探究数字化实验引入初中科学教学的有效性与可行性问题

第一篇：探究数字化实验引入初中科学教学的有效性与可行性问题

探究数字化实验引入初中科学教学的有效性与可行性问题

摘 要：我国在对基础教育新课程的开展中大力倡导培养学生学习基础教育的同时，应当更加注重学生自主学习能力的培养。初中科学教师在进行教学时应倡导学生积极参与课堂活动，勇于提出问题并进行思考。信息技术的出现与不断发展为初中科学教学注入了新的活力。因此，探讨将数字化实验引入初中科学教学的有效性与可行性问题就显得非常必要了。关键词：数字化实验；初中科学教学；有效性；可行性 初中科学主要是一门以实验为主的学科，在实验中培养学生发现问题、解决问题与创造的能力，实验类型较为多样化，同时内涵较为丰富且具有较强的实际操作性。在进行科学实验时为学生提供一个较为广阔的提问空间，这样学生可以进行思考与讨论，从而获得实验原理，很大程度地激发了学生的学习兴趣。由此可见，在进行科学教学的过程中，数字化实验具有重要的意义，也可以说数字化实验是提高科学教学效率的根本。本文针对数字化实验对科学教学的有效性与可行性进行分析与探讨。

一、何为数字化实验系统 数字化实验系统DIS-Lab是一种将传感与计算机结合的科学实验研究平台。这种系统主要以对传感器的使用为主，可以与计算机、数据收集器等相关仪器进行连接使用。连接后可以帮助学生进行物理测量、自动设备监控、实验数据记录、实验数据分析等。

二、数字化实验仪器在教学中的功能 科学在初中课程中主要是一门以实验为核心的基础学科，这就意味着进行科学实验时应当对实验的思想、方法、手段与技术进行了解，但这种了解并不仅仅是学习相关科学概念，更是一种培养学生动手实践能力的重要步骤，在实验中学生将会发现科学规律，从而彻底激发学生对科学的学习兴趣。我国科技的不断发展与进步，整合科学信息技术逐渐进入到初中科学教学实践当中，这种技术较以往传统的实验技术，更具有一定的实验水平与实验效能。数字化实验在实践应用中运用数字化的测试方法对实验数据进行及时高效地统计与分析，对数据进行处理后形成图表可以使学生更加直观地对实验结果进行研究，同时这种数字化实验的教学方式提高了学生的创新思维与动手能力。

三、如何提高科学教学的有效性 通过实验演示进行教学，可以使学生对事物具有更直观的感受，将抽象的科学知识变为较形象的生活常识，最主要的还是将研究对象用一种较生动的方式展示在学生面前。与此同时，教师配合讲解并适时引导学生进行观察与思考，最终目的还是使学生通过观察与思考得到启发。但现今大多数学校在进行科学教学时，教师经常是动手较多、引导较少，这就导致学生在课堂上的动手实践与思考较少，无法使学生进行自主学习。所以在进行教学时教师应当对将要讲授的课程进行设计与编排，这样才能激发学生的学习兴趣。例如，八年级上册的《物体浮沉条件的应用》一课中的密度计算教学，教师可以进行这样的设计：如何对一杯盐水的密度进行测量，大部分学生一般都会利用盐水的质量与体积来对盐水的密度进行测量，小部分学生会将浮力与密度进行结合，根据F浮=ρ液gV排这个公式，就知道只要将V排计算出来就可以算出ρ液。这时教师应当先通过数字化实验仪器进行多媒体演示，之后再进行现场实验使学生能够有一个直观的观察，首先教师准备一个小木块，并将小木块放入水中，根据前期学过的浮力知识，学生将会很快了解到木块的浮力与重力相等，这时学生就会将注意力集中在浸入水中的木块的体积上，但在实际中这部分体积较小，进行测量较为困难，如果教师在此时进行提问怎样能够使浸入盐水中的木块的体积变得大一些呢？很多学生会把木块换一种方向放入水中，但实际上木块无论用何种方式进行放置总是水平浮在水面上。这种情况的发生将会激起学生的兴趣，学生将会设法使木块竖立起来，比如，在木块上放置黏土。实验成功后，教师应当再次进行提问，用什么方法能够知道浸入盐水中的木块的体积呢？这时学生会使用标注刻度的方法将木块的体积标注出来，教师可以向学生展现如何对密度进行测算，教师仅仅需要向学生介绍密度计上刻度的作用是要换算好的密度值，这样可以使测量更加方便。在当今初中科学教学中，注重数字化实验教学的有效性，能够有效地加强教师对学生的指导，在很大程度上能启发学生的学习思维，激发学生对科学学科的学习兴趣，使学生在进行实验中进行与知识有关的对话、互动、感受、探索，只有这样才能够将数字化实验教学的真谛显现出来，同时这也是最终的目的所在。参考文献： 李正来.浅谈如何有效开展初中科学实验教学[J]，2011.编辑 徐 婷

第二篇：初中物理科学探究教学初探

初中物理科学探究教学初探

吴新荣

科学探究就是人们在研究各类科学特别是自然科学问题时所采取的方法，初中物理科学探究也如此，它是初中生对物理问题所进行的科学探究过程，此过程的过程一般有以下八个步骤： 1提出问题；2猜想与假设；3制定计划与设计实验；4进行实验与收集证据；5分析与论证；6评估；7交流与合作；

除了让学生了解物理科学探究的过程后，还要让他们知道物理科学探究方法，初中物理科学探究有以下几种方法：

1、等效替代法：在物理实验中有许多物理特征、过程和物理量要想直接观察和测量很困难，这时往往把所需观测的变量换成其它间接的可观察和测量的变量进行研究，这种研究方法就是等效法。如：串并联电路电阻。

2、转换法：对于不易研究或不好直接研究的物理问题，而是通过研究其表现出来的现象、效应、作用效果间接研究问题的方法叫转换法。初中物理在研究概念、规律和实验中多处应用了这种方法。如：在验证发声体在振动时，在音叉旁边悬挂乒乓球

