探究性教學理念下的物理教學

探究性教學理念下的物理教學第一頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期三探究性教育理念下的中學物理教學——兼談“以問題為中心”的課堂教學模式

周久璘第二頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期三1．中學物理教學需要什么樣的教育理念作指導？教育理念——指導教育行為的思想觀念和精神追求。

第三頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期三探究教學——“是指學生用以獲助知識，領悟科學家的思想觀念、領悟科學家研究自然界所用的方法而進行的種種活動。”摘自美國《國家科學教育標準》“要改變課程實施過于強調接受學習、死記硬背、機械訓練的現(xiàn)狀，倡導學生主動參與、樂于探究、勤于動手，培養(yǎng)學生搜集和處理信息、獲取新知識的能力、分析和解決問題以及交流與合作的能力?！钡谒捻摚菜氖?，編輯于2023年，星期三理論基礎——建構主義的學習與教學理論皮亞杰的結構觀與建構觀——知識是一種結構，離開了主體的建構活動，知識不可能產生。

布魯納的建構主義學習理論——學習是一種積極的過程，學習者在該過程中依靠現(xiàn)在和過去的知識建構新的思想和概念。教師應該努力鼓勵學生自己去探究原理，教師和學生應該進行積極對話

第五頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期三學習是知識的建構過程，而不是對知識的記載與吸收；學習是知識的社會協(xié)商，學習是社會實踐的參與。

美國教育專家威金斯博士：所謂正式的知識都是思維加工的結果，是通過嚴謹?shù)?，持續(xù)的，但卻又是個別化的工作才能夠轉化為知識的。第六頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期三建構主義教學觀的要點：

凸現(xiàn)學生中心，強化教學過程，注重師生互動，營造民主氛圍。第七頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期三2．物理教學為什么需要探究性教育理念的指導？（1）有利于渙起學生的興趣與好奇心?？茖W家就是充滿好奇心的長不大的兒童。

丁肇中教授：對于科學研究“最重要的是要有好奇心，對自己做的事情要感興趣，要為之而勤奮與不懈地工作?！?/p>

第八頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期三物理學家孜孜不倦地探究科學奧秘的原動力主要來自兩個方面：一方面來自于他們對科學的興趣與好奇心，另一方面來自他們的社會責任感乃至獻身精神。

僅僅依靠功利目標指向的學習是遠遠不夠的，僅僅依靠功利目標指引的學習動力是很難持久的。

第九頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期三興趣與好奇心是兒童的天性。

學生評教量化表傳統(tǒng)的教學任務是傳道、授業(yè)與解惑，傳道、授業(yè)、解惑、激趣、啟奇和求疑.第十頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期三（2）有利于學生主動建構并理解科學知識。

靠機械學習建立的知識結構是暫時的、脆弱的，而通過學生主動建構產生的知識結構是牢固的、持久的。

（3）有利于學生掌握科學方法和提高建構學科知識的基本能力。

知識就是力量

第十一頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期三比接受知識更重要的目標是:

知識是從哪里來的?能夠再生知識的知識才有力量

學習的目標不能只停留在接受知識的層面，而應該是多元的（或多維的），

知識是怎樣來的?知識的作用是什么?知識是怎樣聯(lián)系的?知識是怎樣發(fā)展的?第十二頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期三20世紀80年代以來，科學知識的每年增長率為12.5%，科研成果向技術轉讓的周期越來越短，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)到第一個自動撥號電話局用了16年，從第一塊集成電路板到建成集成電路生產線只用了2年。諾貝爾獎獲得者的知識平均只有20%來自學校，80%來自后來自己獨立的學習過程。

第十三頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期三物理學科能力是掌握物理學科方法基礎上的內化，方法則是能力的外顯。

（4）有利于培養(yǎng)學生的非智力品質，實現(xiàn)智力品質與非智力品質的均衡發(fā)展。影響當今中國學生學習效果的主要因子是學生的非智力品質；影響城市學生學習效果的主要因子更是學生的非智力品質。

第十四頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期三意志、毅力等與先天的因素是有關的，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程中培養(yǎng)的。解決一個未知的問題，有時并不是能不能的問題，而是敢不敢的問題。敢不敢是心理問題，是非智力品質的問題。第十五頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期三科學教育，是要使學生理解科學的本質，并培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)和人文素養(yǎng)。

科學的本質是什么？科學的本質在于求真、探究與創(chuàng)新。

（5）有利于使學生理解科學的本質，培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)和人文素養(yǎng)。第十六頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期三科學素養(yǎng)是什么？

科學素養(yǎng)包括科學知識、科學思維、科學方法、科學態(tài)度和科學精神?？茖W知識是經(jīng)驗的積累，是對事實、規(guī)則的認識等。科學知識是認識的結果，是經(jīng)驗的系統(tǒng)，知識是動態(tài)的，發(fā)展的和擴充的。

第十七頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期三科學知識產生依賴于科學思維，科學知識的發(fā)展促進科學思維，科學知識是一元的，科學思維主要應該是邏輯的，具有嚴密推理的。邏輯思維的嚴密性保證了思維前后的連貫性、一致性。

第十八頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期三科學方法是研究自身的正確方法。

科學方法是實證的，即一定的科學知識是可以通過實驗方法進行驗證和重復的。

愛因斯坦在1953年所寫的一封信中說：西方現(xiàn)代科學的發(fā)展是以兩項偉大成就作為基礎的，一是形式邏輯，一是系統(tǒng)實驗。

第十九頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期三科學精神就是敢于追求真理，對科學事業(yè)的執(zhí)著和頑強，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。

