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科学探究的要素范文1
一、环境创设应体现层次性
由于幼儿年龄不一，他们的认识只能通过自身与环境的相互作用而对科学感兴趣。因此环境创设要符合幼儿的年龄特征，适合他们的发展，这一点非常重要。下面就以认识事物的方法为例说明：
另外，在投放材料时，让幼儿找到自己感兴趣的、适合自己发展水平的玩具、材料。如在地面上设计各种程度不一的格子；提供高低不一，形状各异可拼凑的平衡木；在科学观察区设置参观区和观察记录区等等。虽然，幼儿的发展水平和表现各有差异，但环境创设应努力做到每个幼儿在各自原有的基础上获得成功，享受成功的喜悦。
最后，材料要及时调整，幼儿在创设好的环境中，自主地与环境相互作用，展开活动，但幼儿的兴趣会不断发生变化，如果环境构成后就被固定保持不变，幼儿自主的探索活动就不能充分地展开。因此教师要善于找到幼儿兴趣、要求、满足幼儿不断发展的需要。
二、创设环境要体现参与性。
环境创设的教育性不仅蕴涵在环境之中，而且蕴涵在环境的创设的过程中。在科学活动中，参与性要体现幼儿在活动中的主体地位，让幼儿真正成为环境创设的主人。例如：中班《我能干》——剥蚕豆这一活动，一开始，我发现有几个幼儿没指甲，有的用手掰，有的用手嘴咬，有的放弃了……我就为幼儿提供一些图示、工具，让幼儿想出各种办法尝试，一段时间后，幼儿剥豆的方法多了，于是组织幼儿交流、演示，讨论什么方法又快又好，这样有效地促进幼儿积极主动探索，积累经验，培养幼儿敢于尝试、敢于思考的品格，让幼儿在参与中得到提高了能力。
另外，参与共同收集有关材料的过程本身就是一个学习的过程，他们可以通过材料了解有关知识，产生浓厚的兴趣，这本身具有探索性。例如：“认识圆柱体和球体”这一活动中，幼儿在收集的过程中首先了解一些圆柱体的名称、作用；如铅笔、易拉罐、饼干桶、皮球、足球等，同时对一些不了解的的如：眼球、太阳等是什么球体也充满了好奇心，表现出浓厚的兴趣，引发他们继续进行探索的欲望。同时，这个过程也促进幼儿知识能力、态度、情感、合作等方面的发展，在活动中，培养了良好的学习态度，获得良好的情绪情感体验，体验了自信，学会了交往等等。
三、环境创设要体现多样性。
幼儿能力不同，发展的水平就不同，有高有低，正如《纲要》所说“关注个别差异，促进每个幼儿富有个性的发展”，因此，要考虑满足幼儿活动的个别差异，不搞“一刀切”。教师提供的材料就必须兼顾幼儿的个性特点，全面考虑，尽可能体现多样性。例如大班科学活动《球从斜坡上滚下来》一课，我们就提供了三组不同的斜坡。第一组，提供相同高度、不同材料（木条、绒条），第二组，提供了不同高度，相同材料的花岗岩石条，第三组，则提供了不同高度、不同材料（塑料、布料）等，让幼儿在探索过程中，获得球从斜坡上滚下来的速度跟它们的高度、材料都有关的经验，通过提供多样性的材料，让幼儿在动一动、做一做、说一说的基础上满足了幼儿探索的需要。
科学的启蒙教育应该是生动的，多样的。多样的环境创设不仅仅要体现孩子与孩子之间的互动，师幼互动，还呈现在孩子的表达方式上，在探索环境的过程中，提供一些可操作性的活动，更能激发幼儿多角度去思考问题，获得丰富的感性经验。如在科学活动“沙漏”一课时，幼儿在猜一猜、试一试、看一看，想一想的探索过程中，感知“沙漏”的原理，激发了孩子对科学小实验的兴趣。活动结束后，有的幼儿从家里收集塑料袋、杯子等材料制作“沙漏”工具，有的利用“沙漏” 现象在记录沙漏的时间，有的则干脆在区角活动中反复玩着，并把它画成一种美丽的图案……种种惊喜溢于脸上。
四、创设环境要体现问题性。
孩子的探索活动往往由问题引起，而这些问题常常与环境和操作材料密切相关。孩子对周围客观世界的探索欲望有不少是由于自身的发展需要而自发产生的，这种产生的过程充分体现了他们的主体意识，但由于孩子年幼、知识经验的贫乏，也需要教师的正确引导。
有些问题在探索活动一开始时就出现的，如：“沉与浮”这一活动，我在一开始就提出问题：“小朋友，你们知道这些东西那些是沉的？那些是浮的？请你们猜一猜”；也有的问题是伴随在操作活动过程中提出的，如：“你们已经知道了那些会旋转？那些不会旋转？那你们有什么办法使不会旋转的东西旋转起来”，有的甚至在活动结束时提出问题，作为延伸活动或生成新的活动开始。如“我们周围的环境”这一活动结束时，提出在我们的生活中，你还发现那些有趣的现象，请你们去查一查，找一找？但无论是哪一个阶段，都需要教师为他们提供与探索活动密切相关的环境及操作材料。所以在幼儿自由探索时，一方面教师要根据幼儿的探索情况及时抛出问题，另一方面要及时关注幼儿不断地、深入地探究下去的兴趣。
