第七章引人入胜的科学探究Word文件下载.docx

1、并且很快的知道了探究的基本步骤。实验的结果和起初的猜测 出入如此之大并且各小组数据也不相同。为什么？这就引起了学生进行了进一步的探究，装满水的杯子放 入回形针的个数与哪些因素有关？学生们进行了激烈的思考与辩论，在教师的指导与点拨下，提岀了种种 猜测，初步认为以下几个因素是主要因素：（ 1）杯子装水 满”的程度；（2）杯子的容积；（3）杯口面积的大小；（4）与所装液体的性质；（ 5） 与液体的温度有关。这些猜想到底对不对，又如何进行验 证呢？根据提岀的各种猜想，教师再要求每一小组分别选择其中的一种因素，设计实验检验这种因素是否正确。案例2：在教学光的直线传播”一节时，我们就发动学生课后自制 小孔

2、照相机”在学习电动机”一节时，我们不失时机的要求学生课后利用身边的器材，自制简易的直流电动机。案例点评一杯水中究竟可放入多少枚回形针？ ”看起来好像是一个小问题，但只要我们做一个有心人， 小问题”可以做岀大文章”案例1即是最好的例证。在案例 1中，学生针对这个问题，进行了猜想、方案设计、实验、 数据收集及交流等探究活动，经历了科学探究的全部环节，在这个过程中，学生的不仅熟悉了科学探究的 基本要素，对每一探究环节的要求有了一定的了解，而且拓展了思维，在教师的引导下引发了更进一步的 猜想和探究，创新精神和实践能力得到较好的培养。学习了有关知识后，鼓励学生课后进行一定的探究和设计，对培养学生运用知识

3、解决实际问题、创新精神和创新能力是非常有益的，案例 3较好地诠释了这一点。从以上两个案例我们得到一定的启示：在平时的教学活动中，教师应尽可能创造条件，引导学生通过自主 的活动，让他们在科学探究中去体验、去学习、去感悟，从而真正领悟科学的思想和精神，在愉快而轻松 的氛围中获得科学知识、科学方法和基本技能。另外，教师要鼓励学生多从事力所能及的课后探究活动， 让学生亲手实践、探究奥秘、提升能力。理论点拨课堂教学中要注重探究参与意识的培养课堂教学是学校教育的主渠道，学生是课堂教学的主体，在课堂教学中，学生对教学过程的探究参与程度 和其主体地位是否发挥，不仅决定课堂效率，而且还是落实素质教育的有效标志之

4、一。在教学实践中，可以从以下几个方面激发学生主体探究参与意识，体现学生的主体精神，培养探究能力。一、创设物理情境，激发学生主体探究参与意识情感是获取知识的动力，兴趣是人类最好的老师。从行为科学的观点来看，兴趣是行为的最重要的 内驱力” 之一，而好奇心是学生的天性，利用学生的好奇心，在教学中凭借教材内容创设与之相应的物理教学情境， 以情激趣，激起学生主动探究、参与探究的意识。二、给学生一个发现探究的机会，激发学生主体创新精神。发现一一探究是面向全体学生，让学生在探究参与教学过程中，去自学、去发现、去探究、去总结；是指 导学生自学，形成、掌握、积累学习方法，激发主体创新精神的有效途径。在教学中，要

5、鼓励学生随时质 疑，对学生提岀的问题，让他们讨论、争议解答，以激起主体由 发现探究”到创新”的精神。三、适时点拨，给学生主体探究参与留有余地。点拨是教师驾驭课堂，优化教学的手段。课本中的重点、难点需要教师点拨，抽象的材料需要形象化的点 拨，学生在学习遇到疑难、把握不准时需要教师的点拨，教师的适时点拨，能帮助学生疏通思维障碍，化难为易，把学生的思维引上正规，使学生的探究活动得以继续进行。四、鼓励支持、尊重学生，增强学生的主体探究参与信心。由于学生智力因素和非智力因素的不同，所以每个学生在课堂教学中思维反应能力也不一样。在课堂教学 中要面向全体，要通过语言鼓励每一个学生的主动探究参与教学过程，让其