科學態(tài)度就是求真的態(tài)度，實事求是的態(tài)度，科學來不得半點虛假，科學拒絕權威，科學沒有意識形態(tài)，科學是相對的，是發(fā)展的、進步的。

第二十頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期三文化是什么？

文化是人們對客觀事物價值的思考與判斷。

居里夫人：“鐳只是一種元素，它屬于世界所有；科學應當為大眾服務，它應當屬于全人類?！?/p>

第二十一頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期三3．在探究性教育理念指導下的課堂教學具有哪些基本特征？既重視科學知識更重視科學素養(yǎng)

既重視探究的結果更重視探究的過程

既重視書本知識也重視生活、實踐（實驗）中的知識；既重視知識的科學價值也重視知識的社會價值；第二十二頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期三既重視知識的理解也重視知識的應用；

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

既重視知識的確定性更重視知識的發(fā)展性；既重視教學過程的嚴謹性更重視教學的開放性；第二十三頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期三4．我們怎樣在物理教學中落實探究性的教育理念？實施以問題為中心（紐帶）的課堂教學模式

（1）什么是以問題為中心（紐帶）的課堂教學模式？第二十四頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期三李政道：“對于科研工作者來說，最重要的是自己會不會提出問題?！?/p>

海森堡：“提出正確的問題，往往等于解決了問題的大半?！?/p>

哈佛大學：“教育的真正目的是讓人不斷提出問題和思考問題?！钡诙屙?，共四十二頁，編輯于2023年，星期三創(chuàng)造始于問題?？茖W的本質是探究，探究的前提是問題?，F(xiàn)代課程的基本單位是“問題”；一切思維都是從問題開始的。教學要促進學生思維就首先應當保護學生的問題意識。

第二十六頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期三什么是問題？能夠激起學生的探究欲望，并能夠運用已有的知識，通過邏輯思維、形象思維、靈感思維等或通過設計實踐活動探索完成的任務就是問題。

第二十七頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期三什么是問題意識？人們對某一事實、客觀現(xiàn)象產生了解釋或處理的心理欲望，這就是問題意識。

問題從哪里來？問題往往產生于具體的情景之中，產生于陌生的事物之中，產生于奇異的現(xiàn)象與引起矛盾的說法之中等。第二十八頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期三什么是“以問題為中心”的課堂教學模式？將問題作為學科知識建構的載體，將問題作為發(fā)展學科能力的載體，以整體設計的問題鏈有機地串聯(lián)整個教學過程，恰當?shù)刎灤┯诿總€教學環(huán)節(jié)，以教師的問題誘發(fā)學生產生疑問，進而提出問題，或者教師設計情境啟發(fā)學生發(fā)現(xiàn)問題，通過師生互動、學生獨立思考、討論等方式解決問題，而在解決問題的過程中努力使學生獲得體驗，喚起學生思維的活力，并實現(xiàn)“知識與技能，過程與方法，情感態(tài)度與價值觀”的有機融合，促進學生全人格的健康發(fā)展。第二十九頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期三（2）以問題為中心的課堂教學模式中對問題的基本要求是什么？問題要有理性的挑戰(zhàn)性；例：比較等量異種點電荷的電場線分布與點電荷跟均勻帶異種電荷的平板之間的電場線分布，你能夠得出什么結論？，你對此還能夠提出什么問題？第三十頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期三例：在愛因斯坦的光電效應方程：EK=hr+W中隱含了一個條件，那就是：一個電子只能吸收一個光子，稱為單光子吸收。你能否說明這一假設的依據(jù)？第三十一頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期三問題要與學生的生活經(jīng)歷相關

例：晴朗的夏日，當你乘車在高速公路上行駛時，你會發(fā)現(xiàn)正前方某一段公路上像剛剛下過雨似的，其實并沒有下雨，請你對這一現(xiàn)象作出科學的解釋。第三十二頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期三問題要有一定的開放性

例：在運用“半偏法測電流表電阻”后，可以提出這樣的問題，你還能采用什么辦法可以測出電流表的內電阻，寫出設計方案，并到實驗室完成實驗。第三十三頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期三問題要與學生的認知結構相關聯(lián)例：在自由落體運動一節(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動？（2）如果知道閃光的時間間隔，能否求重力加速度的值？如何測量？第三十四頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期三問題能與學生的前經(jīng)驗產生沖突例：兩條平行的通以同向電流的導線相互吸引（通過實驗說明），那么兩束同向高速運動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？兩者有區(qū)別嗎？

第三十五頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期三問題要體現(xiàn)學生能力的層次性，分層提出問題。例：以某一初速度上拋一個物體，設空氣阻力大小正比于速率，已知回到拋出點的速率，求物體在空中運動的時間是多長？第三十六頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期三問題要有利于學生掌握科學思維方法應該將對學生思維的培養(yǎng)更加完善——既重視邏輯思維，也重視形象思維。例：一個質點沿直線做變速運動，初速度為v0、平均加速度為a，能否求出該質點經(jīng)過時間t時的末速度和通過的位移值？請你說明你的理由。第三十七頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期三（3）切實保護學生的問題意識。第一要鼓勵學生提出問題，課堂教學中應該給學生提問題的機會；

例：在“自由落體運動”中有這樣一段話：“伽利略仔細研究過物體下落的運動以后指出，自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動?！睂W生可能會有這樣的問題：伽利略是怎樣研究自由落體運動的呢？他是怎樣得到這一結論的呢？第三十八頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期三第二要保護學生問題的積極性；以色列的家長：今天你向老師提出問題了嗎？

中國的家長：今天老師布置的作業(yè)完成了嗎？第三十九頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期三第三要鼓勵學生的非從眾