第一篇：国外课改：美国PADI：学生科学探究能力评价模式初探
国外课改：美国PADI：学生科学探究能力评价模式初探
发布时间:2009-7-24 阅读:321
一、PADl计划产生的背景及其目的
科学探究是美国《国家理科教育标准》的核心内容，如何评价学生的科学探究能力始终是教育者和教育研究机构关注的问题。支持复杂的科学探究的学习，其主要障碍是缺乏高质量的、有深度的评价标准。—方面,现有的评价标准有的并不能反映科学探究方面的内容。有的则缺乏实践性或过于复杂难以应用。另一方面,以技术为基础的评价标准缺乏指导性的理论框架，难以为不同领域投入策略来发展科学探究评价。探究的原则性评价设计方案(Principled Assessment Designs for Inquiry。简称PADI)是基于上述两个主要原因。并在跨行业问教育创始会(1nteragency Educational Research Initiative。简称IERI)的支持和国家科学基金会(NSF)的资助下，由美国马里兰大学的罗伯特·密斯(Robert J．Misley)教授联合SRI国际性组织、马里兰大学 加利福尼亚伯克利大学、劳伦斯科学大楼和密歇根大学5个教育组织的专家共同研发的科学探究评价方案。
通常进行评价时会面对许多复杂的资料。为使其对评价有意义，需要从复杂资料的关系网中进行推理。一方面，要按照某些可能性对资料进行解释，其形式是一个叙述性的、结构化的理论；另一方面，需要确立一个技术性统计模型；诚然，也可以是两种方式的结合。PADI评价计划的目的是从叙述性和技术性两个角度进行评价。即通过认知心理学的发展、对科学探究的研究、测量法理论与技术这三者的结合给发展中的科学探究评价提供一个实用的、有理论基础的概念框架。帮助设计评价探究的方案。
PADI形成评价标准离不开被评价的科学探究任务。通过任务，既可表达所要评价的科学探究标准，又提供了进一步评价学生科学探究能力所需要的依据。而依据是PADI进行两种方式评价的重点。一种评价方式是对依据进行叙述性的评价，也就是本文所要介绍的重点——科学探究评价设计模式(以下简称设计模式)，另一种是通过数学或技术性方式(如测量模型、表达系统、人工或自动评分程序)对证据进行评价，但其结果最终也应被转化成文字，以使非技术使用者也可以理解评价结果而不必了解技术方法。
这两种评价方式实际上是PADI评价系统的两个阶段，设计模式是PADI计划的使用者启动评价计划的起点，它的作用有两点：一是确定特殊主题领域中被评价的科学探究知识和技能，二是通过指导任务创设来引发出评价所需要的能够证明学生是否达到这些知识和技能的依据。
二、PADI模式的指导思想
该设计模式包括许多内容，但决定评价证据产生和获得的核心指导思想包括三个核心要素。
1．与探究有关的知识、技能或能力。这些内容在不同领域可能不同．最好以跨学科的知识、技能、能力作为起点构建一个一般性的设计模式．满足跨学科的目的。如“从科学的角度观察现实世界的情况”等模式没有明显的学科选择性．这也正体现出模式设计者的初衷．即模式的普遍适用性。
2．可以提供关于知识、技能、能力的证据的各种观察。观察到学生所做的各种事情。可以帮助证明他们是否已经达到目标。
3．任务的显著特征。该要素描述的是能够产生所期望的各种类型证据的情况。任务的特征包括刺激物材料、指导、工具、帮助等。
三、PADI模式的产生来源
1．通过分析《国家理科教育标准》中内容标准所暗示的探究知识和技能，然后设计任务、引发证据，从而形成设计模式。
2．从科学教育实践的具体任务中抽象出设计模式的三个要素并形成新模式。例如．巴克斯特(Bax．ter)和格拉泽(Glaser)等人在评价复杂的科学推理时，设计了一个魔盒任务，通过把电线、灯泡和(或)电池连接到两个伸向盒子的夹子上。要求学生推断密闭盒子里面电线、灯泡、电池的构造。同时．研究者还可以对计划的实施策略进行监测．并根据反馈来调整策略。利用这些信息，研究者们创造了一个“设计和指导一个科学的调查研究”设计模式。在这个设计模式中，可以有四个子模式分别解决调查研究的某一个特殊方面，如“设计解决策略”、“实施解决策略”、“监测策略” 和“在基本的原则基础上产生解释”。这些子模式可以帮助评价者获得不同方面的依据。
3．与前面提到的魔盒任务相比．任务模板是为解决一类问题而设计的各阶段任务的集合，因此任务模板也具有一定的可重复性，应用性也很强。
