探究性教學(xué)理念下的物理教學(xué)

探究性教學(xué)理念下的物理教學(xué)第1頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期六探究性教育理念下的中學(xué)物理教學(xué)——兼談“以問(wèn)題為中心”的課堂教學(xué)模式

周久璘第2頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期六1．中學(xué)物理教學(xué)需要什么樣的教育理念作指導(dǎo)？教育理念——指導(dǎo)教育行為的思想觀念和精神追求。

第3頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期六探究教學(xué)——“是指學(xué)生用以獲助知識(shí)，領(lǐng)悟科學(xué)家的思想觀念、領(lǐng)悟科學(xué)家研究自然界所用的方法而進(jìn)行的種種活動(dòng)。”摘自美國(guó)《國(guó)家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》“要改變課程實(shí)施過(guò)于強(qiáng)調(diào)接受學(xué)習(xí)、死記硬背、機(jī)械訓(xùn)練的現(xiàn)狀，倡導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與、樂(lè)于探究、勤于動(dòng)手，培養(yǎng)學(xué)生搜集和處理信息、獲取新知識(shí)的能力、分析和解決問(wèn)題以及交流與合作的能力。”第4頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期六理論基礎(chǔ)——建構(gòu)主義的學(xué)習(xí)與教學(xué)理論皮亞杰的結(jié)構(gòu)觀與建構(gòu)觀——知識(shí)是一種結(jié)構(gòu)，離開(kāi)了主體的建構(gòu)活動(dòng)，知識(shí)不可能產(chǎn)生。

布魯納的建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論——學(xué)習(xí)是一種積極的過(guò)程，學(xué)習(xí)者在該過(guò)程中依靠現(xiàn)在和過(guò)去的知識(shí)建構(gòu)新的思想和概念。教師應(yīng)該努力鼓勵(lì)學(xué)生自己去探究原理，教師和學(xué)生應(yīng)該進(jìn)行積極對(duì)話

第5頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期六學(xué)習(xí)是知識(shí)的建構(gòu)過(guò)程，而不是對(duì)知識(shí)的記載與吸收；學(xué)習(xí)是知識(shí)的社會(huì)協(xié)商，學(xué)習(xí)是社會(huì)實(shí)踐的參與。

美國(guó)教育專家威金斯博士：所謂正式的知識(shí)都是思維加工的結(jié)果，是通過(guò)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?，持續(xù)的，但卻又是個(gè)別化的工作才能夠轉(zhuǎn)化為知識(shí)的。第6頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期六建構(gòu)主義教學(xué)觀的要點(diǎn)：

凸現(xiàn)學(xué)生中心，強(qiáng)化教學(xué)過(guò)程，注重師生互動(dòng)，營(yíng)造民主氛圍。第7頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期六2．物理教學(xué)為什么需要探究性教育理念的指導(dǎo)？（1）有利于渙起學(xué)生的興趣與好奇心?？茖W(xué)家就是充滿好奇心的長(zhǎng)不大的兒童。

丁肇中教授：對(duì)于科學(xué)研究“最重要的是要有好奇心，對(duì)自己做的事情要感興趣，要為之而勤奮與不懈地工作。”

第8頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期六物理學(xué)家孜孜不倦地探究科學(xué)奧秘的原動(dòng)力主要來(lái)自兩個(gè)方面：一方面來(lái)自于他們對(duì)科學(xué)的興趣與好奇心，另一方面來(lái)自他們的社會(huì)責(zé)任感乃至獻(xiàn)身精神。

僅僅依靠功利目標(biāo)指向的學(xué)習(xí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，僅僅依靠功利目標(biāo)指引的學(xué)習(xí)動(dòng)力是很難持久的。

第9頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期六興趣與好奇心是兒童的天性。

學(xué)生評(píng)教量化表傳統(tǒng)的教學(xué)任務(wù)是傳道、授業(yè)與解惑，傳道、授業(yè)、解惑、激趣、啟奇和求疑.第10頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期六（2）有利于學(xué)生主動(dòng)建構(gòu)并理解科學(xué)知識(shí)。

靠機(jī)械學(xué)習(xí)建立的知識(shí)結(jié)構(gòu)是暫時(shí)的、脆弱的，而通過(guò)學(xué)生主動(dòng)建構(gòu)產(chǎn)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)是牢固的、持久的。