6、化验到成功的愉悦，以增强他 们的探究参与信心。解决策略一、改变学生角色，体现主体地位新课程对教学的要求是： 要让学生参与学习的全过程， 让学生自己动手去获取知识。 就是要学生主动参与、主动探索，改变过去那种向学生灌输知识的学习方式。因此，教学活动的设计应贴近学生的生活，让学生 从身边熟悉的生活现象中去探究和认识物理规律，并把认识到的物理知识和科学实践及其应用结合起来， 使他们体会到物理在生活和生产中的应用，从而更好地激发学生的兴趣，消除学生对物理的畏难情绪，使 其感受物理学习的快乐，更加乐于参与到探究学习中来。为了突岀这一目标，可以加强实验教学来突破： 一是把一部分演示实验改为学生分组实验和学

7、生自主实验；二是改进学生实验，让学生以自主探究为主。一、 激发学生兴趣，诱发探究动机探究是由好奇心和求知欲引发的，是由内在动机驱动的，它始于感兴趣的问题而终于问题的解决，探究的 过程既是求知的过程，又是创新和实践的过程。苏霍姆林斯基说过 在人的心理深处都有一种根深蒂固的需要，这就是希望自己是一个发现者、 研究者、探索者，而在儿童的精神世界中，这种需要特别强烈。 ”因此， 教学中教师要精心创设积极的探究环境，唤醒学生沉睡的探究意识，激起学生探究知识的兴趣和热情，弓I导学生饶有兴致地投入到探究活动中去。情境的创设应讲究实效，要以贴近生活实际，能激发学生的探究兴趣，锻炼学生思维为原则，根据物理学 科

8、的特点，以创设现实情境为宜。在教学中利用讲解故事、引发问题、实验演示、列举实例、开展活动等 形式创设情境，能较好地激发学生的探究兴趣。三、 重视探究过程，掌握探究方法探究学习最根本的特点是学生自主、独立地发现问题。问题性、实践性、参与性和开放性是探究学习的本质特征。探究既是一种学习方式，也是一种学习过程。因此，探究性教学中要尽量为学生提供 动手做”的机会，让学生在亲身经历探究的过程中，获得积极的情感 体验，有效建构概念，掌握探究方法。四、 重视探究环节，培养探究能力科学探究是一种创造性活动，探究性学习没有一定的模式，实施步骤也不是一成不变的它往往与探究的任 务和要求有关，把学生的探究禁锢在教材

9、或教师规定的程序或要求上显然是行不通的。让学生明确探究的 方向，了解探究的基本环节，掌握探究的一般方法，知道怎样探究是十分必要的。只有这样，学生才能富 有成效地进行探究，才能逐步培养良好的探究习惯，提高探究的能力。在组织探究教学的主要环节中，教 师重点应做好以下工作：1.提岀问题环节，教师的职责主要是创设引发问题的情境，为问题生成提供环境支持，鼓励学生自己提出冋题。2.猜想与假说”环节，教师可通过图表、实验、多媒体技术等的展示，引导学生利用学过的物理知识， 联系生活经验，针对需要探究的问题进行猜想，提岀合理的假设。同时要教给学生一些思维方法，如类比思考法、转换思考法、分合思考法等，以提高学生提

10、岀猜想和假说的能力。3.设计实验与收集证据”环节，教师必须为学生提供数量充足的实验器材或可供探究的材料，鼓励学生 选择不同的器材自主设计探究方案，寻求不同的探究方法、运用不同的器材自主进行实验探究。同时，教 师要协调探究的环境、材料和时间，鼓励学生合作，在各小组之间巡回，参与学生的探究或为学生的探究提供帮助和支持，不要作过多干预。4.得岀结论环节，教师要引导学生对实验结果和收集的证据进行分析与概括 ，并结合已有的知识和经验，得岀结论。要鼓励学生用自己的语言、以自己的理解进行个性化的表达，不要强求规范与统一。5.交流与评价”环节，教师要组织学生进行交流，总结探究的结果，并对探究的过程及探究的结果

