物理论文用科学探究思想指导高中物理教学改革

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1、用科学探究思想指导高中物理教学改革北京师范大学教授郭玉英【摘要】当前，基础教育课程改革正在深入发展，义务教育阶段的物理课程标准已经试用两年,今年乂颁布了高中物理课程标准，拉开了高中物理课程改革的序幕。从国内外物理教冇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改革。科学探究体现了物理学的本质特征，是物理教学的重要组成部分；科学探究与物理知识的建构是统一-的过程:科学探究能激发学生学习物理的内在动机，使学主有效地学习物理。【关键词】科学探究物理教学改革当前，基础教育课程改革止在深入发展，义务教育阶段的物理课程标准已经

2、试用两年,今年乂颁布了高屮物理课程标准，拉开了高屮物理课程改革的序幕。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；在课程结构上注重共同基础,体现选择性;在课程内容方血体现时代性、基础性和选择性，设计了模块课程供学主选择，这是课程改革的一项里要举描。然而，要真正落实新课标的要求，促进学牛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。这是一个艰巨的过程,需要有明确的指导思想和物理教育工作者的共同努力。从国内外物理教育改革的发展趋势和研究成果来看,应当

3、川科学探究的思想指导高中物理教学改革。一、如何理解科学探究目前，物理教育界对于科学探究有不同的理解和认识。有i种观点认为，只有把学生放开，让他们自己发现问题，自己动手实验才是科学探究，才是探究式的学习方式。这种观点是对科学探究的狭义理解,只看到了科学探究的自主性和操作性层而,而忽视了科学探究的本质含义。我们在实际教学中，不可能每个课题都用这种探究的方式学习。因此，如何理解科学探究和怎样用科学探究的思想指导物理教学改革就成了一个重要的研究课题。从物理学的发展历程來看，伽利略开创了实验研究的先河，他对自山落体的研究堪称科学探究的典范；牛顿经

4、过对天体运动的长期思考，瑕终发现了万有引力，将地球与天体的运动规律统一起来，乂何尝不是科学探究甲程屮的丰碑？电磁感应定律是法拉第实验探究的结果，麦克斯韦方程组则是理论思维的结晶。物理学革命的标志——量子论和相对论的创立,哪一个不是科学探究的辉煌成就？因此，科学探究的含义是十分广泛的。从物理教育的角度來看，我们可以从以下三个层而來理解科学探究：首先是观念层而,科学探究体现着现代科学观。科学不是已经完成和固化了的知识体系，而是人类对口然界的永无止境的探究过程。科学的知识体系在探究过程中不断发展和变化，许多科学的结论是待证伪的，是在发现新的证

5、据之后需要修正的。人类对自然界的认识尚月•如此，对学生而言,其个体的认识也需要在探究过程小不断发展和改变。因此，学习物理的过稈是一个不断转变对自然界的原有认识和观念的过程，是一个自觉的实现观念自我更新的过稈。第二是思想方法层而，科学探究是科学家群体在长期探索白然规律的过程屮所形成的有效的认识和实践方式，其中最重要的是科学思维方式，即我们通常所说的科学思想方法。当代科学教育理论认为，科学探究没有固定的模式，但有一些可辨别的耍素，如提出科学问题、建立假设、搜集证据、提出理论或模型、评估与交流等，这些都是科学思想和工作方式的体现。在物理课程标

6、准中，根据这些要素提出了对学生理解科学探究和发展科学探究能力的要求。第三是操作技能层面，任何实验探究过程都需要某些思维和操作技能，如控制变量、使用仪器、记录和处理数据等。因此，除了第三个层面要求学生必须动手实验之外，以上两个层面都可以以多种方式渗透在教学过程Z中。二、科学探究体现了物理学的本质特征，是物理教学的重要组成部分科学探究是物理学的本质特征z—,但在我国中学物理教学中一直被忽视。国际物理教育委员会在《物理教育研究与教师教育》一书中讨论的第一个专题就是物理学的本质。文章作者弗伦奇(APFrench)指出：“总的来说，科学的本质就是

7、观察和探究我们周围的世界，试图从已知事物中确定某些潜在的秩序和模式。物理学主要研究无牛命的世界，总是力图确认最棊木的原理，并把诸多规律统一起来。”他从科学的本质出发，指出了物理学与其他白然科学的区别与联系。物理学的本质特征町以看作由两方血组成，一方面是其过程性特征，即对口然界的观察和探究，体现了自然科学的共性;另一方面是研究对彖和追求目标上的特征,以无牛命的世界为主耍研究领域，力图确认I比界故基本的原理，追求内在的统一性。物理学是在不断追求认识统一性的探究过程屮发展的，在科学探究过程屮寻求爭物的本质特征及统一•规律的思想方法是物理学的本

8、质特征，是物理教学首先要体现的。屮学生对物理的理解和认识是通过亲身经历的学习过程而逐渐形成的。物理课不应当是听课、记笔记、做实验、做习题的结合，而应当是在教师的指导和帮助下不断探究物理现象的本质与内在联系的