（3）有利于學(xué)生掌握科學(xué)方法和提高建構(gòu)學(xué)科知識(shí)的基本能力。

知識(shí)就是力量

第11頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期六比接受知識(shí)更重要的目標(biāo)是:

知識(shí)是從哪里來(lái)的?能夠再生知識(shí)的知識(shí)才有力量

學(xué)習(xí)的目標(biāo)不能只停留在接受知識(shí)的層面，而應(yīng)該是多元的（或多維的），

知識(shí)是怎樣來(lái)的?知識(shí)的作用是什么?知識(shí)是怎樣聯(lián)系的?知識(shí)是怎樣發(fā)展的?第12頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期六20世紀(jì)80年代以來(lái)，科學(xué)知識(shí)的每年增長(zhǎng)率為12.5%，科研成果向技術(shù)轉(zhuǎn)讓的周期越來(lái)越短，從電的發(fā)現(xiàn)到第一座電站的建立用了282年，從電話的發(fā)現(xiàn)到第一個(gè)自動(dòng)撥號(hào)電話局用了16年，從第一塊集成電路板到建成集成電路生產(chǎn)線只用了2年。諾貝爾獎(jiǎng)獲得者的知識(shí)平均只有20%來(lái)自學(xué)校，80%來(lái)自后來(lái)自己獨(dú)立的學(xué)習(xí)過(guò)程。

第13頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期六物理學(xué)科能力是掌握物理學(xué)科方法基礎(chǔ)上的內(nèi)化，方法則是能力的外顯。

（4）有利于培養(yǎng)學(xué)生的非智力品質(zhì)，實(shí)現(xiàn)智力品質(zhì)與非智力品質(zhì)的均衡發(fā)展。影響當(dāng)今中國(guó)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的主要因子是學(xué)生的非智力品質(zhì)；影響城市學(xué)生學(xué)習(xí)效果的主要因子更是學(xué)生的非智力品質(zhì)。

第14頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期六意志、毅力等與先天的因素是有關(guān)的，但后天的環(huán)境影響也是非常重要的。

意志與勇氣是在探究的過(guò)程中培養(yǎng)的。解決一個(gè)未知的問(wèn)題，有時(shí)并不是能不能的問(wèn)題，而是敢不敢的問(wèn)題。敢不敢是心理問(wèn)題，是非智力品質(zhì)的問(wèn)題。第15頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期六科學(xué)教育，是要使學(xué)生理解科學(xué)的本質(zhì)，并培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和人文素養(yǎng)。

科學(xué)的本質(zhì)是什么？科學(xué)的本質(zhì)在于求真、探究與創(chuàng)新。

（5）有利于使學(xué)生理解科學(xué)的本質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和人文素養(yǎng)。第16頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期六科學(xué)素養(yǎng)是什么？

科學(xué)素養(yǎng)包括科學(xué)知識(shí)、科學(xué)思維、科學(xué)方法、科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神?？茖W(xué)知識(shí)是經(jīng)驗(yàn)的積累，是對(duì)事實(shí)、規(guī)則的認(rèn)識(shí)等?？茖W(xué)知識(shí)是認(rèn)識(shí)的結(jié)果，是經(jīng)驗(yàn)的系統(tǒng)，知識(shí)是動(dòng)態(tài)的，發(fā)展的和擴(kuò)充的。

第17頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期六科學(xué)知識(shí)產(chǎn)生依賴于科學(xué)思維，科學(xué)知識(shí)的發(fā)展促進(jìn)科學(xué)思維，科學(xué)知識(shí)是一元的，科學(xué)思維主要應(yīng)該是邏輯的，具有嚴(yán)密推理的。邏輯思維的嚴(yán)密性保證了思維前后的連貫性、一致性。

第18頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期六科學(xué)方法是研究自身的正確方法。

科學(xué)方法是實(shí)證的，即一定的科學(xué)知識(shí)是可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行驗(yàn)證和重復(fù)的。

愛(ài)因斯坦在1953年所寫(xiě)的一封信中說(shuō)：西方現(xiàn)代科學(xué)的發(fā)展是以兩項(xiàng)偉大成就作為基礎(chǔ)的，一是形式邏輯，一是系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)。

第19頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期六科學(xué)精神就是敢于追求真理，對(duì)科學(xué)事業(yè)的執(zhí)著和頑強(qiáng)，尊重客觀世界，具有懷疑的態(tài)度、批判性的思維和創(chuàng)造性的精神。

