中学物理探究式教学与教学设计.doc

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1、中学物理探究式教学与教学设计1. 引言新课程中学物理教学中，开展探究式教学是目前中学物理教学的重要课题，也是中学物理教学的重要方法。但在实际教学中探究式教学与教学设计没有很好的实施，主要问题是有的老师对探究式教学还没有完全理解，不知如何进行探究式教学设计，过多的按照传统的教学方式进行教学。为了使中学物理教学能更好的应用实施探究式教学。本文试对中学物理探究式教学与教学设计进行了研究。2.1科学探究的定义、要素、特点及原则 关于科学探究的定义：美国科学教育标准关于科学探究的定义为科学探究指的是学生用以获取知识、领悟科学的思想概念、领悟科学家们研究自然界所用的方法而进行的各种活动。结合我国新课改的特

2、点以及要求，我们对中学物理教学中的科学探究可以理解为：科学探究不是指广泛意义上的科学研究和科学探索，而是指教学过程中学生在教师的指导下，以新教材为基本探究内容，让学生通过独立自主的学习和合作交流为前提，通过学生身边的生活实际为参照物，给学生提供充分想象、探究、讨论问题的机会，让学生通过个人、小组、集体等活动，将自己所学知识应用于解决实际问题的一种教学形式。同时获得知识,技能,情感,态度,方法,探究精神和创新能力的发展.科学探究既是新形式下学生的学习目标，又是教师在新课改下的一种教学方式。这种教学方式我们也叫探究式教学。中学物理教学中的科学探究包含以下两个方面的内容：一是教师的教，二是学生的学。

3、科学探究既然是学生的学习目标，同时又是教师的教学方式，那么就要求教师通过探究式教学法来引导下学生进行科学探究活动，让学生在科学探究活动中获得知识，同时培养学生在其它方面的知识与技能。科学探究要求学生从自然、社会和生活中选择和确定问题进行探究，在探究中来获得知识、并应用知识， 科学探究是一种学习活动、一种学习方式。科学探究就教师而言要求教师通过探究式教学方法来组织和引导学生进行科学探究活动，在教学的过程中，教师通过引导和鼓励学生自主地发现问题和解决问题，让学生自己设计解决问题的方法，通过收集资料和调查分析得出结论，让学生在探究过程中学会交流与合作等方面的技能。在整个过程中教师要引导学生通过已学的

4、知识来分析问题并解决问题，培养学生发现问题和解决问题的能力。同时教师还应注意在探究活动进行中要改变传统的教学观念不要给学生讲解的太多，一定要让学生自己动脑去想，自己动手去做。2.2科学探究的要素与说明中学物理教学中科学探究的要素有以下几点：1、提出问题，要求学生能发现与物理学有关的问题，并能从物理学的角度表述这些问题， 认识提出问题的重要意义 。2、猜想与假设，对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1。 3、制定计划和设计实验，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

5、的作用1。 4、进行实验与收集证据，根据选择的实验方法以及装置进行实验，在实验中用多种方式收集数据 ，如实记录实验数据， 具有安全操作的意识。5、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1。 6、评估，尝试分析假设与实验结果间的差异，在探究活动中发现新的问题， 并改进探究方案 ，认识评估的意义。 7、交流与合作，能独立写出实验探究报告， 在探究中要注意与别人的交流与合作， 要有合作精神 ，认识交流与合作的重要性。在整个科学探究中，探究过程可以涉及所有的要素，也可以只涉及部分的要素。2.3科学探究的特点新课

6、改下中学物理探究式教学有以下几个特点：1、探究式教学的启发性。新课改下要求我们老师应该作为学生学习的引导者，比如在探究一个新的知识点时老师应该以引导为主而不是像以前的教学法那样一味的注重知识的注入。2、探究式教学的探究化、研究化、实践化、和体验化。传统的教学法是以老师的讲学生的听，以老师自己演示和示范学生看为主，这样使得教与学的方法变为知识的传授与接受。而探究式教学法正是以培养学生的创新意识、创新精神、创新能力和实践能力为教学目标，因此在探究式教学中应该让学生以发现学习、自主探究学习、研究性学习和合作学习为新的学习方式。3、探究式教学的综合化和多样性。新课改下的教学目标是从知识与技能、过程与方