3、类比法：类比法是指将两个相似的事物做对比，从已知对象具有的某种性质推出未知对象具有相应性质的方法。类比法在物理中有广泛的应用。所谓类比，实际上是一种从特殊到特殊或从一般到一般的推理。它是根据两个（或两类）对象之间在某些方面的相同或相似而推出它们在其他方面也可能相同或相似的一种逻辑思维。在物理教学中，类比方法可以帮助理解较复杂的实验和较难的物理知识。比如利用水压讲解电压；水流讲解电流。

4、控制变量法：,就是在研究和解决问题的过成中,对影响事物变化规律的因素和条件加以人为控制,只改变某个变量的大小,而保证其它的变量不变,最终解决所研究的问题。如：探究导体电阻与那些因素有

5、物理模型法：它是在实验的基础上对物理事实的一种近似形象的描述，物理模型的建立，往往会导致理论上的飞跃。如：根据实验建立液体压强公式P=ρg h时运用了“假想液柱”的模型；

6、科学推理法（理想实验法）：推理法是根据已知物理现象和规律，通过想象和推理对未知的现象做出科学的推理和预见。推理法是在观察实验的基础上，忽略次要因素，进行合理的推理，得出结论，达到认识事物本质的目的。如：牛顿第一定律的得出。

7、观察比较法（对比法）如：研究蒸发的快慢因素、研究蒸发与沸腾的异同。——比较法

8、归纳求同法如：在探究“杠杠的平衡条件”的实验中，通过多次实验得出了杠杆的平衡条件

9、比值定义法就是用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法。比如物质密度、速度、功率等。

10、逆向思维法：如：由电生磁想到磁生电。

新课程标准指出，中学物理课程应促进学生自主学习，让学生积极参与、乐于探究，勇于实验、勤于思考，通过多样化的教学方式，帮助学生学习物理知识与技能，培养其科学探究能力，使其逐步形成科学态度与科学精神。为了培养学生的科学探究能力，我在教学实践过程中不断学习，努力拓宽自己的知识面，注重资源的开发和利用，在物理教学过程中，通过创设情境，激发学生科学探究的兴趣，培养学生的探究意识和发现问题的能力；利用物理探索题和物理学史，培养学生具备一定的科学素养；在探究教学过程中渗透科学研究方法的培养。下面是我几年的教学实践的一些心得。

一、在物理教学中培养学生探究的兴趣

科技的发展给环境带来了一定的负面影响，严重地困扰着人们的生活和健康。在学习水循环与水资源时，我让学生先做了这样一件事：调查自己居住区水污染现象的原因及提出解决办法。让学生从自己身边熟悉的事入手，再扩展到更广的范围，结合阅读教科书、上网搜索等手段，并把同学们交上来的材料分类和归纳，反馈给他们资源共享，使学生在体验的基础上清醒地认识到了我国水资源的紧缺，认识到了水资源的日益匮乏和不断污染给人们生活和工农业生产带来的巨大影响，认识到了保护水资源的重要性和必要性，从我做起，节约用水。学生有了亲身体验，去走访、调查就有了基础，也很感兴趣，很乐意参与科学探究活动。例如，利用周末的时间，我和班上的一些同学对大横镇胶合板厂的环境污染进行探究，或让他们自己对身边的水资源进行探究并提出整改方案。

二、在物理探究中领悟科学的探究方法

物理课程标准强调指出，科学探究既是学生的学习目标，又是重要的教学方式之一，要让学生亲身体验，在科学探究活动中，经历与科学工作者进行科学探究时相似的过程……“科学是一种探究精神，而不是对知识本身的占有。”随着社会的发展和时代的进步，有的知识可能被修正甚至被淘汰，但是，伴随着这种知识而产生的探究精神，却可以让学生受用终身，这就表现出了非常可贵的人文价值。所以，在物理科学探究中，应向学生提供充分的科学探究机会和时间，使他们能像科学家那样在“真枪实弹”式的探究过程中经历、感悟，体验到学习科学知识的乐趣，提高科学探究的能力，形成尊重事实、善于质疑的科学态度，从而逐步领悟科学的本质。

例如，在“探究物体的浮沉条件”的实验教学中，第一步，我提供给学生的器材，有小铁片、小玻璃瓶、小木块、水、烧杯、盐、弹簧测力计、线；学生自带塑料尺和橡皮。我先让学生想办法：怎样让这些物体浮在液面上？看谁的方法最多。

一时间，学生劲头十足，实验室成了“战场”：讨论、争论、表演……学生心灵深处的欲望被激发出来了。最后，学生得到的方法五花八门，但绝大多数都有道理。第二步，我要求学生寻找物体浮沉的条件。这时学生的兴趣更浓了……这样，学生在自由的环境中进行科学探究，亲身体验，集思广益，得到了许多方法，有些甚至是书本上没有提到的，这是学生获得的可贵的探究成果。

三、在关爱中培养学习兴趣

物理知识来自生活、自然，其中有许多和动植物、人的生命现象相关的内容。“生命是宝贵的”，但在物理教学中，“人文关怀”流失的现象却依然存在。例如，在“物体的导热性”实验中，有许多教师常做这样一个“生动”的实验——煮小鱼：把小鱼放入装有适量水的试管底部，小鱼在游动，再用酒精灯加热试管上部的水，过一段时间，上部的水已沸腾了，而下部的小鱼还在游动，以此来说明水是热的不良导体。实验应该是“抓眼球”的，从物理学的角度看，能说明“水是热的不良导体”，但从人文的层面看，从那些善良、可爱的孩子吃惊、迷惑的目光里，我们每一个物理教师真应该静下心来认真反思一下，这样的实验会不会浇灭学生单纯而天真的火花，从而开动脑筋，设计出既能呈现物体导热性的科学事实又能体现人文关怀的趣味性实验。