以PADI中的对环境有益的全球性学习与观察计划(Global Learning and Observations to Benefit the Environment．简称GLOBE)模板为例，其目的是使学生亲自参与分析资料、参加研究、与科学家合作等具体任务以便提高学生对科学的理解能力。GLOBE任务模板是多个任务的集合．包括l0个具体的调查研究的阶段．如提出问题、计划调查研究、分析和和解释资料、指导调查研究、计划(新)调查研究、总结资料等。这一任务模板共涉及9个设计模式，这9个设计模式又涉及各种知识和技能．而且有些设计模式可能在不同的阶段重复出现。在这些设计模式中。有的是在此任务模板之前-已经存在，有的是从这个任务模板中的 个过程产生出来的。同时。从GLOBE模板中抽取出的设计模式可以跨多个领域使用，而并不仅仅局限于GIJ0BE内容。
四、PADI模式酌原更lI和结构
该设计模式遵循了以下基本原则：1)设计模式可以但不一定必须与科学探究标准相一致；2)设计模式在细节上可能比科学探究标准粗糙或精细，内容标准与设计模式可能不一一对应；3)设计模式有指导评价任务创设的作用，但并不一定是严格的一一对应关系。
在PADI计划中，涉及到了三种不同的课程：1)GLOBE；2)学生对不阿物种的探究计划(BioKIDS：Kids’Inquiry of Diverse Species)；3)科学系统充分选择(FOSS：Full Option Science System)的科学探究计划。这些计划是为试验和精化PADI进程而服务的。
在PADI计划的最初阶段。提出了“从科学的角度观察现实世界的情况”、“设计和指导科学的调查研究”、“参与合作的科学探究”、“评估科学资料的质量”等l5个设计模式。设计模式大多是以表格的形式表达的。一个基本设计模式的结构包括 题目”、“概要”、“理论基础”等共20个要素。下面以“评估科学资料的质量”设计模式为例简要地说明设计模式结构中每部分属性的含义(见表l至表4)。
“题目”是设计模式的名字。“概要”是学生在任务中所遇到的评价情况的简介。其中列举了与这一模式相对应的任务，此外，对学生的知识、技能、能力等方面也进行了概括。“理论基础”对于设计模式的主题为什么是科学探究的一个重要方面作了简单讨论。
“主要的知识、技能、能力”是指被评价的学生应具有的主要的知识、技能、能力，这里首先考虑的是学生评价资料质量的能力以及对引起反常内容的各种错误的理解。应该指出的是，这不能理解为是全部的能力,学生检查资料质量的倾向和能力会随着不同知识领域或情况的变化而改变。
“其他的知识、技能、能力”是指设计模式中形成的任务所要求的其他知识、技能和能力。这里应该意识到学生是否应该具有关于特殊内容的知识、测量手段和方法或特殊表现形式的知识。例如，一个评价设计者应该考虑到任务的内容是否应该让学生熟知，或者要考虑是否有提供熟悉内容的必要性。这样就不会在评价资料质量的过程中造成不必要麻烦。
“可能的观察”是指能够证明主要知识、技能和能力的学生的语言和行为。本例中就是考察学生能否确认资料中的反常内容、异常或不一致之处。并对它们加以解释，把资料用不同的形式表达出来以揭示反常内容，并解释对错误的检查。
“可能的工作成果 是指各种模型或表格 它可以表现为与学生主要的知识、技能和能力有关的依据。这里考察的是对反常内容的书面以及口买的确认或解释，揭示错误的新表现形式的_创造过程以及从已知的可能中选出反常情况的能力。“
“可能的评价标准”与评分标准有关。评分标准可以帮助评估学生在与此模式有关情况中的表现。
“显著特征”起着重要作用．为了得到所需要的证据，特征必须在一定情况下出现。任务的“可变特征”是指任务的难度或重点是可以改变的。在此例中包括：可以改变资料的数量和复杂程度，反常内容的精细性，学生对所提供的测量方法的熟悉程度，以及对学生关于评估资料质量能力的评价的论据结构。
“我是⋯⋯的一种”是与这个设计模式有关联的设计模式的清单。“评估科学资料质量的能力”是更一般的“分析资料”设计模式的特例。
“这些属于我”是指这个设计模式下面有比这个更具体的设计模式。通常在评价的任务上作了更确定的规定，“评估科学资料”可能包括特殊的设计模式，例如“评估自己收集的资料的质量”，与本例所不同的是资料只是简单地提供给学生。
“内容标准”是指与<国家理科教育标准》密切相关的清单。例如。“评估科学资料质量”这一设计模式与《国家理科教育标准》中科学探究的下列内容有关：首先是进行科学探究的能力，如使用适当的工具和技术收集分析和解释资料；用证据描述、解释、预测、建立模型；批判性地和逻辑性地进行思考，建立证据和解释他们之间的关系；认识和分析可供选择的解释和预测等。其次是对科学探究的理解。如数学的主要作用；科学解释；批判性评价的作用。
设计模式的目的不是创造“正确”或“完整”的科学探究评价设计模式，它的主要作用是为使用者使用设计模式评价科学探究提供选择。另一方面又为使用者留下了创造的空间。他们可以按照这种框架创造新的模式。或在原来的模式基础上进行改进。