科学探究的要素范文2
物理学不仅指物理知识，而且还包含科学思想、科学方法、科学态度和科学精神。物理学产生和发展于实践（实验），是一门以观察和实验为基础的科学，因而物理教学理应突出实验，并发挥实验的育人作用。传统的物理教学只把实验作为实现知识目标的手段，在技能锻练上也很薄弱。又由于受应试教育的影响，实验多停留在纸上谈兵的层面上，实验中的育人因素没能得到挖掘和体现，本来精彩诱人的物理课堂变成为空洞的说教，将学生学习物理的积极性和热情扼杀殆尽。物理课程标准将科学探究列入内容标准，“旨在将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索精神。”它不仅是重要的教学方式，更是学生的学习目标，“学生在科学探究活动中，通过经历与科学工作者进行科学研究时的相似过程，学习物理知识与技能，体验科学探究的乐趣，学习科学家的科学探究方法，领悟科学的思想和精神。”
科学探究包括“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”七个要素。根据课程标准精神，每一要素都有其相应的能力要求，它具有提高学生的科学素养和人文素养的双重功能。目前，学科教师对科学探究的重要性已有了一定的认识，不管是概念课还是专题探究课，大都能较好地体现科学探究的几个要素，特别是关于“提出问题”这个首要要素。课堂上教师能为学生提供一定的问题情景，并组织学生参与一些活动，激发学生从中观察发现问题并提出要探究的问题，能较好地组织学生从事探究活动，并对活动进行分析和概括，形成知识。但结合课程标准的要求，多数教师在实施探究式教学时，要么对其相关要素的内涵领会不深刻、要求不能很好把握，要么机械呈现科学探究的“七个要素”，学生的科学探究流于过程，难以发挥其科学探究应有的功效。在科学探究七个要素中，第一要素是提出问题。探究课伊始，教师虽也为学生设计提供了一些问题情景，但都不很丰富。创设的情景要么过程短暂，学生没有充分的观察思考，要么与探究的问题缺乏联系，使学生思维偏离探究主题。学生从情景中提不出有价值的问题，或由老师提出问题，而不是学生的真问题。此环节的过程性不强，老师没能有效地培养学生的问题意识和提出问题的习惯。学生的问题常常是直观现象加问号，需要老师引导学生将其转化为要探究的科学问题，对此，老师缺乏有效及时的引导和指导。在探究活动和交流过程中学生也都没能提出相应的问题，仍然是老师问学生答。说明老师“以问题为纽带”的科学教学观还没形成。此外，多数探究课都没有很好体现评估要素，信息交流也多停留在老师和学生之间。
科学始于问题，问题源于发现，发现源于情景。所以，为学生创设丰富真实的物理情景，组织引导学生认真观察，对学生大脑产生刺激，引发认知冲突，从而引导学生发现问题并提出问题是科学探究的灵魂，也是成功进行科学探究的前提，也是由学生年龄特点和认知水平决定的。因此，科学探究七个要素中的“提出问题”是首要要素。在组织学生进行科学探究时，教师要竭力为学生提供丰富的物理情景，组织引导学生从多角度认真观察，激发学生发现问题并提出值得探究的科学问题。爱因斯坦说过，发现问题比解决问题更重要。学生能从提供的情景中发现问题，说明学生全神贯注，并初步学会了观察。发现是创新的基础。这是学生学习物理应形成的能力之一。根据物理学科的特点和学校实际，教师为学生提供的情景一般可概括为以下三类：一是实物展示（操作或演示）的真实情景；二是多媒体呈现的模拟情景；三是由生动的语言描述的物理情景。我们提倡以实物提供的情景为主，这更能引发学生的兴趣和注意，引起更强烈的刺激和认知冲突。在以实物展示（操作或演示）时，可采用“慢动作”或“慢镜头”的呈现方式，使学生能充分观察和思考，甚至可以用“哑语”的方式，更能起到“此处无声胜有声”的特效功能。运用媒体呈现时，也应反复两次，以克服媒体瞬时性的不足。在情景呈现的过程中，需要教师的适时激疑和质疑，鼓励学生发现问题和提出值得探究的问题，并引导学生将问题进行归纳。这创设情景的目的和科学探究的源头活水，也是学生进行探究的动力之源。