11、进行 全面的评价。教师要鼓励学生用自己的语言发表看法、耐心地倾听别人的发言、真诚地对别人的看法进行评价和质疑，让学生在交流中受到启发，在互动中得到提高，顺利完成知识的自主建构。五、 营造和谐氛围，培育科学精神探究性学习的实质在于学生的充分探究，在于让学生经历某种理智和情感体验，让学生的思维和情感受到 某种刺激和训练。在探究性学习中，学生常常面临提不岀有价值的问题、合作不协调、探究兴趣不持续、 探究岀现困难或发生焦虑、甚至探究失败等问题或困惑，因此，教师必须十分重视并加强情感教育，营造 和谐的探究氛围，倾注关爱，鞭策激励，同时进行积极的评价，用教师的真情唤起学生的探究激情，促使 学生顺利完成探究

12、任务，并在探究中主动建构知识，获得积极的情感体验。2.如何设计和组织课外探究活动?一位学生提岀这样一个问题：他见到妈妈用筛子筛谷粒时，不仅能把细小的尘土筛岀，更为奇怪的是随着 筛子晃动谷糠都跑到谷粒上面，妈妈把上面的谷糠抓岀，下面的谷粒就变干净了。为什么原本混在一起的 谷粒、谷糠能分离得很干净呢？教师意识到这是一个进行科学探究教学的好机会，于是教师没有直接回答学生的问题，而是鼓励该同学进行探究，亲自寻找问题的答案，并让全班同学都参与进来。首先教师引导学生根据现象做岀较为的猜想。经过讨论，学生提岀谷粒和谷糠能分离的原因大体有两种：一是可能它们的何种不同，二是可能它们的密度不同。哪种猜想是正确的呢

13、？为给学生创设自主学习环境，教师引导学生利用实验来进行探究。学生想岀了多种探究方法，有一组同学的设计方案如下：（1） 将两个体积相同的乒乓球同时埋入装有大米的烧杯中， 轻轻晃动烧杯一段时间，乒乓球从大米中跑”了岀来。（2）将两个体积相同的玻璃球同时埋入装有大米的烧杯中，轻轻晃动烧杯一段时间，玻璃球没有从大米中跑”岀来。（3）将体积相同的一个乒乓球和一个玻璃球同时埋入装有大米的烧杯中，轻轻晃动烧杯一段时间，乒乓球从大米中 跑”岀来而玻璃球却没能 跑”岀来。教师引导学生比较探究过程中每一步的不同和目的，这时大部分学生通过分析得岀的结论是乒乓球和玻璃 球的密度不同，乒乓球的密度小于大米的密度，玻璃球

14、的密度大于大米的密度，晃动时密度较小的乒乓球 能从大米中分离岀来。谷粒和谷糠也是由于密度不同才使它们能够分离。这个结论具有普遍性吗？教师又引导学生做了进一步的验证。大家找来几块大小和形状不同的小石子、小铁块、小铜块、小泡沫、小塑料球等，将它们同时埋入大米中再轻轻晃动烧杯一段时间后，小泡沫、小塑料球等比大米密度小的又从大米中 跑”了岀来，而小石子、小铁块等比大米密度大的没有 跑”岀来。现象又进一步验证了前面学生所做岀结论的正确性。课堂内的探究是学生探究活动的主体，但课外探究是课内探究的延续或拓展，特别是一些课堂内难以进行 的探究或新的探究主题，在课外组织相关的探究活动是十分必要的。从案例中可以看

15、岀，探究活动的问题 是由学生根据观察而提岀的，与教材内容有联系，但又不是教材内容，教师敏锐地感觉到这个问题是一个 很有探究价值的课题，组织并引导好学生进行课外探究，让学生经历探究过程，对于培养学生的探究能力 是非常有益的。案例显示，学生探究热情高涨，在教师的引导下，学生像科学家那样经历一个提岀问题 一一 实验探究一一总结提高的过程。学生围绕问题进行合理猜想，并能设计岀多种科学的探究方案，合理运用 物理学研究方法中的替代法，通过共同合作，探究归纳岀相关结论。通过探究，学生不仅从根本上解决了问题，而且在探究过程中得到体验，动手实践能力和科学精神得到有效的培养。一、课外探究活动的意义赞科夫指岀，让学