第二篇：中职学校学生评价模式探究
中职学校学生评价模式探究
[上传时间：2011-09-10 18:06:42][信息来源：武汉市东西湖职业技术学校][信息作者：唐志姣]
一 现在学生评价体系分析
目前我校已形成一套在内容上以“学业成绩+评语+操行等级”，在方法上以“过程+结果”，在途径上以“自我评价+学生互相评价+教师评价+班主任评价”的学生评价模式，这种模式比较偏重于学生的技能学习、思想品德表现，对过程的考核操作起来比较繁琐，往往因难以坚持而流于形式，带有主观色彩；每学期的德育课成绩没有单独纳入到学生的德育考核评价中，忽视了德育课与学生评价的之间的关联，这种评价模式与《中职学校德育大纲》的精神还不吻合，学生也不太在意学校对他们的评价，不利于学生的成长与发展。目前学校急需建立一套科学的学生德育评价模式。
二 学生评价模式改革的构想与预期目标
（一）构想：建立“人性化、多元化、发展化”的学生评价模式
（1）构想的缘由：
1、基于体现职业教育特点的需要：中职教育是培养适应职业、适应市场需求的专业性技术人才为目标的，因此，学生合格与否除了传统意义上的思想道德评价外，还必须包括职业道德评价；具体来说，可由以下五个方面组成：社会公德，思想品德、学习品德、职业道德、伦理道德。
2、基于落实学校理念的需要：学校已经确立了“以学生为中心”的办学思想，那么我们对学生的评价也必须服从于学校思想，传统的模式在一定程度上体现出了部门以人为本，以学生为中心的思想，比如说对学生成绩的界定以及学生品德鉴定中包含了教师、班主任、同学的评定在内，但是这种评价忽视了学生的发展、忽视了家庭和企业的评价。
3、基于改善心智模式的需要：职业学校师生都缺乏成就感和自信，主要原因就是心智模式的问题，因为缺乏有效地评价，不能以动态发展的眼光看待学生的成长，双方都没有体验成功感，因此都需要改善心智模式，提高对自我的认识。
4、基于贯彻中职德育大纲的需要：中职德育大纲的核心理念是“以人为本”，并明确指出，德育的根本目的在于对人性的唤醒和尊重。因此，我们必须改变传统德育模式的“重形式、重外化”的缺陷，强调“重实效、重内化”，广泛调动学生的积极因素，最充分地激发他们的创造活力，最大限度地发挥学生的主观能动性，最大限度地创造条件发展学生，追求自我完善，获得整体全面发展。（2）需要坚持的原则：
1、“知行统一”和“多元并举”德育原则。
1.1“知行统一”的原则强调重视德育的过程评价、实践评价。重视学生平时思想行为表现；注重学习表现与活动表现结合；注重校外表现与校内表现结合； 1.2“多元并举”的评价原则主要是坚持“以人为本”的核心理念，对学生的德育作出客观、合理、全面、科学的评价。
1.2.1评价主体多元化。学校、家长、教师、企业和学生共同参与评价，包含学生的自我评价。
1.2.2评价手段多元化。除考试测试外，还需要结合校园、家庭生活行为评价、参与各种社会活动评价、尤其是注意个体差异性评价等等；要注意评价过程中定性与定量结合、过程与结果结合、自我与他人结合。
1.2.3 评价内容多元化。既要参考学生的理论认识水平，也要重视学生行为的实践能力以及学生的创新能力。要根据学生的书面考试成绩、掌握时事政治成绩、德育认识小论文成绩、心理健康状态、学生参与各种社会活动的思想表现，以及家庭与社会的信息反馈等，总之要对学生的知识、能力、觉悟与行为进行全面的评价。
2、发展性评价原则
评价的根本目的在于促进学生的全面发展，要关注学生成长的过程与个体差异，评价不仅要考虑学生的过去，重视学生的现在，更要着眼于学生的未来，通过评价，发现学生潜能，发挥学生特长，了解学生发展中的需求，促进学生在原有水平上提高。
3、适度原则
要结合实际，要恰到好处，同时应对学生提出新的希望和要求。不要言过其实，褒扬过度或激将性贬低，使学生处于尴尬境地或者郁闷情绪。
4、互动原则
通过师生互动、生生互动评价活动的开展，培养学生的反思意识，能正确分析自我，帮助学生不断改进自我。（3）学生评价流程：
1、建档：建立规范档案，确定学生评价起点，记录学生成长轨迹，为发展、动态、个性化评价奠定基础。
2、跟踪：跟踪学生个人成长，注重发展过程和变化轨迹，这是强化过程评价的重要依据，必须与档案留存相配合，以发展的眼光分析看待学生的成长。（学习、活动、交友、校内外表现、家庭表现等都应包括在内）
3、评价：建立第三方评价小组，分别由学生代表、教师代表、家长代表、企业代表、学校管理层代表共同组成第三方评价小组，对学生进行评价。
3.1定量评价和定性评价。定量评价以档案记录的原始数据为准，按照学校既定的要求进行；定性评价带有主观色彩，分为学生自评、学生互评、教师评定、家长评定、社区评定和企业评定（顶岗实习和教学实习）