四、发掘对学生兴趣的生活探究素材

在物理教科书中，每一章的开始，既有韵味十足的科学精华短语，又有诗情画意的科学小诗；既有动漫式的插图，又有经典式的照片……在课堂教学中，我们既要充分利用好这些资源，更要激活学生内心的“趣”，让学生想学、乐学，变“要我学”为“我要学”。教师要采取各种灵活的方法，在趣味盎然的情境中对学生进行科学精神的渗透，让每个参与教学活动的同学都能获得求知的快乐感。例如，在“神奇的升力”教学时，我先让学生折纸飞机，让纸飞机飞起来，看谁的飞机飞得高、飞得远；再让相应的学生谈谈这样做的原因等，引出升力概念；然后，组织学生实验：“倔强的纸片”、“不听话的乒乓球”、“做个简易喷雾器”……在学生的实验过程中，几乎每个人都笑容满面，动手兴趣高涨。

五、科学评价促进探究教学

新课程标准强调评价在促进学生发展方面的作用，重视学生在活动、实验、制作、讨论等方面表现的评价，倡导客观记录学生成长过程中的具体事实，发现学生多方面的潜能，使每一个学生通过评价都能看到自己在发展中的长处。

在实验教学中，有的学生为了应付检查，实验没有认真观察，没有认真完成，就可能把其他同学的实验成果“照搬”过来。这时，简单的批评甚至训斥，其结果是最最糟糕的。但如果从他做这件事的起因与他敞开心扉交流，指出其值得表扬之处（如不管怎样，能“完成”实验让老师检查，就表明你还是想学的），就会让他从内心感到惭愧，并有信心认真学习……教学艺术的本质不在于传授的本领，而在于激励、唤醒和获得积极的体验。所以，宽容学生，给他一个表白的机会，其实是给学生创设了一个纠错的台阶。这样，受挫折的学生可重拾可贵的信心，能够在今后的学习及科学探究中正确面对挫折和失败，以致受益终生。

六、课后布置一些小实验

上完一节物理课后，我会根据上课所学的知识，布置学生力所能及的小探究实验，让他们利用身边的材料，进行简单的探究，让他们学有所用。如上完“物体的沉浮”这节后，布置自制一个潜水艇等

七、进行适当的比赛

一个学年的学习以后，根据学生自己所学的物理知识，利用生活中随处可得的材料，进行探究、设计，并，进行小制作。对学生的小制作进行评比，激发他们的探究热情。

总之，农村中学的条件差，只能利用生活的一些现行材料，和学生们共同探究生活中的物理，让他们在探究中学物理，避免死记硬背。

第三篇：提高科学探究教学有效性的思考

提高科学探究教学有效性的思考

台州市黄岩区城关中学

肖彩鸿

摘要：笔者从一次公开课后的反思中意识到，科学探究教学要讲究有效性。在平时探究教学中，我们常发现为探究而探究的现象，而忘了这个探究活动在课堂教学中应起的作用，另外，有大量的课堂探究教学未能充分发挥应有的功能，而导致探究教学低效现象屡见不鲜。笔者就新课改以来科学探究教学实践从：

一、创设有效情景，提高科学探究教学的有效性。

二、适时进行指导，提高科学探究教学的有效性。

三、改进拓展实验，提高科学探究教学的有效性。

四、及时进行讨论，提高科学探究教学的有效性四个方面来谈谈提高科学探究教学的有效性。

关键词：科学探究 教学 有效性

有幸参加了市科学骨干教师培训，并上了一节《物质的导电性》的公开课，同时听了同行的两节相同内容的课。课后在进行评课时，对三节课进行肯定的同时，有一些同行提出这样一个问题：这三节课在探究“物质的导电性”时，各自虽有不同的侧重点，学生也拿出身边较多可以被检验有无导电性的物体，但实际效果差异较大，如何在科学探究教学中做到真正的“探究”，达到良好的教学效果，提高课堂效率？事后我对这个问题细细想了一番，觉得确实在平时的科学探究教学中由于注重学生的探究过程，所以在实行中有可能忽略了课堂的有效性，甚至会出现两种极端现象：一是机械化的探究，二是放羊式的探究。那么，什么样的科学探究课是有效的呢？

我国学者叶澜以“什么样的课才是好课”为题对有效教学进行了探讨，她认为“扎实、充实、丰实、平实、真实”的课就可以算是好课了。“扎实”即学生学到了知识，锻炼了能力。“充实”的课是有效率的课。“丰实”的课是有生成性的课，即这样的课不完全是预设的结果，在课堂上有师生之间真实的情感、智慧、思维、能力的投入。“平实”的课是常态下的课，课堂里要有相互的讨论、思维的碰撞。“真实”的课是有待完善的课，课是值得反思的，需要去重建的。由此，教学是否有效，并不是指教师有没有教完内容或教得认真与否，而是指学生有没有学到什么或学得好不好，如果学生学得不好，即使教师教得很辛苦、很认真，也是无效或低效的教学。如何提高科学探究的有效性，下面结合教学实际和听课感受谈谈科学探究中提高教学有效性的几种策略。

一、创设有效情景，提高科学探究教学的有效性

从心理学上看，生动、自然、贴切的情景可以引起学生对认知对象的认同感，给教学内容赋予生命的意义。从而促进学生将自己的经验世界与认知对象发生互动，使“同化和顺应”过程得以顺利完成。一个好的情景，能引发学生发现、提出一系列有价值的问题。从而使学生进入有效的探究式课堂，进行发现式学习。

在实验中创设有效情景，激发学生探究动机，真正发挥实验的最大功效。例如教学《液体的压强》时，在利用底部和侧壁扎有橡皮膜的玻璃管研究了液体对容器底部和侧壁有压强后，教学“液体内部压强”往往是按照课本先介绍液体压强计后用压强计去研究液体内部压强。这样教可以顺利完成教学任务，但容易给学生产生一个错觉，以为液体内部压强只能用液体压强计来测量，因此会束缚学生思维。其实上述教学会错失让学生进行探究的良好时机。若在研究这个问题时，教师有意识地预设如下问题情景：“液体对容器底部和侧壁有压强，那么，液体 1 内部是否也有压强呢？如果有，怎样来观察呢？”使学生容易想到“把底部扎有橡皮膜的玻璃管插入液体中去进行观察”。运用学生提出的方法去研究液体内部压强，结果发现橡皮膜有变化但不明显，此时教师可趁机激发学生思考，寻找更佳的器材。在学生百思不得其解时教师出示“液体压强计”必定能达到水到渠成之功。从“扎有橡皮膜的玻璃管”到“液体压强计”的设计是为了让学生经过探究后获得自主发现，体验探究学习快乐。