16、生们自己提岀目标 ，拟订行动计划，可以产生一种强有力的动机 ，使他们去克服完成既定任务的道路上所遇到的困难，这就是课外探究的魅力所在。1缓解了教学内容与课时紧张的矛盾探究教学是一种用时较多的教学方式，致使课内探究注重探究的某些要素多，经历完整的探究少，加上教师在探究教学中还存在 表面化”形式化”的倾向，在一定程度上制约了对学生科学探究能力的培养。组织学生开展课外探究活动，将课外探究与课内容探究有机结合起来，把课外探究作为课内探究的补充与延伸，能切实解决教学内容与课时紧张之间的矛盾。2为学生自主探究创设广阔的空间课内探究往往是学生在教师预设下进行探究，课外探究能为学生自主探究创设良好的环境和条件

17、，而且探 究内容的选择具有较大的灵活性，探究指向可以从 唯一 ”变为 开放”探究活动的时间可根据探究内容的不同和探究进度的快慢进行调整。有计划地组织课外探究活动，有有利于发挥学生在探究中的主体地位，更有利于在科学探究方法和科学探究能力上对学生进行训练和培养。3便于在探究活动中实施因材施教课内探究的内容大都是物理课程的核心知识，探究过程应面向全体学生，兼顾大多数学生的认知水平和已有的知识基础，但在同一个目标要求下很难让每个学生完成真正意义上的探究。 然而，从学生的实际岀发,为满足不同层次学生的需要，将学生划分为若干个探究小组。一方面可以激发相对落后学生的学习兴趣， 促进其非智力因素的发展，培养基

18、本的科学探究能力；另一方面可以挖掘学有余力的学生的潜力，彰显他们的个性与特长，强化科学探究能力和自主创新精神的培养，使他们能更进一步领悟科学探究方法。二、 课外探究活动的组织形式1.学生单独探究这是课外探究的主要组织形式，教师应鼓励学生学会从书刊、电视、广播、互联网以及专家那里获得信息， 指导学生自主搜索、分析、加工信息，培养学生独立学习的能力。只有这样，探究学习过程中才能满打满算激活已有的知识，运用已有的知识储备去探究、解决现实问题。2.小组合作探究合作是人类社会赖以生存和发展的重要动力。学会共同生活，培养在活动中的参与和合作精神是教育不可 缺少的重要组成部分。课外探究也是如此，有效地开展合

19、作学习活动，可以唤醒学生沉睡的潜能，激活封存的记忆，开启紧闭的心智，可以做到各抒己见，取长补短怎么着。3.学生和家长一起探究课外探究要调动家长的积极性，作为学习主体的中学生，在面对纷繁复杂的科学世界时，会产生无比的激 情，教师必须尊重学生的意愿，以开放的观念和心态，引领他们到校园、家庭、大自然中去学科学、用科 学，其中家庭是科学教育中一片重要的天地，教师要调动学生以的家长，让家长和教师一起来关注孩子的 科学行动。三、 课外探究学习的八种载体组织课外探究教学时，深感探究的话题难找，究其原因，课外探究不同于课内探究，既不是课内探究的重温，又没有前人的经验借鉴，必须有教师的创造性思考。1解题错误：以

20、学生的解题错误为切口，弓I入课外探究学习，在探究中清除错误、建构正确观念，将解题错误转化为学生发展的契机。2.实验失败：将实验失败的原因”作为课外探究学习的话题。 如水的沸腾”实验。引导学生对实验的方法、 过程、操作、结果的分析、评估，优化实验方案，在探究中学到物理知识，增进探究能力，培养实验意识，全面和谐发展。3.几小”活动：小制作、小发明、小论文、小实验等。如 压强”的教学过程之后，要求学生运用小气球、方块形海绵、一支一端削尖的铅笔，体验压力的作用效果与哪些因素有关。4课内亮点：捕捉学生探究学习中创造性的闪光点，指导学生课后进一步的探究。如 光的折射”教学。5.家庭生活： 从生活走向物理，