3.2全程评价：起点评价---阶段性评价---学年评价---毕业评价。
（二）评价模式改革的预期目标
学生评价模式的改革与创新所形成的评价结果，能引导学生明确发展什么样的个性以及如何发展个性，确保培养的学生既符合学校的培养目标，满足企业的用人需求，又能获得个人最大程度的个性发展。
三、学生评价模式的内容及实施办法“人性、多元、发展”学生评价模式
体系结构
评价内容
评价方法或手
段
德育课评价
1、法制纪律观念与
1、建立每个学
1、德育课教师
遵守情况
2、职业生涯规划设计
3、人生观、价值观
4、心理健康状况
生的德育与
2、心理健康教育心理健康成教师 评价主体
长与发展档
3、班主任 案
2、职业生涯规划指导与设计比赛
3、其他
4、家长
学业评价（文化课、专业技能课）
1、学习态度与学习
1、过程与结果
1、任课教师
习惯
记载
2、班干部
2、学习过程考核成2、自我评价与
3、学生本人
绩
学生互评
4、企业
3、学习目标完成情
3、考试成绩
况
4、竞赛成绩
4、学工交替或工学
5、座谈
结合过程中表
6、其他 现：指导教师与企业评价
5、期末考试各科学业成绩
6、参加技能竞赛等
综合素质评
价
1、生活习惯与能力
1、调查
2、劳动习惯与能力
2、座谈
1、学生本人
2、班干部
3、社会实践活动能
3、自评、互评
3、班主任
力
4、自我教育与管理能力
4、家长会、家
4、家长
访等家校沟
5、社区 通
6、其他
5、个人特长培养与
5、开展走进社个性化发展
6、团队协作精神
7、遵纪守规情况
8、其他
区等社会实践活动，在活动中观察、记录、评析
6、建立学生综合素质成长与发展档案
7、其他
四、学生评价模式实施的保障条件
1、组织机构要健全：学校—政教处、教务处、实习处—专业—班级多元化参与的组织机构要健全，学校—家长—社会—企业相结合的立体网络结构要健全。
2、观念要更新
3、经费要到位
4、要形成长效评价机制
第三篇：主动建构培养学生的科学探究能力
主动建构培养学生的科学探究能力
主动建构培养学生的科学探究能力
张海滨
（浙江省杭州市余杭区塘栖二中）
摘 要：科学探究应让学生体会科学家的思想观念、领悟科学家研究自然界所用的方法，因为这样可以让学生少走弯路，较快地找到科学探究的大门，为此在以下方面做了些尝试：创设情境，主动建构；强化实验设计；重视科学探究史教学。
关键词：科学探究能力；情境；实验；探究史
科学的核心是探究。何为科学探究？美国的《国家科学教育标准》对探究做了明确的定义，“科学探究指的是科学家们用于研究自然并基于此种研究获
得的证据提出解释的多种不同途径。也指学生用以获得知识、领悟科学家的思想观念、领悟科学家研究自然界所用的方法而进行的种种活动”。由此可见，探究式教学实质上是将科学领域的探究引入课堂，使学生通过类似科学家的探究过程，理解科学概念和科学探究的本质，并培养科学探究能力的一种特殊的教学方法。
简而言之，探究教学强调的并不是问题的答案，而是发现问题、解决问题的过程和途径。当今世界是一个信息社会化的世界，也是一个知识爆炸的时代，现有知识的量非常大，知识的获取也比较容易，只要在网上百度一下就行了。对于学生来说重要的不是掌握了多少科学知识，而是要用一颗敏感的心去感受大自然，学会发现问题、探究问题和解决问题，这对于他们今后的工作、学习和生活都是终身受益的。
那么，我们在课堂上如何进行科学探究的教学呢？对照美国的《国家科学
教育标准》对科学探究的定义，我认为在具体的教学实践中应最大可能再现科学家的探究过程。因为这样可以让学生少走弯路，较快地找到科学探究的大门。对此，本人主要在以下方面做了一些尝试。
一、创设情境，主动建构
对于一些操作上比较简单的实验，我们要尽可能地沿着科学家的思维轨迹和探究过程对学生进行引导。例如，在上电流的磁效应时，我们不应该演示了实验后马上就得出电流周围存在着磁场的结论。因为这样并没有让学生尝试到探究的乐趣，也不利于他们思维的发展。这节课我是这样处理的，在演示了奥斯特实验后问道：小磁针为什么会偏转？事实上此时绝大多数学生并没有把它和磁现象联系起来，有一位学生说可能是由于我闭合开关时手指的转动引起了空气的流动，从而使小磁针发生了偏转。我首先对这位学生敢于猜想的作风加以肯定，同时指出，如果是那样的话，过
一会儿小磁针应该恢复南北指向，而事实上却没有，但切断电源后小磁针恢复了南北指向，从而否定了刚才那位学生的猜想。这时又有一位学生提出可能是由于导线通电后发热（依据日常生活经验），使得周围空气流动，从而使小磁针发生了偏转，我同样肯定了这位学生的敢于猜想，接着马上指出，如果是那样的话，我把小磁针换成火柴梗也会偏转，但演示后并没有；或者在导线和小磁针之间用玻璃板、硬纸板等障碍物隔开，小磁针应该不会偏转，但演示后照样偏转，从而否定了第二位学生的猜想。……到底是什么原因呢？我引导学生思考：日常生活中什么东西能使小磁针偏转？这时一位学生怯生生地提出：是不是导线通电后变成一根磁铁而有磁性了？听到这句话后其他学生的思路也一下子被打开，师生一起设计了各种方法进行探究，最后得出了结论：通电直导体周围确实存在着磁场，但磁感线的形状并不像条形磁铁。