笔者在进行“酸的性质”的教学中，设计的学习情景如下：我先在课堂上演示了一个有趣的实验：在一只洁净的小烧杯A中装入30ml蒸馏水，再滴入2—3滴石蕊试液(甲溶液)；在小烧杯B中装入30mL浓盐酸(乙溶液)；用一只大烧杯把A、B两个小烧杯罩在一起，一会儿就看到A烧杯中的溶液变成了红色。(1)对上述现象你有什么看法？请给出你的猜测。生1：A烧杯中的蒸馏水使石蕊试液变成了红色。

生2：B烧杯中的浓盐酸挥发出一种气体，溶解到A烧杯的溶液中，使溶液变成红色。生3：A烧杯中滴入的石蕊试液要过一会儿才能变红色，与B烧杯无关。生4：大烧杯壁上沾有某种物质，与A烧杯中的溶液接触，使其变红。生5：„„

(2)请你设计实验方案，证明你的猜测。提供的实验用品：烧杯、试管、胶头滴管、滤纸；蒸馏水、石蕊试液、浓盐酸、氯化氢气体等。(3)对这个趣味实验，通过实验探究，你的结论是什么？

在教学中，教师要善于引导学生从真实的实验情景中发现问题，有针对性地展开讨论，提出解决问题的思路，使学生的认识逐步得到发展。如“在新制的生石灰中加入水能煮熟鸡蛋”，“活性炭和明矾的净水作用比较”，“倒扣在桌上的烧杯中一高一矮的两支蜡烛哪支先熄灭？”等实验都可以为学生学习有关的知识提供有效的学习情景。

二、适时进行指导，提高科学探究教学的有效性

现代科学课程理念指明，亲身经历以探究为主的学习活动是学生学习科学的主要途径。在学生整个探究过程中可说可不说的话不说，尤其在学生的探究活动中，当你不能讲出有意义的话的时候或没有把握的时候，就不要讲话，让学生自己去做，最好在学生注意力开始松懈的时候才进行课堂讨论。探究活动的关键在于自主发现的过程。竺本达教授认为：教师和学生在整个科学探究活动的经历中，思维和行动应该比语言占优势，甚至在讨论中，教师也应该少说、多看、多听、多感受。学生们的话也主要在活动后的讨论中表达，是集体思想的精华。实际上如果教师问题问得不好，反而会干扰学生的探究。

例如，笔者听了这样一节《物质的导电性》公开课，在学生探究“物质的导电性”实验时，教师在巡视时发现一组学生拿出改正液做实验，可能觉得比较好吧，就向全班学生提出问题：“改正液能导电吗？”当时几乎每个小组都停下正在探究的物体，纷纷拿出改正液去探究其导电性。我认为这样提问不足取。首先，当学生沉浸在探究乐趣时教师不适时的提问，干扰了学生探究时的注意力、观察力，中断了学生对实验现象的记录和思考。其次，当学生将桌上现有的物体一一进行实验后，拿出身边可探究的物体时，学生进行的是自由的探究，各小组拿出的物体各种各样，不需要强调对某个物体导电性的探究。因此，当学生在探究时，教师应多看、多听，对各组探究过程出现的一些有意义的问题记在心里，尽量少说话，除了学生在操作中出现的一些问题加以个别指导外。然后在探究结束后，再对实验中出现的典型问题由小组提 2 出，全班学生讨论，这样，使个别学生的发现转化为全体学生的知识，提高了科学探究教学的有效性。

但是，我们的老师常常出于学生“实验能力不强”的考虑，对探究实验的方方面面“管”得可谓面面俱到。如有的老师担心学生探究过程不顺或在探究中出错，在实验探究前仍会不厌其烦地引导学生回顾实验步骤、注意事项，以及进行示范性的实验操作。另外，当学生一旦在实验中遇到障碍的时候，老师就会及时地帮助其将问题解决于萌芽状态，于是学生就失去了自己尝试分析解决问题的机会。这样的“探究”活动，学生只能练习一些科学探究的方法和技能，这样的实验探究，就不会有生成性的内容，也很难提高学生的思维能力、创造能力。降低了科学探究教学的有效性。

三、改进拓展实验，提高科学探究教学的有效性

探究教学强调以学生为出发点，把学生看做是学习的主人，让学生自主地参与学习活动，鼓励学生达到大胆探索、积极思考、敢于质疑、勇于创新。为了让学生通过实验对新知识的探索，去体会求新、求异的乐趣，达到培养探究能力和创新精神的目的。必须要为学生创设探究求新、求异的实验，让学生去实践、去探索。例如：学习二氧化碳的制取时，我有意把学生分成A、B、C三类实验组进行对比实验，去探索实验室制取CO2的最佳方法：A组用石灰石和稀H2SO4反应，B组用石灰石和稀HCl反应，C组用Na2CO3和稀H2SO4反应。实验前，提醒学生仔细观察实验现象（如产生气体的时间，反应的剧烈程度，反应物的量变等）。实验中，教师巡回指导。实验后，组织学生进行讨论，并由师生共同得出结论：

A组方法不可取，原因是生成微溶的CaSO4要覆盖在石灰石的表面使反应中止； B组反应速度适中且便于收集，是实验室制取CO2的最佳方法； C组反应很快结束，速度迅猛，不便收集，适宜灭火器原理。

通过这样的实验改进，为学生提供了实验探究的机会。通过比较、鉴别，举一反三，既使学生牢固地掌握了知识，又激发了他们的探究兴趣。实践证明，如果直接告诉学生二氧化碳的制取方法，那么知识容易遗忘，记忆难以长久保持的，教学效果也比较低下。因此，对书上的一些实验进行改进，让学生在实验中学会对比实验观察远比记住实验现象更为重要。