21、从物理走向社会 是物理教学的基本理念，生活中含有很多的物理知识， 物理是生活的一部分，以家庭生活实践为探究学习的切口，不仅能消除学生对物理的神秘感，且能帮助学生运用物理知识解决生活的困难。如 高压锅的探究。6大众媒体：如今，我们的生活日益丰富多彩，电视广告也是花样翻新。如 冰箱广告” 0. 4度电能干什么呢？7.热点话题：神舟六号相关问题。8娱乐活动：如 探究拔河比赛取胜的奥秘 ”课外探究活动的开展要遵循以下原则：一、 差异性原则。不同的学生有不同的兴趣、爱好或需要，课外探究活动的设计与组织，首先应考虑学生 的差异，让每位学生按照自己的兴趣、爱好或需要，自觉地选择、参与课外探究活动。课外探究活

22、动力求 面向全体学生，既要以不同层次的学生提出不同的教学目标和要求，探究内容又要适合不同层次学生的实 际。同时，还应通过丰富活动的形式和内涵来吸引学生，进一步激发学生学习物理的兴趣，挖掘他们的学习潜能，充分发展学生的个性和特长。二、 自主性原则。课外探究活动应以学生为主体，以活动为中心，体现自主性。各种探究活动都应尽可能 地让学生自主观察、分析和探究，真正把活动的主动权交给学生，充分发挥他们的主观能动作用，让其在 活动中感受到自己是一个 发现者”研究者”体验智慧的力量和创造的欢乐，促进师生间的情感交流，促使学生养成良好的学习习惯和品质。三、 开放性原则。课外探究活动应引入适度开放的专题，对学生

23、进行不同方法、不同途径和不同结果等多 方位的探究引领，拓展学生的创新视野，激发创新意识，促进科学思想方法的掌握，培养良好的思维品质。四、 独创性原则。课外探究不仅是课内探究的延伸，更是课内探究的拓展，这就决定了课外探究活动需要教师进行创造性的设计。五、 深刻性原则。课外探究活动的设计，教师可以将学生比较熟悉的事物创设成一个新情境，引导学生在 新情境下对熟悉事物进行深层次思考，努力寻求解决问题的方法。如，在复习教学中，我们可以创设如下课题：密度”力”速度” 比热容” 热量”热量”功”是初中学过的几个物理量，请你对上述 6个物理量进行分类，并写岀分类依据。通过创设新颖的探究课题，有利于培养学生最基

24、本的探究方法，引导 学生从不同的角度对探究课题做出不同回答，有利于培养学生思维的广阔性和深刻性。六、 遵循批判性原则。课外探究活动，教师可有意设置探究误区，学生因无法完成探究或在探究中产生错误，促使学生对探究过程进行反思与评价，由此提高学生思维活动中的分析和批判能力。3.怎样设计和解答中考物理实验探究题例1在研究电磁铁”的实验中给你的器材是：一个线圈匝数可以改变的电磁铁、电源、开关、滑动变阻器、电流表和适量大头针。（1 ）这个实验所要研究的问题是：；。（2）在这些器材中，滑动变阻器和大头针的作用是什么？解析 本题属于 提岀问题”型探究题。本题从器材中可联系到对应的物理知识：开关 一一电磁铁磁性

25、有无与 电流有无的关系；滑动变阻器、电流表 一一电磁铁磁性强弱与电流大小的关系；线圈匝数可变 一一电磁铁 磁性的强弱与匝数的关系；电源 一一电磁铁的磁极与电流方向的关系。大头针的作用是反映电磁铁磁性的强弱，滑动变阻器的作用是改变电流的大小。例2小明同学在做早餐时发现，同样情况下，煮沸一锅牛奶与煮沸同质量的豆浆所用的时间不同， 这是为什么呢？请你运用所学的物理知识，针对其中的原因，提出你的猜想？解析本题属于猜想与假设型”探究题。通过分析可以看岀，本题探究的问题是：同等条件下，煮沸一锅牛奶与煮沸同质量的豆浆所用的时间不同，也就意味着给相同质量的牛奶和豆浆加热相同的时间，它们升高的温度不同。根据物理