小结时我告诉学生，刚才那两位学生提出的猜想奥斯特也想到过，得知这一情况，学生激动万分：没想到我们竟然和科学家想到一块去了，原来科学探究并不神秘。他们的内心获得了极大的满足，充分享受到了科学探究的乐趣。
二、强化实验设计
在进行科学探究时，当提出问题和猜想后我们需要设计实验解决问题，这是学生觉得最困难的。因为这需要学生有扎实的基础知识、严密的数理逻辑和开阔的视野。因此，我们需要对学生进行这方面的强化，方法之一是让学生模拟科学家进行相关的科学探究实验设计。
例如，关于焦耳定律的内容，教材上是将一个设计好的装置进行演示，然后得出焦耳定律。我觉得这样并不利于培养学生的科学探究能力。其实，这个实验的操作比较简单，关键是这个装置是怎么来的？为什么要采用这样的装置？这其实是让学生进行科学探究的一
个非常好的素材。因此，我对这节课的内容是这样处理的，在讲了电流的热效应后，请学生猜想一下导体产生的热量可能跟哪些因素有关，由于学生在八年级时已经学习了一些电学知识，所以不难猜到可能跟电流和电阻有关，接着我让学生当一回焦耳，设计一个实验来验证刚才的猜想，设计时画草图和电路图均可。在大部分学生完成设计后，教师选取几个比较典型的方案（应选取那些有良好创意和典型错误的设计方案）和大家一起讨论：发热体应该用一个还是两个？这两个发热体应怎样连接？如何改变和测量电路中的电流？如何测量导体产生的热量？当这些问题都解决后，一个比较完整的实验设计就出来了。然后将师生共同设计的方案和教材上的进行比较，看看还有哪些不足或者比教材上更可取的地方。通过这样的模拟设计，可以很好地锻炼学生的科学探究能力。
又如，有关大气压强的内容，教材在介绍了马德堡半球实验说明大气压强
很大后，就直接引出了大气压的数值，我觉得这样让学生被动地接受大气压的数值根本不利于他们各方面能力（包括科学探究能力）的培养，而且他们也不容易记住大气压的数值，相关的概念很模糊，其实在这里我们完全可以模拟一下科学家们的探究过程。因此，我在演示了马德堡半球实验后，对学生说：“既然大气有压强，你能否设计一个实验测定出大气压的数值到底是多少？请大家试试看。”在我的要求下学生纷纷开动脑筋进行尝试，其中有一位学生提出用纸片托水的实验可以测定出大气压的数值，他说把玻璃杯弄得长一点，直到纸片托不住水，这时纸片上方液体的压强就等于大气压强。我对该学生的这一想法大加赞赏，指出等效替代是科学探究上的一种常用方法，同时引导大家一起讨论对该实验加以完善：能否将玻璃杯换成直径较小的玻璃管？由于大气压的数值很大，能够托起很高的水柱，玻璃管可能要很长，对此我们应该怎么办？
是否可以用其他的液体来代替水？……当实验设计方案趋于完善后，我给他们演示了实验，得出大气压的数值，并指出这一实验是意大利科学家托里拆利最先设计并做出来的，所以被称为托里拆利实验。经此一过程，学生茅塞顿开，充分理解了大气压的数值、水银气压计的原理等相关知识内容，并且对等效替代的科学方法也有了一定的了解。
三、重视科学探究史教学
对于一些比较复杂的科学探究我们不可能在课堂上用实验去重现科学家们的探究过程，但是应该而且有必要向学生介绍科学家的探究史。例如，关于血型的内容，教材上只是介绍了血型的类型，而对于血型的发现却并无提及，但我每次讲到血型时，都要向学生介绍血型的发现经过，主要是这样三点：（1）较早时期人们进行输血尝试的失败；（2）奥地利医学家兰德斯坦纳的发现；（3）第一次世界大战中，德国医学家奥登堡根据兰德斯坦纳的研究成果进行输血，居然大获成功，挽救了大量伤员。学生听了之后不仅了解了人类在挽救生命上所作的努力，更使他们深刻地认识到科学探究的重要性。
再如，关于酸碱指示剂的内容，由于日常生活中我们很少接触到相关的物质和概念，所以几乎每届都有学生问我：酸碱指示剂是从哪里来的？它是怎么被发现的？于是我向他们介绍波义耳发现和提取酸碱指示剂的经历，学生听了之后明白了科学探究就在我们身边，但是机遇只青睐那些有心的人，成功只属于那些有准备的人。
此外，像细胞学说的提出、血液循环和光合作用的发现等内容都是进行科学探究史教学的很好的素材，通过这些科学探究史的教育，可以使学生明白科学探究的长期性和艰巨性，增强他们不畏艰难，愈挫愈勇，终生献身科学事业的信心。
参考文献：
刘广。科学探究能力要素的培养研
究［D］。南京师范大学，2005.