7、法、情感与价值等三个维度来构建的，如果依靠单一的教学方法很难完成新课程的教学目标。因此为了实现新课改下的三维教学目标这一任务，也要求我们在教学过程实现教学方法的综合化和多样化。4、探究式教学的主体化和个性化。在探究式教学中要求我们应该把学生的主体性放在十分重要的位置。在新形式下，培养学生的创新精神和创新能力也是我们教育的目标之一，而人的创造性发展和人的主体发展是以人的主体性为前提和基础的，因此要求我们强调学生的主体性。5、探究式教学的现代化。当前随着我国以及世界各国生产力和科学技术的高速发展，越来越多的科学研究成果被引入我们课本中来，逐步实现了科学技术与教学相结合，因此要求我们必须提高教学方法

8、中的科技含量，实现教学方法的现代化。2.4科学探究的原则中学物理教学中科学探究的原则有以下几个方面：1、自主性原则。要以学生为主在整个探究过程中让学生主动参与探究活动，亲身感受、理解科学产生和发展的过程，使学生成为学习的主人。2、开放性原则。从学生的生活中出发为学生设计探究的问题，同时要尊重每个人的探究成果，要表扬和鼓励学生的一些奇特的想法。为学生的探究活动提供更宽广和自由的空间。3、活动性原则。要让每一个学生亲自投入到探究活动中去。通过以问题为中心引导学生去发现问题并探究解决问题办法，培养学生动手实践的能力。4、综合性原则。让学生探究的内容是综合性的不是单一的。对学生的评价也是综合性的。3.

9、 探究式教学设计3.1探究式教学设计的定义教学设计是对教学方式、学习方式作出的战略性规划。那么新课标理念下的探究式教学设计是以问题为中心，是以新课程标准界定的基本理念为指导，规划教师的课堂教学行为，转变学生的学习方式，达成预期的教学目标。3.2探究式教学设计内容与步骤在探究式教学条件理论下我们应该有新的教学设计方法即探究式教学设计，其主要内容与步骤为：由教学目标设计，到教学策略设计、再到教学设计的前期分析、最后为教学媒体设计以及教学评价设计。对新课标下的教学设计具体做如下解释：1、教学目标设计为：三维目标即知识技能，过程与方法，情感态度与价值观的培养。要设计好教学目标，首先必须完整准确的了解物

10、理课程的总目标，具体目标，对教学内容进行分析，确定单元教学目标和课题目标，其次教学目标的制定应是可理解，可操作的，可评估的，在表述时必须从学生的角度出发，学生是教学目标的行为主体。2、教学策略设计，是指对完成特定的教学目标而采用的教学活动的程序、方法、形式和媒体等因素的总体考虑。设计教学方案，一是要突出学生的主体地位。教师要转变观念，变“指挥者”为“引导者”。要从学生的角度去设计教学过程，引导学生积极主动地参与到学习过程中去进行自主的学习活动。二是要面向全体学生，重视学生的个性差异。3、教学重难点的确定，教学重点是教材中举足轻重、关键性的、最基本的、最重要的中心内容，是课堂结构的主要线索，掌握

11、了这部分内容，对于巩固旧知识和学习新知识都起着决定性作用。教学难点，是难以理解或领会的内容，或较抽象，或较复杂，或较深奥。难，包括学生难学和教师难教，由于学生难学致使教师难教。目前我们所见到的教学重点和难点设定中几乎都是在认知领域，很少见到有非认知领域的重点和难点的。当我们把教学目标从认知向非认知扩展的时候，也需要重点和难点的相应扩展，当我们把教学重心从认知向非认知转移的时候，也需要重点和难点的转移。4、学生情况分析，教学设计的一切活动都是为了学生的学习与发展。因此必须了解学习者。了解学生已有认知结构与新内容之间的距离。5、教学媒体的设计，是教学实施策略设计中的重要组成部分，教学媒体设计包括媒

12、体的选择与媒体内容的设计。教学中对教学媒体的设计时首先要考虑的是对不同教学媒体的选择，不同的媒体有不同的作用，同一种媒体对不同的内容以及不同的学习者其作用也是不同的。另外在整个教学设计中教学媒体要与教学目标、教学内容相整合，才能使教学达到最佳效果。6、中学物理教学评价的设计，要根据一定的标准或指标运用各种有效的方法和手段收集有关的信息，对中学物理教学活动以及中学物理教师教得怎么样，学生学得怎么样进行价值判断。其评价主要有形成性评价和终结性评价，他主要包括收集资料、制定评价标准、整理和理解收集到的资料等几个步骤。总之在进行设计时我们应该注意以下几个问题：1、首先明确科学探究的目的，挖掘学生在经历