26、知识可以判断，能反映这一特性的只有比热容，这样可以得出的猜想是：牛奶和豆浆的比热容不同。例3已知空气可以传声，请设计一个简易实验，证明固体也可以传声。请写岀实验所需要的器材，实验步骤以及实验分析与结论。要求设计的实验具有可行性、要符合安全的原则。实验器材：；实验步骤：实验分析与结论：。解析 本题是一道考查 制定计划与设计实验”比较典型的试题，要探究的问题是 证明固体也能传声”，只要选用简易的实验器材，设计能利用或通过固体进行传声的一个简单实验即可，题中提及空气可以传声，也 为本题实验器材的选用和实验方案的设计提供了方向。本题可选用大广口瓶、 橡皮塞、小闹钟等实验器材；实验步骤可分两步进行：把小

27、闹钟调至响振状态，然后轻放于大广口瓶中，要求能听到明显的铃声； 用橡皮塞盖在大广口瓶上并塞紧， 要求不漏气，然后再听小闹钟的铃声。如果此时仍能听到小闹钟的铃声，则可证明固体能传声。因为瓶内空气与瓶外空气被大广口瓶的瓶塞完全隔离，听到的铃声是通过广口瓶和橡皮塞传出来的。例4在一定的拉力范围内，弹簧受拉力时伸长的长度可能与所受拉力的大小成正比。为了验证这个猜想。 给你一根弹簧、一个铁架台、一把较长的刻度尺和几个相同质量的钩码，请你用这些器材设计一个实验验证这个猜想。要求写岀实验步骤和需要测量的数据。并设计一个记录数据的表格。解析本题属于进行实验与收集证据”型探究题。本试题探究 弹簧的伸长与所受的拉

28、力成正比 ”，要通过实 验收集的数据是：拉力的大小和弹簧的长度，故实验步骤为：（ 1 ）把弹簧的一端挂在铁架台上，用刻度尺测岀弹簧的长度 L 0 ； （ 2）在弹簧的下端挂上一个钩码，测岀此时弹簧的长度为 L 1 ； （ 3）在弹簧的下端挂上两个钩码，测岀此时弹簧的长度 L 2 ； （ 4）在弹簧的下端挂在三个钩码，测岀此时弹簧的长度为L3。根据相关数据进行分析可得知 弹簧的伸长量与所受拉力成正比 ”例5某小组同学探究灯泡发光时的亮度与哪些因素有关。 他们用九只不同规格的灯泡拉入电路， 使它们都正常发光，并用电压表和电流表分别测得灯泡正常发光时的电压和电流。该小组的同学仔细观察灯泡的亮 暗程度

29、，把九只灯泡分成三组，每组的亮暗程度相同，且第 1组最亮，最2组其次，第3组最暗。实验中记录的有关数据分别如表 1、表2、表3所示。表1 （第1组） 表2 （第2组） 表3 （第3组）（1） 分析比较实验序号 1与4、 2与5、 3与6的数据及观察到的现象，可得岀的初步结论是： 。（2） 分析比较实验序号 的数据及观察到的现象，可得岀的初步结论是：当通过灯泡的电流相等时，灯泡两端的电压越大，灯泡越亮。（3）请进一步综合分析比较表 1、表2、表3中的数据及观察到的现象，并归纳得岀结论。（a）分析比较表1、表2或表3中数据及观察到的现象，可初步得岀： ；（b）分析比较表1、表2和表3中的数据及观察到的现象，可初步得岀：解析本题属于分析与论证型探究题。此类试题是探究性题型中岀现频率最多的一类，它要求针对比较的 数据得岀物理结论或根据结论提供支持的数据。我们在分析时应充分抓住数据的共同点和不同点，对于不 同点抓住规律。（1）是比较1与4、 2与5、 3与6，这些数据的共同点是电压相等，而电流与灯的亮度不同且电流大灯亮，故结论为：当灯泡两端的电压相等时，通过灯泡的电流越大，灯泡越亮