第四篇：物理教学中如何发挥学生的科学探究能力
物理教学中如何发挥学生的科学探究能力
摘要：培养学生的科学探究学习能力，要从质疑、创设教学情境、鼓励学生发现问题、引导学生大胆创新做起，努力实现物理教学的素质教育。倡导科学探究学习成为转变学生学习方式的重要任务。因此，教师应让学生成为物理科学探究教学的主体。因此在教学中应突出学生的科学探究，重视培养学生的科学探究能力。
关键词： 物理科学探究，科学地提问，自主探究，学会动手。
新课程背景下，素质教育显得特别重要，尤其是学生的非智力因素培养相对较高，物理教育更要面向全体学生，学生是学习的主人，那么在物理教学中如何发挥学生的科学探究能力呢？下面就本人在教学中的探索实践略谈一些认识。
一、在新课和探索实验中，开展科学探究。
物理是一门以实验为基础的学科。在教学中多设计科学探索性实验来培养学生科学探究是一种有效的途径。因为学生在探究性实验中亲身经历了知识的形成过程，并成为知识的再发现者。对于课本上的许多演示实验和学生实验都可改为探索性实验。比如对于初二“研究光的反射定律”的演示实验，就可改为学生探索实验，先让学生自己先对光的反射的特点提出假设，然后自行设计方案和表格，并选择学生手边的器材，一边实验一边探究，再从中发现光的反射规律。又如对于初三“用电流表测电流”的学生实验，也可改为探索性实验。在学生对探究的过程有了较多的感性认识之后，让学生完整地探究串联电路和并联电路的电流关系，把探究的程序性知识推到前台。正像波亚利所说：“学习任何知识的最佳途径是由学生自己去发现，因为这种发现理解最深，也最容易掌握其中的规律、性质和联系。”为了学生的长远发展，教师应转变观念，高度重视物理学中的实验成份，让学生自己动手“做科学”。
二、在课堂中创设问题情境，启发学生科学地提问。
怎样才能扮演好“引路人”的角色？教师首先要认真研读教材，深入地挖掘教材的内涵，备课时要设计好有效合理的启发学生“提出问题”的方法，然后在课堂上引导学生从日常生活、自然现象或教师设置的问题情境中去发现并提出与物理概念相关的问题。笔者认为一般可通过以下两种途径引导学生“提出问题”。
1、启迪学生从物理情境中提出问题
教师通过创设物理情境，让学生在情境中遇到困惑和矛盾，自然而然地发现问题，并提出问题，使课堂教学围绕问题来进行。物理情境可以由教师做演示实验或运用多媒体模拟实验来展示。采用这种方法，便于学生发现和提出更有价值的问题。例如，在学习“超重和失重”时，学生知道老师当时的体重是不变的，于是我站在体重计上，在蹲下或站起的过程中，体重计的读数会有变化，学生观察后便会提出：“体重计的读数为什么时大时小？体重计的读数变化与运动方式有何关系？”
2、帮助学生从生活体验中提出问题
让学生通过亲身的体验，帮助他们从体验活动中提出问题，从而使学生对这些问题的探究过程难以忘怀。例如在学习“作用力与反作用力”时，让学生用手掌拍打书桌，然后请他们谈谈感受。他们就会体验到本来是自己拍打书桌，结果自己的手感到很痛，而且自己用力越大，手掌越痛。他们就会提出：“有作用力一定就有反作用力吗？反作用力大小与作用力大小有关系吗？”
总之，只有营造良好的提问氛围，创设生动有趣的问题情境，变“要我问”为“我要问”，才能逐步培养学生“我会问”的能力。
三、在课堂中创设问题情境，激发学生科学探究的欲望。
情境化下的课堂学习，会避免物理探究的枯燥，会使物理探究活动成为一个有血有肉的肌体。但情境创设也要把握“度”，不能离开创设情境的真正目的。课堂的情境创设是为了提高课堂效率和提高学生的参与度，但我们不能丢失目标去情境创设，好的情境能抓住学生的心，教师可以根据教学内容，结合实际，在教学的关键处设置疑问。教师创设的情境越新颖，刺激性越强，就越能激发学生的学习兴趣、引起学生认知的冲突和探究的欲望。
例如：在学习《大气压》时，我是这样设计教学的：我用一个空的易拉罐放在酒灯上加热，过一段时间后，看到有“白气”冒出就停止加热，用橡皮泥把冒气的小孔堵住后，发现易拉罐压瘪了。紧接着我设置了这样的疑问“易拉罐为什么会变瘪呢？” 学生注意力和兴趣一下子被调动起来，于是学生对此问题进行了大胆的猜想：
1、可能是易拉罐内部变为真空；
2、可能因为铝皮的热胀冷缩；