关于学生的具体探究活动，是在教师组织学生进行制定计划和设计实验并对方案进行优化的基础上进行的。中外研究和实践表明，探究式教学包括结构型探究、指导型探究、开放型探究三种。在这三类探究教学活动中，教师的直接指导和帮助相应地越来越少，学生探究的自主性和独立性越来越强。从某种意义上说，开放型探究教学与科学探究十分相似或接近。探究教学的开展会受到诸多因素的影响，所确立的科学探究程序和学生认知方式是建立探究教学模式的两个至关重要的依据。忽视前者教学就不能体现科学探究的特性，失去探究教学的基本规范；忽视后者探究教学就会缺乏心理基础，难以落到实处。因此，探究教学应以学生发展水平为基础对科学探究程序进行优化和模拟。笔者认为，结构型探究显得教条呆板甚至有点僵化，多少有悖于新课程倡导的培养学生自主意识和能力的精神要求。根据学生的学习基础和认知发展水平，在组织初中学生特别是八年级学生进行科学探究时，应以指导型探究为主，辅以开放型探究。在学生探究前和探究过程中应有必要的面上指导和个别具体的指导，决不是听之任之的“牧羊式”的探究。否则会有相当小组的探究带有极大的盲目性，达不到探究的目的。
科学探究的“七个要素”是要素而不是七个环节，也不应理解为程序。应避免将“七个要素”以环节或程序的形式呈现，也不应在一个探究课题中同时要体现各要素。科学探究对学生乃至对老师都是新课题，新课程科学探究课的要求也是逐步完善和深化。并且各要素也应是隐性显现而不是机械的显性呈现。因而，在实施探究式教学时要灵活处理，避免程式化甚至“八股化”。笔者认为，不论是那种探究课题，只少应有“提出问题、合作交流和评估（评价）”三个要素的体现。提出问题是进行科学探究的前提，合作交流是培养学生合作意识和语言表达能力的重要途径，评估（评价）是培养学生甄别判断和创新能力和交流互动的有效手段。并且，合作交流和评估（评价）是伴随着整个探究教学始终，并不是游离于各要素之外而独立存在的一个程序。
为确保探究式教学的有效实施，笔者在实践中探索尝试出“发现探究导学”探究式课堂教学模式，其课堂结构是“情景激趣问题导引活动探究反馈交流应用活化”。具体概括如下：1．学生围绕教师创设的物理情景或现象引发学习兴趣，教师设法激起学生认知冲突，激发他们的求知欲望并提出探究问题；2．学生通过动手实验探究问题，形成和检验假设，解决问题，解释观察结果；3．学生分析、解释数据，对自己的观点进行综合；4．教师与学生共同回顾与评价所学内容与学习方法；5．将所学知识运用于新情境，以拓宽理解，形成新技能。
一堂优质高效的科学探究课需要时间作保障，这正是有效进行科学探究课的矛盾所在。因此，实施探究式教学需要教师对课堂教学进行优化。笔者曾提出课堂教学“六优化”，乃不适为提高探究式教学效果的有效思路和措施。课堂教学“六优化”，即“优化课堂结构，优化课堂环境，优化课堂语言，优化教学内容，优化教学方法和优化教学手段”六个方面。实现了教学“六优化”就可保证探究教学有效实施。这需要教师的深入研究和探索。
参考文献：
1．《物理课程标准》，北京师范大学出版社，2001．7
科学探究的要素范文3
【关键词】元认知 科学探究 物理课程标准
【基金项目】2011年教育部人文社会科学重点研究基地重大项目，西南民族传统科技的教育转换研究（11JJD880017）；重庆市人文社会科学重点研究基地项目，科学教育的理论与实践（11SKB11）等研究成果。
【中图分类号】G633.7 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2012）11-0164-01
1.引言
元认知概念是由美国心理学家弗莱维尔（Flavell）于1976 年首次提出的，30多年来积累了大量关于元认知的研究成果，并很快成为我国教育心理学的重要理论之一。元认知概念应研究对象的不同存在不同的界定。我国学者汪玲等人认为元认知是“个体对当前认知活动的认知调节”，并包含三个要素：元认知技能、元认知知识和元认知体验。[1]此界定强调了元认知是一种活动过程而并非知识体系，恰对我国现今提倡的物理探究式教学带来了启示。
初中《物理课程标准》（2011年版）（以下简称《标准》）中指出“应注意让学生经历科学探究过程，学习科学知识和科学探究方法，提高分析问题及解决问题的能力”[2]。《标准》强调了探究过程对学生主动获取知识的重要性，探究的过程亦即认知的过程，而元认知水平的提高需要在认知过程中完成。可见，通过深入进行科学探究，可使学生提高元认知水平；相应的，提高元认知水平又可帮助学生在探究过程中进行自我控制和自我调节，使学生快而有效地完成探究活动，增强科学探究能力。因此，科学探究是提升学生元认知水平的有效途径之一，而元认知水平的提高可帮助学生更好地进行科学探究。下面结合我国初中《标准》中对科学探究的具体要求分别对元认知的三要素在探究过程中的运用情况进行详细探讨。
