科学探究能力及其培养.ppt

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1、第七章中学生科学探究能力及其培养现代科学教育观认为：科学教育除了科学知识的传授和技能的训练外，还应重视对学生探索兴趣及能力、良好思维习惯与创新意识等的培养，科学教育要从强调科学知识获取向理解科学过程转变，从强调单纯积累知识向探究知识转变。科学教育的目标越来越强调培养学生的科学素质和探究能力。近年来，把提高学生的科学探究能力作为科学教育的主要目标已得到国内外教育工作者的广泛认同。围绕着培养学生的科学探究能力和创新精神，很多发达国家和发展中国家已经开始或提倡以科学探究为主的多元化学习方式，并且形成了以探究学习、探究教学及提高学生科学探究能力为核心的教育研究和教育改

2、革热潮。在科学教育中引入科学探究，促进学生进行探究性学习，有利于学生理解科学知识、培养各方面能力、提高学习积极性和求知欲等等。第一节科学探究和科学探究能力一、科学探究的涵义按照我国的《汉语大词典》的解释，探究是指“探索研究”，即努力寻找答案、解决问题。《牛津英语词典》对探究的解释是：求索知识或信息，特别是求真的活动；是搜寻、研究调查、检验的活动；是提问和质疑的活动。广义的探究泛指一切独立解决问题的活动，是人类的天性，存在于我们生活中的方方面面。狭义的探究专指科学探究或科学研究。美国学者韦尔奇等人曾对此作了简单的说明：“探究是人类寻求信息和理解的一般过程。从广义

3、上说，探究是一种思维方式。科学探究是一般探究的‘子集’（Subset），它的对象是自然界，是在某种信仰和假设的指导下进行的。”即科学探究是对自然界的一种有理论指导的探究。关于科学课程中的科学探究的涵义，美国的国家科学教学标准给出了比较详细的说明：★探究是一种多侧面的活动，需要做观察；★需要提出问题；★需要查阅书刊及其他信息源以便弄清楚什么情况已经是为人所知的东西；★需要设计调研方案；★需要根据实验证据来检验已经为人所知的东西；★需要运用各种手段来搜集、分析和解读数据；★需要提出答案、解释和预测；★需要把研究结果告之于人。探究需要明确假设，需要运用判断思维和逻辑

4、思维，需要考虑可能的其他解释。我国的《普通高中物理课程标准解读》中提出:★科学探究是一种学习方式，是学习目标，也是学习内容。★从学生的角度来看，科学探究是一种学习方式，学生在科学探究活动中，通过经历与科学工作者进行科学探究时的相似过程，学习物理知识与技能，体验科学探究的乐趣，学习科学家的科学探究方法，领悟科学的思想和精神。★科学探究方法是一种程序性知识，学生对探究方法的掌握以及对探究意义的认识，都有一个系统学习和不断加深理解的过程，是物理课中的重要教学内容。二、科学探究能力的界定指学生在物理课程学习中的自主学习方式和学习过程，即能从日常生活、自然现象或实验现象

5、的观察中发现与物理学有关的问题，并且能通过提出问题、调查研究、动手实验、表达与交流等探究性活动，获取知识、技能和方法。科学探究能力是保证学生顺利完成探究性活动的心理特征。它具有以下六个主要特点：（1）科学探究能力表现在学生进行探究性学习的活动中，并在活动中得到发展。（2）科学知识和探究技能是有机结合的。（3）探究活动具有外显性，探究过程中有可以看得见的环节。（4）探究活动的进行具有灵活性和协调性。（5）科学探究活动具有集体性、合作性和交流性，是一种集体性的协作活动。（6）探究活动具有循序渐进性。我国的物理课程标准指出，科学探究过程包括七个要素：提出问题猜想与假

6、设制定计划与设计实验进行实验与收集证据分析与论证评估交流与合作学生在进行科学探究时，其过程可以涉及所有的要素，也可以只涉及部分要素。物理实验和科学探究不仅是物理教学中的重要内容和学习方式，也是物理教学中的教学目标。《高中物理课程标准》对科学探究及物理实验能力提出了明确的要求。科学探究要素科学探究及物理实验能力要求提出问题能发现与物理学有关的问题从物理学的角度较明确地表述这些问题认识发现问题和提出问题的意义猜想与假设从解决问题的方式和问题的答案提出假设对物理实验结果进行预测认识猜想与假设的重要性制定计划与设计实验知道实验目的和已有条件，制定实验方案尝试选择实验方

7、法及所需要的装置与器材考虑实验的变量及其控制方法认识制定计划的作用进行实验与收集数据用多种方式收集数据按说明书进行实验操作，会使用基本的实验仪器如实记录实验数据，知道重复收集实验数据的意义具有安全操作的意识认识科学收集实验数据的重要性分析与论证对实验数据进行分析处理尝试根据实验现象和数据得出结论对实验结果进行解释和描述认识在实验中进行分析论证是很重要的评估尝试分析假设与实验结果间的差异注意探究活动中未解决的矛盾，发现新问题吸取经验教训，改进探究方案认识评估的意义交流与合作能写出实验探究报告在合作中注意既坚持原则又尊重他人有合作精神认识交流与合作的重要性三、科学

8、探究要素水平的分类在探究能力的评价方面