3、可能跟外面的大气压有关
4、可能是易拉罐内部空气温度变低„„„
学生在探究过程中会提出各种各样的问题，作为组织课堂的教师不能盲目地对待这些问题，不能全部解决，也不能都不解决这些问题。围绕这些大大小小的问题，教师不能胡子眉毛一把抓，要找到一个能激活学生进行探究的中心问题，力求激起学生的“疑”，并促使学生想办法解“疑”，在解“疑”过程中诱发学生争论。而争论应该是真争论，应该是学生对容易混淆问题的争论，争论的目的应该是使学生更深刻理解知识、更开阔视野和思路，而不是为了争论而争论，让争论流于形式。教与学应该做到和谐与统一，应该形成合力，教与学的共同指向就是为了实现教学目标。
四、在课堂外活动中，让学生开展科学探究。
新课程理念之一是“从生活走向物理，从物理走向社会”。由于物理与生活、科学、技术和社会有着极为紧密和广泛的联系，因此在教学中要根据教学内容和学生的认识水平，结合学生生活实际，提供或指导学生挖掘生活中和STS中的探究课题，开展课外探究活动。在讨论与STS发展相联系的课题时，应结合学生生活实际，结合本地实际，可从资源和人口，生态和环境，交通和居住，农业、工业生产和高科技发展等方面考虑，选取学生常见的事例。如“调查蔬菜大棚中的物理问题”，“研究开水瓶的保温问题”，“调查学校电能消耗情况，并对节约用电提出合理化的建议”，“参观玻璃厂”，“研究拔河取胜的诀窍中那些与物理有关”，“研究电冰箱内外温度差和所耗电能的关系”，“温室效应”，“调查居住地的燃料使用情况，并对如何提高燃料的利用率提出合理化的建议”等。
根据课题进行课外阅读，网上查询，收集资料，观察记录，利用身边随手可得的器材进行实验，通过分析论证、评估、交流进行较全面、系统的探究，提高学生探究能力，丰富学生课外生活。进行课外探究的着眼点，“不在于学生能够提出多少有实际价值的建议，而在于可通过这些内容学习和活动的参与，逐步树立从社会发展的角度考虑科学技术问题的意识，以这种方式把人文精神渗透到科学课程中”。因此，在课外活动中开展科学探究，是一种培养学生科学探究能力的重要途径。
总之，探究式学习方式是学习科学知识的一个强有力的工具，能在课堂上发挥学生强烈的好奇心和旺盛的求知欲。使他们爱学、乐学、会学。为此，在物理教学中，教师必须从学生的各种学习活动中来培养学生的科学探究能力作为主导的教学，在整个物理教学过程中要把自己的教法和指导学生的学法有机统一起来，同步进行，以此实现教学的优化，这样才能收到事半功倍的效果。
第五篇：初中化学教学中如何培养学生的科学探究能力
初中化学教学中如何培养学生的科学探究能力
葫芦岛市南票区金星中学 黄丽娜
化学是一门以实验为基础的科学，作为科学探究的主要方式，在化学教学中化学实验既可以激发学生学习化学的兴趣，又可以让学生学习获得新知识，还能让学生学会科学的学习方法，提高科学探究的能力。因此，在教学中，要充分发挥实验的探究功能，培养学生的科学探究能力。
一、加强实验教学，激发探究欲望
1、做好演示实验，创设学习情境
初三伊始，学生刚刚接触化学这门课程,对她是即渴望又害怕。如何让学生感受到化学是一门有趣而又与生活实际紧密相关的科学，克服畏惧心理，是化学教师上好第一节课的关键所在。因此,在绪言课的教学中设计了以下几个趣味实验：“烧不坏的手帕”、“魔棒点灯”、“水火相容”等,一个个新奇的实验现象看得学生目瞪口呆，在引发学生思考的同时激发了学生进一步探究学习的兴趣和欲望,使他们感受到学习化学的乐趣所在，从而也消除了畏惧的心理。在其后的教学中充分利用演示实验开启学生思维，让学生从实验结论中去学习化学的理论知识,使学生不再认为那只是一堆枯燥无味的文字，激发学生探讨化学的兴趣。
2、引导学生自主探究，激发学生的探究欲望
实验可以帮助学生认识和理解科学的发现过程，培养学生的创造性思维能力。因此，教学中教师要尽可能多地创设实验，引导学生自主探究。例如，在“实验室制取二氧化碳”一课教学时，首先引导学生分析氧气的制取装置，得出实验室制取气体装置的一般思路，然后根据实验室制取二氧化碳的反应原理，由学生自主设计并动手装配一套最满意的装置，组装完毕后召开“装置展示会”，并由各组代表介绍其装置的优点，再由全班学生作出评价，最后选出一套最合理的实验装置并完成实验。这种教学方式，有利于调动学生的积极性和创造性思维，让学生在探究过程中经受挫折和磨炼，体验探究的乐趣和喜悦。在学生自主探究过程中，教师要经常提出一些能激发学生创造欲望和创造兴趣的问题，尽量给学生多一些动手的机会，让学生在手脑并用的活动中迸发出创造的火花。