13、科学探究过程中的重点2、要面向全体学生，突出学生的主体地位3、科学探究的教学设计要符合科学性原则。3.3案例高中物理必修2人教版能量守恒定律探究式教学设计案例1、 教材分析在只有重力做功时，物体的动能和重力势能相互转化，总的机械能怎样变化?是学生经常容易出错的一个问题。因此这节课结合探究式教学的要求，让学生通过已学习的力学知识，自己设计实验并进行实验操作，通过探究式学习的方式让学生对机械能守恒定律的定义以及适用条件有更深刻的认识。同时在实验过程让学生学会交流与合作的精神，学会用科学探究的方法来进行物理规律的探究。2、教学设计(一) 教学目标1、知识与技能：掌握机械能守恒定律；并能熟练的运用机械

14、能守恒定律，培养学生的科学探究能力。2、过程和方法：通过探究性实验，让学生掌握物理知识获取的方法，能用机械能守恒定律来分析问题。3、情感、态度、价值观：通过小组实验过程增加学生对物理知识规律探究的热情，同时培养学生交流与合作的精神。(二) 教学重点1、通过所学力学知识来进行实验设计并进行实验操作得出实验结果。2、理解机械能守恒定律的内容。(三) 教学难点从能的转化和功能关系理解机械能守恒的条件。(四) 教学器材刻度尺、天平、小球、重物、秒表、皮卷尺、弹簧秤、斜面、滑块。(五) 教学步骤1、导人课题：让学生回忆前面学过的力学知识如单摆等，让学生说说在这个过程中有哪些能量。2、科学探究过程a、提出

15、问题首先让同学们回忆前面所学力学知识单摆发生的情景，让大家想想在这个过程中能量是怎么变化的？同学们回答为动能和重力势能的相互转化。此时教师提出在此过程中，如果忽略阻力，当只有重力做功时，单摆中小球的机械能总量是怎么变化的?b、 猜想与假设学生通过讨论并发表自己的看法，有的同学认为在单摆发生的过程中，由于小球上升的高度越来越低，以至最后停下来，因此总的机械能要减小；有的学生则说小球在不同的高度的时候，由于摆动的速度不一样，因此机械能在变化，说明机械能的大小与高度有关；另外有的学生认为，小球的高度逐渐降低，是由于人受到空气阻力的原因，如果考虑空气阻力不计，只有重力做功时，人的机械能守恒。讨论之后教

16、师在此时提出，这节课就来进行科学探究物体只有重力做功时，物体的机械能是总量如何变化的。c、制定计划与设计实验让学生自己分析得出实验前需要测量的物理量为：质量、速度和高度，通过定量分析机械能的变化情况。教师激发学生来讨论解决这些问题的方法，并进行分组，让每个小组设计一个实验方案，然后分组介绍交流，从中筛选出比较好的方案。其中比较好的方案有以下几种：(1)所选实验器材为：重物、皮卷尺、秒表、天平实验操作过程：首先用天平测出重物的质量，然后让它从某一高度自由下落，用皮卷尺测出它下落的高度h，以及用秒表测出时间t，最后求出物体落到地面的速度v=gt，从而探究此过程中重物的机械能是否守恒。(2)实验器材

17、：天平、斜面、秒表、滑块、皮卷尺实验操作过程：首先用天平测出所选滑块的质量，然后让它从光滑斜面上下滑，用秒表记录滑块从顶端下滑到底端的时间t，最后再测出斜面的高度h和长度L，求出它的末速度v，探究此时机械能是否守恒。(3)实验器材：小球、皮卷尺、秒表实验操作过程：先把一个小球在高h处水平抛出，记下小球落地所需要的时间t；以及测出它下落的高度h和水平方向的距离s，计算出初速度和末速度，探究小球开始的机械能和最后落地时机械能是否相等。(六) 进行实验和记录数据1、 让每个小组选取一种方案分组进行实验，通过实验操作收集实验数据，把测量数据填人下表。在次过程中教师要到每个小组去观察同学们的实验情况，必