科學(xué)態(tài)度就是求真的態(tài)度，實(shí)事求是的態(tài)度，科學(xué)來(lái)不得半點(diǎn)虛假，科學(xué)拒絕權(quán)威，科學(xué)沒(méi)有意識(shí)形態(tài)，科學(xué)是相對(duì)的，是發(fā)展的、進(jìn)步的。

第20頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期六文化是什么？

文化是人們對(duì)客觀事物價(jià)值的思考與判斷。

居里夫人：“鐳只是一種元素，它屬于世界所有；科學(xué)應(yīng)當(dāng)為大眾服務(wù)，它應(yīng)當(dāng)屬于全人類?！?/p>

第21頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期六3．在探究性教育理念指導(dǎo)下的課堂教學(xué)具有哪些基本特征？既重視科學(xué)知識(shí)更重視科學(xué)素養(yǎng)

既重視探究的結(jié)果更重視探究的過(guò)程

既重視書(shū)本知識(shí)也重視生活、實(shí)踐（實(shí)驗(yàn)）中的知識(shí)；既重視知識(shí)的科學(xué)價(jià)值也重視知識(shí)的社會(huì)價(jià)值；第22頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期六既重視知識(shí)的理解也重視知識(shí)的應(yīng)用；

既重視教師的指導(dǎo)更重視學(xué)生的主動(dòng)參與，重視學(xué)生主體性的充分體現(xiàn)；

既重視知識(shí)的確定性更重視知識(shí)的發(fā)展性；既重視教學(xué)過(guò)程的嚴(yán)謹(jǐn)性更重視教學(xué)的開(kāi)放性；第23頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期六4．我們?cè)鯓釉谖锢斫虒W(xué)中落實(shí)探究性的教育理念？實(shí)施以問(wèn)題為中心（紐帶）的課堂教學(xué)模式

（1）什么是以問(wèn)題為中心（紐帶）的課堂教學(xué)模式？第24頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期六李政道：“對(duì)于科研工作者來(lái)說(shuō)，最重要的是自己會(huì)不會(huì)提出問(wèn)題?！?/p>

海森堡：“提出正確的問(wèn)題，往往等于解決了問(wèn)題的大半。”

哈佛大學(xué)：“教育的真正目的是讓人不斷提出問(wèn)題和思考問(wèn)題?！钡?5頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期六創(chuàng)造始于問(wèn)題?？茖W(xué)的本質(zhì)是探究，探究的前提是問(wèn)題?，F(xiàn)代課程的基本單位是“問(wèn)題”；一切思維都是從問(wèn)題開(kāi)始的。教學(xué)要促進(jìn)學(xué)生思維就首先應(yīng)當(dāng)保護(hù)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)。

第26頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期六什么是問(wèn)題？能夠激起學(xué)生的探究欲望，并能夠運(yùn)用已有的知識(shí)，通過(guò)邏輯思維、形象思維、靈感思維等或通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)踐活動(dòng)探索完成的任務(wù)就是問(wèn)題。

第27頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期六什么是問(wèn)題意識(shí)？人們對(duì)某一事實(shí)、客觀現(xiàn)象產(chǎn)生了解釋或處理的心理欲望，這就是問(wèn)題意識(shí)。

問(wèn)題從哪里來(lái)？問(wèn)題往往產(chǎn)生于具體的情景之中，產(chǎn)生于陌生的事物之中，產(chǎn)生于奇異的現(xiàn)象與引起矛盾的說(shuō)法之中等。第28頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期六什么是“以問(wèn)題為中心”的課堂教學(xué)模式？將問(wèn)題作為學(xué)科知識(shí)建構(gòu)的載體，將問(wèn)題作為發(fā)展學(xué)科能力的載體，以整體設(shè)計(jì)的問(wèn)題鏈有機(jī)地串聯(lián)整個(gè)教學(xué)過(guò)程，恰當(dāng)?shù)刎灤┯诿總€(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，以教師的問(wèn)題誘發(fā)學(xué)生產(chǎn)生疑問(wèn)，進(jìn)而提出問(wèn)題，或者教師設(shè)計(jì)情境啟發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，通過(guò)師生互動(dòng)、學(xué)生獨(dú)立思考、討論等方式解決問(wèn)題，而在解決問(wèn)題的過(guò)程中努力使學(xué)生獲得體驗(yàn)，喚起學(xué)生思維的活力，并實(shí)現(xiàn)“知識(shí)與技能，過(guò)程與方法，情感態(tài)度與價(jià)值觀”的有機(jī)融合，促進(jìn)學(xué)生全人格的健康發(fā)展。第29頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期六（2）以問(wèn)題為中心的課堂教學(xué)模式中對(duì)問(wèn)題的基本要求是什么？問(wèn)題要有理性的挑戰(zhàn)性；例：比較等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線分布與點(diǎn)電荷跟均勻帶異種電荷的平板之間的電場(chǎng)線分布，你能夠得出什么結(jié)論？，你對(duì)此還能夠提出什么問(wèn)題？第30頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期六例：在愛(ài)因斯坦的光電效應(yīng)方程：EK=hr+W中隱含了一個(gè)條件，那就是：一個(gè)電子只能吸收一個(gè)光子，稱為單光子吸收。你能否說(shuō)明這一假設(shè)的依據(jù)？第31頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期六問(wèn)題要與學(xué)生的生活經(jīng)歷相關(guān)