又例如，我在《水的压强》教学中，当从固体压强中引出水压强并探究其特点时，学生很自然地会猜想“水的压强可能与水的质量有关”，因此，在水内部压强的特点探究活动中，不但要比较同种液体中不同深度、不同液体中同一深度之间的压强大小，更要比较相同质量的水在不同深度时产生压强的大小，以启发学生对书本中实验活动提出质疑。师：从探究中可知，液体的压强随深度的增加而增大。生：老师，我认为水水内部压强大小和水的质量多少也有关。师：为什么？

生：液体由于受到重力的作用，和固体一样，对支持它的物体也有压强。刚才向玻璃筒加水，由于水的重力增加，水对容器底部的压强也随之增大。

师：哦，这确实是一个问题，最好是在水质量相同的情况下来比较容器底部橡皮膜凸出程度。生：有了，只要把等质量的水倒入粗细不同、侧壁小孔大小一样的玻璃筒中，比较橡皮膜凸出程度。

师：按学生的要求进行实验，你们看哪个橡皮膜凸得更出一些？

生：细的一只。师：能说明理由吗？

生：水的压强随深度的增加而增大。师：水的压强与水的质量有关系吗？ 生：肯定没有。„„

通过以上对实验的延伸拓展，提高了科学探究教学的有效性。

四、及时进行讨论，提高科学探究教学的有效性

在科学探究教学中，仅仅靠学生自主探究往往会使学生的探究活动浮于表面，参与度不均衡，知识落实不到位，这是探究中经常出现的低效现象。所以探究活动结束后，就要对探究过程中的问题及现象及时地进行课堂讨论。

课堂讨论在发挥学生主体地位、培养学生思维能力、语言表达能力等方面起着重要的作用。在学生充分探究活动之后，最好将实验器材全部收集归放在一边，再集中精力进行讨论。

首先，要让学生切实参与到讨论中来。探究活动中，可能由于学生素质参差不齐，加之传统教学过程从来没有经历体验探究创新学习的方法，因而学生多数不会参与，不习惯参与，结果课堂上或者是一片寂静，或者是提出的问题离题万里，设计的实验令人啼笑皆非，实验的结果乱七八糟。为了激励和培养学生积极参与的精神和动脑的习惯，对这些现象教师不应批评，而是设法从另一个角度进行肯定或鼓励或提示引导使之完善。学生能干的，教师不做；学生能说出的，教师不说；学生能懂的，教师不讲。充分发挥学生的主动性。

其次，教师参与是课堂讨论的关键。叶澜教授指出：课堂教学是一个师生间积极互动的过程。作为学生学习的促进者，课堂讨论中，教师应积极地看，认真地听，设身处地地感受学生的所作所为、所思所想，积极鼓励学生质疑问题，允许出错，允许改正，允许保留意见。对学生的独到见解或创新思维，教师要及时给以鼓励和表扬，以激发其继续探讨的兴趣和热情。

再次，课堂讨论的内容要反映探究的过程。经过实验结果的研究分析后，教师组织学生给各小组或个人一些机会，以自己想到的各种各样的方式，来展示他们的探究工作。这个环节对学生的学习是一个促进：当某个小组或某人解释、阐明、澄清或为自己的结论进行辩护时，会促使学生构建起更深层次的理解。当学生交流了他们的发现和解释，并倾听到他人对这些数据、资料、信息的解释或推论时，他们将会刺激、被引导着去反思自我，接受其他人的建设性批评，或对这些批评做出反应。最后，学生在教师的指引下做出最后的结论，并将学会应用于生活之中，这是一个完整的“发现”过程，一次完整的探究经过。

《课程标准》明确指出：“将科学探究列入内容标准，旨在学习重心从过分强调知识的传承和积累向知识的探究过程转化，从学生被动接受知识向主动获取知识转化，从而培养学生的科学探究能力、实事求是的科学态度和敢于创新的探究精神。”因此，为实现课程改革目标，提高课堂探究教学的有效性，我们要根据教学内容和学生的实际情况，选择恰当的教学方式，尽量使学生亲身经历和体验科学探究活动，激发学生学习科学的兴趣，学会科学探究的方法。通过探究活动，能使学生获得了丰富的、初级的、创新的新体验、新感知。从而让我们能更有效地提高课堂教学效率。

参考文献：

1、张红霞 著 《科学究竟是什么》 北京 教育科学出版社 2003年

2、何灿华 《从实验验证到理性思维》 教学月刊 2007，10

3、程思 《小仪课堂教学有效性的主要指标》 现代教学 2007，11

4、《科学新课程标准》 北京师范大学出版社 2003年10月

第四篇：初中物理实验探究教学心得

初中物理实验探究教学心得

黑水县中学

毛泽林

科学探究是学生参与式的自主性学习活动，是初中物理教学学生获取知识的重要途径，现就自己实验探究教学谈几点体会。

1、创设情境，注重让用学生已学的知识导入学习新知识。

合理的安排、纪律的制定、教室的布置到纯正的普通话、优美的语言和各种教学情境的准备等，这一切无不影响着探究教学的气氛和效果。例如：可以突破传统教室的课桌布局，学生自由组合成小组，形成开放性结构，便于学生们交流合作；整堂课不受约束，学生可自主学习、自由讨论、举手发言，无须起立等等。教学《科学探究：声音的产生与传播》时，先播放各种各样学生熟悉的声音，再引导学生通过各种途径发出声音，研究声音产生的原因。在这样真实的活动情境中，学生们满怀兴趣地通过仔细的观察、身体的触摸，去感知发声体的振动，亲身经历科学探究的过程，深刻领会物体发声的原理。再者多采用对比教学，归类教学，使学生即能够更好地掌握新知识又能够复习旧知识，更好地掌握物理知识之间的联系和区别。培养学生在学习过程中，辨别事物间更加细微的差异的能力。增进学生对概念的理解和掌握。实践表明，新课程的实施中，创设情境，精彩导入是课堂教学中不可忽视的重要环节，它能如磁石一般吸引住学生，并快速地将师生的情感融合在一起，从而放飞学生的思维，让学生主动地、全身心地参与进科学探究中来。所以在新课的教学中，采用以旧导新，新旧对比，即可以帮助学生更系统，更全面地掌握基础知识，又能够节省时间，达到事半功倍的效果，同时对学生的学习方法，学习能力也是一个很好的提高和培养。

