以及新课程标准的理念像冲突的。
教学是一种非常严谨务实的行为，出现的每一个环节步骤都应该设计的严谨认真。
在开展教学活动时，教师应该明确教学目的及目标，并且严格的按照这一宗旨进行开展。
教师在进行科学探究教学活动时应认真考虑以下三点：
（1）学生能否学到应该学习的知识。
（2）学生各方面的能力能否得到锻炼与提高。
（3）学生的认知、情感态度以及价值取向能否得到熏陶。
2.科学探究教学活动开展时课堂气氛一定要非常的活跃。
教师在开展科学探究教学活动时，教师比较常采用的教学方法是，非常频繁的提出一些很简单的问题，让学生来回答，这些问题的答案一般都是“是”或者“不是”，学生基本不用过多的去思考就能很容易地回答出问题。
这种课堂表面上看起来气氛很活跃，学生也能对答如流，但是学生能够真正的学到知识吗？
不能，在这种课堂上，学生不需要任何的思考，并且教师也没有很好地去引导学生进行思考，不论是学生的知识体系、认知结构，还是情感态度以及价值观，都不能得到提高。
教师在进行科学探究教学活动时，不应一味的追求课堂气氛，应切实根据教学目标以及学生的发展需要来开展教学。
3.学生在进行科学探究活动时不能失败，只能成功。
当有的教师在开展竞赛课或者是示范课时，为了保证科学探究教学活动的顺利准确的进行，总是在学生中进行筛选，并且进行反复多次的实验训练，使学生对于活动相当的熟练，在进行上课之前，学生就已经知道探究的各个环节的问题，并且已经搞懂。
这种形式的科学探究活动只是形式主义，学生经过多次的重复训练，这是浪费时间以及学生的精力，而学生的水平得不到任何的提高。
科学探究活动本身就是让学生在问题中提升自我，锻炼自我，而将障碍全部撤离是将科学探究脱离了原先的面貌，所以教师应正确的认识科学探究教学活动，让学生在不断的探究中建构自己的知识体系。
4.不论何种知识的学习，一律都采用科学探究的教学模式。
教师在进行教学时，不管学习内容的特点以及学生的知识基础，所有的教学活动都采用科学探究的教学模式，将科学探究的教学模式绝对化。
教师的这种教学行为是对科学探究式教学认识的片面表现，这样会有失偏颇，并不能达到预期的教学效果。
提倡科学探究式教学模式并不是对传统教学模式的否定，教师应在传统教学模式的基础上进行创新，而非完全地脱离传统。
第二节中学物理科学探究教学中存在的困难
当今，各个地区的教师在开展科学探究教学活动时是形式多样的，方法有很多，追究其根本原因，主要是当今教育中存在以下困难：
1.学校教育设施的硬件较差。
在我国，除去大城市的学校以外，绝大部分的中、小城市以及农村学校，他们的教育硬件设施都比较落伍，远远地达不到教育标准要求，，很多中学学校的实验室的硬件设施也很差，学生们基本的实验实际操作都很难实现，实验仪器很难做到人手一份，开展实验比较困难。
2.学校班级学生数额很大，分组难。
在我国的大部分中学里，班级的人数非常多，绝大部分五六十人，更有甚者七八十人，这样的班级，在进行实验时分组是非常困难的，实验设备配备不到，再就是学生人数大，教师在进行实验指导时也是非常困难的，很难照顾到所有的学生，这样也就会降低科学探究教学的效果。
3.科学探究与物理教学时间冲突、矛盾。
在进行科学探究时，需要花费的时间很多，但是中学生的课业繁重，物理教学的时间有限，所以在开展时基本是很难的，又要有时间的支持，还要达到学业目标，所以教师在开展时会有很大的困难，如果一味的开展科学探究教学，就会推迟教学进度，完不成学业目标，反之，不开展科学探究，学生的能力、情感、价值观就不会有很大的提高，所以，对于中学物理教学，科学探究与教学时间是冲突、矛盾的。
4.中学生的考试与科学探究相矛盾。
目前，我国教育体系中，很多地区的考试还是单纯的考察学生对于知识的掌握程度，而对于探究性题目很少会出现。
这种现状会导致教师的教学与学生的考试脱节，所以，学生与教师都会担心由于科学探究教学阻碍成绩的提升，也就造成了很多地区的老师开展科学探究教学活动的积极性并不高。
第三章在中学物理科学探究教学中教师应注意的问题
在科学探究活动中学生充分的发挥了其自主性，学生的想法、思想、做法都不是按照教师规定的轨道进行，更不是完全按照书本所提供的方法进行，而是他们通过自己思考获得，获得的内容包括对问题的猜想，实验方案的计划，探讨和实施，归纳和总结。
学生学习到的知识在这里会得到尊重，教师在该科学探究活动中只是合作者和指导者，这也就充分地体现了科学探究教学强调的知识建构需要学生自主、合作，情感和意志也需要学生亲自体验。
任何事情都不可能是一帆风顺的，科学探究也不例外，该科学探究活动的开展需要极其复杂并且艰辛的智力跋涉，在这其中还会存在有大量的障碍和学生本身存在的很难克服的困难，在该时刻就需要教师适时准确的介入，帮助学生解决问题，并且用鼓励和启示的方法指引他们继续。
显然，教师的这种帮助指导必须是谨慎的，有可能由于过多的干预和指导会打击学生自身探究的积极性，削弱他们的自主性，剥夺他们的自由创造和归纳构建知识体系的机会。
因此，教师在科学探究中应该注意很多方面的问题，以下小节中我们进行了具体的探究。
第一节要引导学生而非代替学生
“一切为了每位学生的发展”是新课标的最高宗旨和核心理念。
学生首先得是完整的、具有独立意识的人，这是新课标所提倡的。
作为完整的、具有独立意义的人而存在的学生，既具备人格力量和智慧力量，也体验着全部的教育生活。
教师要给学生一个完整的生活环境，充实学生的精神世界，提供给学生展示个性的空间和时间。
学生作为独立的个体，也就意味着其不是教师随意支配的“物体”，教师不能强加给学生任何东西，例如教师的意志、知识。
在教学活动中，学生是主体，他们有属于自己的知识、意愿和思维基础，因此，学生学习的活动教师是不能替代的。
学生已经形成于头脑中的“东西”，有的来自课本，也有的是来自生活积累的经验，当然也有的是所生存的环境给渲染形成的，教师应对学生所形成的基础有一个正确的估计，并且在教学时合理的利用。
如果我们过多地低估了学生的已有基础，教师包办太多会把简单的问题复杂化，浪费时间，浪费精力，更会挫伤学生的积极主动性。
如果我们过高的估计，就会使学生在进行科学探究活动时困难重重，也会浪费时间并且挫伤学习的积极性。
由此可见，在让学生进行科学探究活动时，教师并不是完全盲目地放开学生让他们自己尝试，而是应当充分地关注学生顺利完成科学探究活动需要的基础，给他们提供的应当是指导、引导，而非替代。
这些问题教师在安排科学探究活动前都应该想好。
第二节关注学生学习过程而非一味地关注学习结果
教师和学生对物理概念的理解往往有很大的差异，教师如果将自己的理解强硬塞给学生，则会造成
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