例：晴朗的夏日，當(dāng)你乘車在高速公路上行駛時(shí)，你會(huì)發(fā)現(xiàn)正前方某一段公路上像剛剛下過(guò)雨似的，其實(shí)并沒(méi)有下雨，請(qǐng)你對(duì)這一現(xiàn)象作出科學(xué)的解釋。第32頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期六問(wèn)題要有一定的開(kāi)放性

例：在運(yùn)用“半偏法測(cè)電流表電阻”后，可以提出這樣的問(wèn)題，你還能采用什么辦法可以測(cè)出電流表的內(nèi)電阻，寫(xiě)出設(shè)計(jì)方案，并到實(shí)驗(yàn)室完成實(shí)驗(yàn)。第33頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期六問(wèn)題要與學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)例：在自由落體運(yùn)動(dòng)一節(jié)中，有一幅小球做自由落體的閃光照片。（1）從該照片能否判斷小球做勻加速直線運(yùn)動(dòng)？（2）如果知道閃光的時(shí)間間隔，能否求重力加速度的值？如何測(cè)量？第34頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期六問(wèn)題能與學(xué)生的前經(jīng)驗(yàn)產(chǎn)生沖突例：兩條平行的通以同向電流的導(dǎo)線相互吸引（通過(guò)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明），那么兩束同向高速運(yùn)動(dòng)的電子流也可以看成是同向電流，那么它們之間也相互吸引嗎？為什么？?jī)烧哂袇^(qū)別嗎？

第35頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期六問(wèn)題要體現(xiàn)學(xué)生能力的層次性，分層提出問(wèn)題。例：以某一初速度上拋一個(gè)物體，設(shè)空氣阻力大小正比于速率，已知回到拋出點(diǎn)的速率，求物體在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是多長(zhǎng)？第36頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期六問(wèn)題要有利于學(xué)生掌握科學(xué)思維方法應(yīng)該將對(duì)學(xué)生思維的培養(yǎng)更加完善——既重視邏輯思維，也重視形象思維。例：一個(gè)質(zhì)點(diǎn)沿直線做變速運(yùn)動(dòng)，初速度為v0、平均加速度為a，能否求出該質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)時(shí)間t時(shí)的末速度和通過(guò)的位移值？請(qǐng)你說(shuō)明你的理由。第37頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期六（3）切實(shí)保護(hù)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)。第一要鼓勵(lì)學(xué)生提出問(wèn)題，課堂教學(xué)中應(yīng)該給學(xué)生提問(wèn)題的機(jī)會(huì)；

例：在“自由落體運(yùn)動(dòng)”中有這樣一段話：“伽利略仔細(xì)研究過(guò)物體下落的運(yùn)動(dòng)以后指出，自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)?！睂W(xué)生可能會(huì)有這樣的問(wèn)題：伽利略是怎樣研究自由落體運(yùn)動(dòng)的呢？他是怎樣得到這一結(jié)論的呢？第38頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期六第二要保護(hù)學(xué)生問(wèn)題的積極性；以色列的家長(zhǎng)：今天你向老師提出問(wèn)題了嗎？

中國(guó)的家長(zhǎng)：今天老師布置的作業(yè)完成了嗎？第39頁(yè)，共42頁(yè)，2023年，2月20日，星期六第三要鼓勵(lì)學(xué)生的非從眾思