2、教师应循序渐进，开展探究教学。教会学生学习和总结物理学科解决问题的方法。

在实验教学之初，我们往往会遇到两难的局面：一方面，教师若指导过度，则学生无法实现真正意义上的自主学习和自主探究；另一方面，若教师若指导不到位，学生的探究和学习活动又会杂乱无章，盲目无序，从而无法完成学习任务，两者仿佛形成了一个“解不开”的“结”。如何处理教师指导和开放式教学之间的关系呢？如何在教学过程开放的同时尽量减少探究活动的盲目和无序呢？针对这些问题，我们展开“课题”研究，在一线不断的教学尝试中，集体攻关，初步摸索出以下一些行之有效的做法：首先教学方法上“循环探究，逐步深入”。先将新课内容划分为几个大问题，再将每一个大问题分为若干个环环相扣的小问题。从而让学生的思维和探究教学形成一个先散后聚，不断聚散交替的循环探究过程。同时将探究教学的相关内容延伸至课外。比如：对学生而言，可以提前布

置学生先预习新课，“简阅课文”“查询资料”“自制自带实验器具”等，将课堂上没有探究完的内容带至课外，课后布置学生写“探究报告”和“学习心得”等；对教师而言，课前认真备课，课中用心教学，积极应对随机出现的课堂情况，课后撰写教学实录和教学反思，这一切不仅有利于学生探究学习任务的扎实完成，也有利于教师在新课程的实践中不断地完善教学，发展自我。其次教学过程中让学生了解自己在探究活动中应该要干什么事，明确自己的目的，教师也在学生探究过程中给学生一些方向性的提示，但这些提示应区别于我们传统实验课中的“实验步骤”。要有效地防止和避免学生随意玩耍实验器材、手足无措等现象的发生。教学在“形散而神聚”中有条不紊地进行。再次，在教学理念上“淡化概念的严整性”。物理学科概念的严整性有时反而是学生探究学习的“障碍”，大多数学生会觉得非常困难，因此而产生为难情绪。对于这些问题我们提出在教学中“淡化概念的严整性”，降低探究学习的难度。最后教学结束后“开展问卷调查”，及时地沟通师生间的需求，使进一步的教学更有针对性和指向性。

3、帮助学生逐步提高思维能力。初中物理教材中并没有专门的章节介绍物理学科的学习方法。但又可以说整本教科书都在讲述物理学科解决问题的方法。因为教材在讲述物理概念、定律、公式时，就是按物理学科解决问题的步骤在进行。即一般是先提出问题再通过实验研究、观察、分析、概括总结等步骤进行的。在教学中通过对知识的学习，指导学生体会学习物理的方法，体会物理概念和规律的发展过程，体会前人的思维成果，在学习继承前人思维成果的同时，锻炼和提高自己解决问题的能力和创新能力。

4、加强信息反馈，及时调整教学计划。

在总复习中，要时刻注意“信息反馈”。正如控制论创始人维纳说：“有效行为必须由某种反馈过程来提供信息，看它是否达到预定目标，最简单的反馈是检验任务的成功或失败。”通过反馈信息来了解已设计的教学内容与预期目的是否符合，学生对知识理解和掌握。所以我在每个阶段复习教学中，除了注意来自学生方面各式各样的反馈信息外，还特别重视每次测验和考试的信息反馈。坚持做到按时、按量、按评分标准，科学分析试卷，评价试卷，并注意各层次的学生学习状况和掌握知识的程度。要求学生对测验情况进行知识点、面、掌握情况及学习上的主观因素和客观因素进行分析，寻找存在不足的原因。教师做好统计工作，找出教学上的弱点进一步改进教学方法，及时调整复习计划，对不足之处立即查漏补缺。这样才能使实际掌握情况与预订的教学目标更吻合，尤其要对后进生加强辅导、关心、鼓励，及时表扬他们，哪怕是一点滴的进步，充分肯定他们。这样才能充分调动他们学习的积极性和主动性，做到大面积地有质有量地提高学习成绩。

5、指导学生记忆的方法

初中物理虽然需要注意培养思维能力，但同时也要重视记忆，不要死记硬背绝对不是不要记，不要背，而是更加强调在理解的基础上进行记忆。根据艾宾浩斯的记忆曲线的规律，我对学生进行了如下的要求：每节课要认真听讲，加强对知识的理解，课后留出几分钟的时间进行记忆。上午的课，中午要重温一遍，下午的课傍晚要重温一遍，作业前要重温一遍。睡前再一遍，每周要对本周的知识进行一次回顾，再以后是一个月，三个月。这样学到的知识基本上在大脑里扎下了根，想忘记都很难。记忆时要注意找规律、找特点，要准确记住各种定义，定律的文字表达和各种物理量的单位，这有利于帮助学生形成物理文字，语言的表达能力。物理计算公式与数学计算公式的一个最大的区别就是，公式的每一项都有物理意义和单位，在记忆物理表达式时，一定要记住各项的物理意义和单位。

以上是我在本学期从事物理教学工作的一点体会，还有许多问题需要今后进一步的学习和总结。

第五篇：初中物理科学探究活动教学

初中物理科学探究活动教学

菱角塘镇学校 李玉玲 电话：*** 摘要：本文主要通过介绍本人对物理“新课程”中科学探究的理解以及开展“物理科学探究活动”的实践经验与体会，论述开展“物理科学探究活动”的必要性与重要性。