18、要的时候对同学们的操作作适当提醒。2、 分析数据，得出结论让学生通过记录的数据来进行实验分析，在分析中有的同学发现增加的动能并不完全等于减小的势能而是还有一点误差。因此教师引导学生讨论导致这一问题的原因，最后经过师生之间的共同交流讨论后，得出结论是由于物体在下落过程中要受到阻力的作用，物体在克服阻力做功是要损失一部分机械能。如果在忽略阻力作用不计的情况下，并得出了机械能守恒定律的条件：物体只有在重力做功时，物体的动能和势能可以互相转化，但机械能的总量不变。3、实验结果评估让学生想想为什么有的同学假设与我们实验探究结果不相符。学生通过实验探究分析后，掌握了机械能守恒的条件：物体只有在重力做功时，

19、机械能才守恒。最后让学生想想在进行以上的实验中如何才能减小实验误差，通过讨论大家得出在测量长度、高度、时间的时候要进行多次测量一般测量三次以上最后取其他们的平均值就可以减小实验中的误差。4、交流与合作让每个小组成员写一份实验报告其要求为：实验目的、实验器材、实验原理、实验步骤、数据处理、实验结论。同时老师要进一步加强对学生的科学态度方面的培养，让学生学会在进行科学探究时与他人交流与合作的重要性。通过交流与合作可以学习别人更多的优点及时改正自己的不足。因此通过科学探究达到了培养学生合作精神的目的。(七)教学设计案例反思：在本节课的探究式教学设计中，教师不再是按照传统的教学法一味的讲解为主，而是让

20、学生通过科学探究的方式进行实验设计，并亲自操作实验得出了机械能守恒定律。通过探究式教学法，培养了学生的三维目标，同时对学生的实际动手能力以及交流与合作的精神也得到了培养。学生通过科学探究、实验操作以一种轻松的心态的来进行学习，无形中使学生完全投入到物理这门学课中去，并且一节课下来也会很好的掌握知识点。这就是我们中学物理探究式教学法所达到的效果。由于在整个过程中以学生自己进行探究为主，因此一节课大部分时间老师讲解比较少，可能导致老师最后没有足够的时间进行一些例题方面的讲解，合理安排一节课的时间，是我们在以后的教学实践中需要主要的地方。4. 探究式教学的实践与反思通过近段时间的反复探索以及在任教一

21、年中对探究式教学与教学设计的实践，我对探究式教学在实践中所取得的成效有以下几个方面的认识：、激发保持学生学习科学的兴趣。兴趣是学习的源泉。科学探究就是要保持中学生的探究的兴趣。使它不会因知识的难学而放弃这门学科。这是学生成长过程中发现问题和解决问题，有所创新和发现的重要心理素质。、丰富学习的知识面，不要让科学探究只局限在某一方面。科学探究关注的重点是学生的学习过程，通过全方位的探究来增加学生的知识面，相对于单一的课堂知识的学习，它更强调学习过程中更加深刻的、充实的、全面的探究，去感受丰富而有趣的学习过程。、养成合作与交流的精神。在教学中虽然鼓励个性化的学习方式，同时，通过小组讨论与交流学习，促

22、进学生在与他人共同学习、分享学习成果的过程中，来培养学生合作与交流的能力。、培养学生在学习过程中独立思考的能力。科学探究是在问题的解决过程中获得知识同时学会应用所学知识，因此，通过科学探究能够启发学生的思考。不仅如此，由于在整个教学中学生在学习中的占主体地位。于是各种探究活动的进行都是以学生为主体，教师居于辅助地位，科学探究因而可以增进学生的独立思考能力，让学生在独立思考中来获得知识。、培养学生养成尊重事实的科学态度。科学探究重点在于过程与方法的探究，因此对于学生形成实事求是的科学态度具有重要的作用。科学探究的过程与方法对于大多数学生来说，重点并不在于获得多少重大的创新成果。而是在于形成尊重事