二、合理安排探究活动，让学生体验科学探究的真谛
对科学探究的理解不应该仅仅停留在探究活动和实验层面上。家庭小实验、调查与研究、查阅收集资料、讨论、制作设计、数据处理、小组学习竞赛等都是不同内容与形式的探究活动。因此，课堂、家庭、社会都可以成为探究活动的场所。而在处理教材的相关栏目时，我们也依据学生的具体情况提出要求。例如：在“家庭小实验”中，鸡蛋壳与食醋的反应、清洗餐具、自制汽水、塑料保鲜膜对水分蒸发的影响等，必须完成；对“调查与研究”中的内容，我们重点放在“我们周围的水资源的现状”及“当地使用化肥的情况”。学生通过调查与研究，写出了“是谁在让女儿河哭泣；千万别再让农药污染我们的水源等调查报告，增进了对家乡的情感。
报告一：是谁在让女儿河哭泣？
我们学校所处的金星镇位于女儿河畔、乌金塘水库的下游。作为葫芦岛市部分居民饮用水源的乌金塘水库，位于市区东北35公里，建于1971年，位于山地峡谷之中，拦蓄女儿河，水面面积12万平方公里，景色优美，有“塞外小洞庭”之称。然而，现在的乌金塘水库已风光不再，接连的干旱和污染使水库水位下降，水质不达标，生物锐减。目前环保部门已经向葫芦岛市政府提出建议，将乌金塘水库由饮用水改为工业用水。是谁在让他们哭泣？对此我做了一次深入的调查。„.是钼矿弄胀饮用水源！据环保部门分析，水库的水中金属钼含量超过国家标准13.7倍。水库中的钼是从哪来的呢？据了解，乌金塘水库上游十多公里处，是全国著名的钼生产基地---兰家沟钼矿，而流入乌金塘水库的最大河流---女儿河的支流流经这些钼矿。据环保部门分析，乌金塘水库里的钼，大多数来自钼选场。„„
报告二：千万别再让农药污染我们的水源地！
连山区金星镇地处女儿河下游冲积平原，以种植业为主，是连山区乃至葫芦岛市无公害蔬菜的主要产区之一。由政府出资30多万元进行绿色无公害基地建设和环境检测。目前，全镇绿色无公害基地已经发展到了3万多亩，其中棚菜面积达5000亩。„„
所谓的无公害无污染绿色蔬菜是指在整个生产过程中，所采用的农药、肥料完全符合国家规定的无公害达标标准。使用的肥料主要是各种生物有机肥和农家肥等：农药主要选用多菌灵、白菌清等药效高、污染小的品种。不仅使人们吃上放心的蔬菜，也使对环境的影响达到了最低限度。蔬菜大棚协会成立以来，对今后棚菜发展的方向提出了更具体的要求：依靠科技致富，全力打造绿色品牌。我们知道，农业生产中的农药、化肥使用不当将会对水造成严重污染。如果没有“使对环境的影响达到最低限度”的意识，金星的农业生产会不会也成为我们的污染源呢？
三、对“活动与探究”的进行处理，形成科学探究能力
我们金星中学是一所农村中学，学校提供的实验仪器及药品，不足以保证每一组探究活动都能让学生亲自实验。我们选择了能较系统地体现探究过程的实验，作为学生实验，如“化学反应中物质的质量变化”、“实验室里制取二氧化碳”、“镁、锌、铁、铜与酸的反应”。同时，又选择了一些与农村学生近距离的实验，如“自制指示剂并用它来检验溶液的酸碱性”、“自制叶脉书签”、“探究初步区分氮肥、磷肥、钾肥的方法”等；对其他的实验，则以教师演示与学生参与相结合的方式完成；对简单的试管中可以进行的性质实验，如“酸、碱的化学性质”、“氢氧化钠与盐酸反应”、“溶液酸碱性对头发的影响” 等，我们采取微型化的实验，让学生收集药片的包装材料，作为点滴板，实验现象非常明显。丰富多彩的探究活动给学生带来欢乐的同时也使学生收获了知识和探究能力。总之，新课程给教师的发展带来了广阔的空间，同时也对教师提出了更高的要求，在教学中我们应该更多的去思考，让每一个学生有更多的机会主动地去体验探究性学习的过程，在知识的形成、联系、应用过程中养成科学的态度，获得科学的方法，在学习实践中逐渐形成科学探究能力。
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