关键词：新课程 科学探究 科学探究活动

随着新课程标准的实施，赋予了我们新的教学理念与新的要求。科学探究被引入到物理课堂教学中，教材中设置了不少的探究实验。不仅是让学生通过科学探究活动获取知识，而且更重视让学生经历探究过程；有的甚至只是要求学生经历探究过程。《课程标准》中明确指出“注重科学探究，提倡学习方式多样化”、“改变过分强调知识的传承的倾向，让学生经历科学探究的过程，学习科学研究方法，培养学生探索精神、实践能力以及创新意识”。由此可见，新课程标准十分强调科学探究在学习中的作用，使科学探究成为一个新的教学要求和新的学习方式。

在课堂教学中，由于受时间、器材、场地等条件的限制，科学探究活动受教师的主导作用影响较大，基本体现教师的教学计划（教师需准时下课并完成既定的教学目标）；学生虽然有参与，但自主式探究活动被削弱。为此，我们以小组合作学习的形式，开展了物理科学探究活动课（每周1节）。内容主要选取课本中相应的实验或制作作为科学探究活动的内容，学生以小组活动形式为主。

一、开展“物理科学探究活动”课的目的

1、培养学生的学习兴趣和探索兴趣。学生都是好动的，好奇心强，他们正处于探究心理的发展期；活动课刚好能迎合学生的这个心理特点，容易激发学生的兴趣和求知欲。

2、培养学生的科学探究能力，提高学生的科学素养和综合素质。

3、使学生在课堂上学到的知识得到巩固和运用。在科学探究活动中，可以让学生应用课堂中学到的物理知识，巩固知识。

二、对科学探究的理解

1、科学探究的意义：“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，学习学习科学家的科学探究方法，领悟科学的思想与精神。”（摘录自《课程标准》）

2、科学探究的要素：科学探究包括七个要素：提出问题→猜想与假设→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→合作与交流。这只是科学探究的七个要素，并不是科学探究活动中必须经过的7个顺序环节。所以我们在开展科学探究活动中，根据学生的探究水平，只注重对某几个要素的过程经历与能力培养，并不强求每个科学探究活动都必须经过这七个环节。

3、科学探究的选题：“科学探究的问题可以是学生提出的，也可以是教师提出的，可以是《标准》所要求的科学内容，也可以是与《标准》科学内容有关的交叉学科的内容。科学探究的形式有课堂内的探究性活动和课堂外的家庭实验、社会调查及其他学习活动。”

三、开展“物理科学探究活动”的实际操作

我们老师都知道，开展活动课“花时费力”；但，最困难的还是两个问题：开展什么活动？“怎样开展活动？。我们主要有以下的一些操作体会：

1、打好课堂教学的主战场。课堂教学毕竟是教学的主战场，课外活动只是作为巩固知识、培养能力、提高素质的有益补充。所以，在课堂中，我们注重物理基础知识与能力的培养，注重培养学生科学的思维程序和科学方法。如在科学探究活动中，常用的控制变量法、归纳法等。为学生参加“物理科学探究活动”课打下坚实的基础。否则，学生在活动中也难有作为。

2、科学探究活动的基本模式为：以物理实验（制作）为载体，形成探究的情景，发现并提出问题，探究问题。在活动中，我们紧贴课本，选取课本中的一些实验或小制作作为载体，精心设计和详尽准备；活动中，教师适当引导，让学生从中发现问题，并开展科学探究活动。

案例一：“空气温度计”（图1）的制作与科学探究活动。

这是一个比较简单的制作（在制作时，截取打点滴用较长的塑料管代替玻璃管，用木版固定，效果较好）。学生制作“空气温度计”后，自然会提出几个问题：“没刻度怎样用，怎样为它画刻度？它是怎样反映温度的变化的（原理是什么）？”在和学生探讨它的工作原理后，我就让学生自己通过讨论，探究怎样为“空气温度计”定刻度：原理是什么？步骤怎么样？（类比液体温度计的刻度确定）然后再去做。做好之后，大家都把作品都放在教室，在以后的几天里，与寒暑表对照，让他们看看谁的“空气温度计”准确些。当然，空气温度计的液柱高低不但与气温的高低有关还与空气的湿度等有关；在观察中同学们都发现了其中的问题，我又引导他们分析，查找有关资料，指出“空气温度计”的优点和缺点，以及其他的用途（如用“空气温度计”测量了教学楼的高度）。和“空气温度计”一样，其实很多的物理小制作都蕴涵着不少的知识，只要我们跨出第一步，前面就有极为广阔的空间。

案例二： “盐水电池”实验与科学探究活动。

“盐水电池”是第六章第一节《电压》练习中的一个实验，看起来平淡无奇。但是，实践起来内涵非常丰富。我们准备了实验器材①三块金属片（5cm×20cm）：铜片、铝片、锌片（镀锌铁片）；②电压表1个；③导线2根；④烧杯、水、食盐等。让学生进行探究实验。实验不久，就有一位“好胜”学生有叫嚷：“老师你好‘偏心’！怎么他的（实验）电压是0．7V，而我的只有0．5V？都怪你给我的器材不好。怎样才能使电压升高啊？我要比他的（实验电压）高。”──探究的问题自然就出来了。于是我就顺势在黑板上写出探究的问题：如何提高盐水电池的电压？盐水电池的电压与哪些因素有关？接着让学生们进行猜想，设计实验步骤和实验表格，提醒注意控制变量法的应用，进行实验与收集证据，分析与论证、各组之间进行交流。并开展了比赛：看谁的盐水电池电压最高。有的同学也想出了“怪招”──将盐水电池串联起来。

这样做又有一个新的问题：几个盐水电池串联起来电压达到了3V多；有个同学提议：接上一个小灯泡试试。结果灯泡并没有发光，学生们又疑惑了。接着又研究讨论一番。这样，大大刺激了学生们的探索积极性和思维。

接着下来的几周的活动课，我们继续进行了各种水果电池、蔬菜电池的探究，由学生带自己喜欢的材料进行实验。以及用这个电池作为电子表、音乐贺卡等小功率用电器的电源的探究实验，更加激发了同学们的兴趣与成功感。