23、实、养成独立思考和研究的意识。这对于提高学生的科学素养具有重要意义。另外通过对探究式教学的探讨以及参加学校组织的顶岗支教实习工作，我对对探究式教学有一些其他的思考。在一年多的教学工作中，我发现要上好一节物理课，紧紧依靠课本是行不通的，特别是一些地区，学生本身的物理基础知识相对较差。因此，上课的时候大多数学生感觉物理难学，于是并放弃了物理这门学科。针对这一情况我以探究式教学为主，在课堂教学中追求教学的生活性，在教学中首先不是一味的追求课本知识，而是以生活中一些实际的事情为教材内容，让学生通过观察并发现身边的科学世界以及物质世界来产生一种追求知识的兴趣，当这种兴趣产生的时候就把学生引入到课本知识上

24、来，这时学生就会觉得物理易学，而且发现我们身边一切事物都与物理知识相关，通过近两个月的支教实习，我发现学生的物理兴趣大大提升了，并且对一些物理知识的掌握也有了更深刻的认识。其次在探究式教学中可以根据不同地区的教育特点以及学生的知识水平结构适当把探究的过程弄得更难些。在教学中适当将探究不断引向深入，只有在经历一些相对难的探究历程后，学生才会对物理规律、物理概念等方面的理解更深刻、应用会更灵活，还可以从根本上还是提高课堂效率。最后探究课到底有没有模式？随着新课改的实施和教学改革的推进，以学为中心的建构主义学习理论逐渐取代了传统的“以教为中心”的行为主义学习理论，从而引发了一场学习方式的革命从教会到

25、学会。课堂教学不再满足于知识的传授，更注重他的生成和学习。课堂教学的方式也从讲授式走向探究式，而物理学是一门实验科学，是实验和理性思维想结合的产物所以探究是物理教学的生命线，因此在教学中可以依据模式，但不应完全依赖模式，课堂教学的创造性便是对模式的突破。最后我认为在探究式教学中还应该注意以下几个方面：、对学生提出的问题不要追求量而是应该追求精，探究式教学是以问题为主的教学，每个学生都要学会提问题，立足于通过问题表达自我。但如果在教学中一味地追求过多的问题，则容易变成一种形式主义，不能真正达到预期的目标。一般来说，语言表达好、思维敏捷、表现积极的学生发言较多，而不善于回答问题的学生将获得很少的发

26、言机会，这样就剥夺了一部分学生发言的权利，更谈不上学生之间的交流与合作。因此，在探究式教学中，问题的设计，不应只注重问题的数量，更应注重问题的质量，这样才能真正做到面向全体学生，也只有这样才能让每一个学生充分参与到学习中去，才能最终让每一个学生得到全面的发展。、应遵循循序渐进的原则,根据学生的年龄特征及认知规律，探究活动的总体安排应有一定的梯度，在具体活动的安排上，应遵循从易到难的原则，逐步加大探究的广度和深度。、探究活动的设计应当符合学生的心理特点。从学生身边的事物出发，设计学生喜欢的活动。提倡用自制教具和开发低成本实验进行探究活动，注意将课内与课外、校内与校外的探究活动结合起来，努力开发并

27、鼓励学生参与开发各种层次的、以小型为主的探究性课题。、以人为本，注重学生的个体差异性。在探究式教学中，对努力思考学习积极的要给予一定的鼓励以及表扬。在教学中往往性格开朗、交往能力强、能说会说的学生容易获得更多的机会，而那些文静、沉静，喜欢沉思冥想的学生，可能容易成为“看客”。另外，有的同学可能对某一方面的问题感兴趣，而对其他的问题毫无兴趣；相反，有的学生全身心投入并积极参与，提高了参与的效率。因此，在探究式教学中，教师应根据不同学生的特点，及时给予不同学生参与的机会，使每个学生都能真正体会到探究的乐趣。、给学生留下空间，个性的发展需要有一定的自由空间，没有空间也就没有发展。在探究过程中，要允许学生犯错误，。如果一个学生只听老师的的，没有自己的观点；不敢也没有向教师质疑问难的习惯，这不利于学生自身知识的拓展、能力的形成、个性的张扬。在探究活动中，教师要鼓励学生大胆质疑，从不同角度思考问题。要特别注意发现学生的其它的能力和兴趣，尊重其特有的智能和特长，从根本上改变视循规蹈矩的保守态度，引导学生标新立异，与众不同，开发其应有的潜能。5总结本文通过对中学物理探究式教学与教学设计的探讨，以及在教学工作中对探究式教学法的实践，更加明确了新课程中学物理教学中应以探究式教学为主要教学法。