3、在选题方面，教师选题与学生选题相结合。在科学探究活动的选题范围上，我们原则上是紧靠课本与学习进度，但有时也选择学生提出的课题，这样可以激发学生的积极参与。

案例三：学生的好奇心是很强的。

在学习电学时，不少的同学不顾教师的阻止、批评，硬是把干电池的“外衣”剥去，看看里面的“真身”；甚至把“皮”也剥开，对“内脏”也研究一番。不少的同学对电流表、电压表的构造很好奇，提出问题和要求：“电流表、电压表是怎样测量电流、电压的？能否拆开来看看！”好的电表拆了可惜；但是，学校里每年都有一些损坏的电表，积累下来数量也不少。虽然该课题有点超出学生现有的知识水平，但为了不破坏同学们的好奇心，我还是把这些废表拿出来，让他们探究“电流表、电压表”的结构与工作原理。把电流表、电压表拆开，指导他们观察表的元件、结构与电路，分析、记录表里的电路连接情况，比较两者的异同。

在这个科学探究活动中也有一个很大的意外发现和收获：原来这部分“废表”中一部分的“表心”（灵敏电流计）还是好的。于是，我就组织学生把着部分电表多余的部分去掉，只留下“表心”和两个接线柱，就改装成“灵敏电流表”。一共改装了二十多个，足够用于“电磁感应现象”的探究实验。有同学也提出，电压表里面的电路是串联，将电压表改装为“灵敏电流表”也很简单，在表里多接一根线出来就行了。不少同学用着自己动手制成的器材做实验，感到很自豪与成功，十分投入，科学探究活动收到良好的效果。（部分学生的“好拆心”还是很强的，当学到“电能表”时又要求“拆开来看看”，我也满足他们的要求了。）

4、在组织形式上课堂探究与课外探究相结合。为了使一部分的科学探究活动更具开放性，我们把一些科学探究活动安排课外，利用周日、节日进行。

案例四：探究“影响摩擦力大小的因素”时，进行课外开放型的探究，让学生独立或小组进行猜想、设计实验、进行实验与收集数据、证据、分析与论证，最后写出探究实验报告。其中不少同学设计的实验不同于书本的内容，有一部分参照课外书，也有一部分是他们的“原创作品”。

四、开展“物理科学探究活动”的成效

经过几年的实践，较好地达到了预期的目的，取得良好的效果。

1、激发了学生的学习兴趣。在科学探究活动中，以实验（或制作）活动为主，适合中学生好动、好奇心重的心理特点，容易唤起学生学习物理的兴趣和动机。同学们早已把物理实验看作是“游戏”；而制作的作品，也是他们的心爱“玩具”。每次活动，基本都是延长时间的（科学探究活动课基本安排在最后一节，不会影响其他课）。一些平时上课不专心的同学在科学探究活动中开始是觉得好玩，慢慢就有了兴趣；在老师的鼓励下，上课开始专心听，做好笔记，学习成绩不断提高。潜而默化，互相促进，也增强了学生学习物理知识的兴趣。（其实，老师在活动中也是感到其乐无穷的。）

2、促进课堂教学，加深对知识的理解。由于科学探究活动的课题紧靠课本与学习进度，所以大大促进课堂教学。

案例五：上面提到的探究“电磁感应”现象，由于“灵敏电流表”是学生们自己动手制作的，学生们都熟悉的使用，学习过程自然很顺利。

案例六：探究“浮沉子”的浮沉。在学习浮力时，我们安排了制作“浮沉子”（图2）。学生们拿着瓶子，用力一按，里面的小瓶就下沉了；一松手，小瓶子就上浮；用力恰当，小瓶子就悬浮；同学们都被它吸引住了。我就要求他们仔细观察、思考，互相交流，找出“浮沉子”上浮、下沉的原理。当学生弄通这个问题后，自然就掌握了“物体的浮沉条件”，《浮力的应用》一节的学习就显得轻松了。

案例七：近年来，考试中“用电能表测量电功率”的题目很常见（也很有实用价值）。我们过去也经常进行相关的习题练习，但练来练去，效果就是不好。学生基本是靠死记解题步骤去解题的，题型一变就无从入手。究其原因，就是没有理解好它的原理。适逢当时南区供电局在当地更换电能表，我们就发动学生把家里换下的电能表拿回学校，安装实验电路板（实验电路见图3）。安装由学生在活动课上按照老师制定的电路图进行安装；安装完毕，由老师检查无错误（注意用电安全）后才给以通电实验。让学生设计实验步骤，真实地进行“用电能表测量电功率”。使学生体会其中的真实情景，通过实践活动，加深对公式P=W/t的理解。并通过比较两种测量方法，掌握实验技能和知识的实际应用，取得很好的教学效果。

由此可见，通过实验或制作的科学探究活动促进了学生对物理现象、规律、原理与对应的实际事物联系，加深对物理知识的理解，促进实验技能、方法的掌握。

3、学生的科学探究能力、综合能力和科学素养得到较大提高。在科学探究活动中体现了学生们较强的创新能力。

案例八：在制作“空气温度计”时，有的同学发现自己“空气温度计”“失灵”了：用手握住瓶子，液柱也不上升。后来分析、查找原因，大家估计是瓶子的密封不好，漏气了；怎样确定瓶子是否漏气呢？大家都想办法。后来一位同学提出一个很有创意的办法，很好地解决了这个问题：她把瓶子倒过来放，把一根软管弯向上（图4）。如果瓶子是漏的，就不是漏气，而是漏水出来（转换法），就容易发现。体现该同学不迷信书本，大胆创新的精神。

科学探究，作为一个新的教学要求与学习方式，还有待不断地深入探索、研究。从初步的实践与研究表明，重视科学探究的教学，积极开展科学探究活动，能够培养学生主动参与，乐于探究，勤于动手的好习惯，促进学生的自主发展。能够培养学生搜集信息和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析解决问题的能力以及交流与合作的能力；培养了学生实践能力与创新精神；促进学生综合素质的提高。

参考资料：

[1]《全日制义务教育物理课程标准》 中华人民共和国教育部北京大学出版社

[2]《物理课程标准（实验稿）解读》 教育部基础教育司 物理课程标准研制组

[3]《游戏中的科学》北京出版社 主编 纪江红