2.深入科学探究，培养元认知技能
科学探究中，元认知技能指的是学生在科学探究整个过程中自发地对探究进行调节的技能。具体来说可分为计划、监测和调整三种基本技能[3]。
初中《物理课程标准》（2011年版）中将学生应掌握的科学探究能力划分为提出问题、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、评估和交流与合作七个要素，每个要素都不同程度的训练了学生的元认知技能。从表1可看出，学生对元认知各项技能的使用均暗含在整个物理探究过程的七个要素中。
提出问题需要学生理解某个特定探究任务的活动意图并以此确定需要探究的问题，涉及了 “计划”中的“明确题意”和“明确目标”等；“猜想与假设”需要学生根据已有的经验和知识对问题的成因提出猜想，涉及了“计划”中的“回忆相关知识”等；制定计划与设计实验需要学生对探究计划进行制定并设计实验过程，学生不仅要明确探究目标，还要选择探究策略并制定探究步骤，涉及了“计划”中的“选择探究策略”、“确定阶梯思路”等；在进行实验与收集证据、分析与论证的过程中，学生应有意识地考虑自己的计划思路是否可行，涉及了“监测”中的“检查自己有无出错、检验思路是否可行” 等，若发现存在实施与计划矛盾之处，又会需要学生对如何调整措施进行计划，涉及了“计划”技能；在评估与交流合作时，需要学生对探究活动的过程和结果进行评价并尝试改进探究方案，同时涉及了元认知技能“计划”中的“对认知活动的效果、效率以及收获进行评价”以及元认知技能“调整”中的“矫正错误”等。
可见，学生若要掌握元认知的三种技能，探究活动的七个要素不能独立进行，是一种相互交叉循环的活动过程：“计划”指导探究活动的进行，“监测”和“调整”调控探究活动的进度，一旦发现具体实施与计划不符，便会促使学生重新回到“计划”进行调整。另外，通过这样深入的进行科学探究，学生的元认知技能会从有意识运用过渡到无意识自发地运用，进而真正达到掌握的目的。
3.加深探究认识，掌握元认知知识
科学探究中，元认知知识指学生对那些影响探究活动过程和结果的影响因素的认识。影响因素一般包括三类[4]，首先是对自己认知资源特点的认识，例如知道自己的劣势在实验操作能力，那么在进行实验操作时便会更加仔细地监测自己的操作过程；其次是对探究任务的了解。
4.重视自我提问，经历元认知体验
科学探究中，元认知体验主要指学生对探究活动有关情况的觉察和了解。这种体验可通过学生的自省式提问获得，也可通过教师在探究过程中对学生进行实时提问获得。对学生在活动当下的提问，会促使学生回忆已掌握的元认知知识，进而使其有意识的利用元认知知识来指导元认知技能的使用。另一方面，这种反省性的自我提问为元认知技能的运用提供了必需的信息，使运用具有针对性。
总结
在科学探究中，元认知技能作为三要素中的核心要素，起到积极控制和调节探究活动的作用；元认知知识使元认知技能在探究过程中的运用更具有针对性；元认知体验可激活学生记忆中的元认知知识，并为元认知技能的运用提供必要信息。元认知技能、元认知知识和元认知体验共同作用于探究活动，通过三者的协同作用，学生得以实现对探究活动的自我调节和控制，进而达到提升科学探究能力的目的。
参考文献：
[1] 汪玲，郭德俊. 元认知要素的研究[J]. 心理发展与教育，2002（1）：44.
[2] 中华人民共和国教育部制定. 全日制义务教育物理课程标准（2011年版）. 北京：北京师范大学出版社，2012：2.
科学探究的要素范文4
关键词：探究；探究要素；探究学习
在新课程施行之初，笔者对探究性学习充满了浓厚的兴趣。随着教学实践的深入，在探究性教学实践中出现了不少失误和偏差，当然也有一些成功的尝试。在此，笔者愿与高中物理教师分享教学中的一些思考。
一、探究的概念
1.探究的含义：科学探究本意指的是科学家们用来研究自然界并根据研究所获事实证据做出解释的各种方式。高中新课程中科学探究指的是学生构建知识、形成科学观念、领悟科学研究方法的各种活动。学生的科学探究式学习活动和科学家的科学探究活动有相似之处，但学生的探究学习绝不等同于科学家的探究活动。
2.探究的要素基本特征概括为五个方面的内容：
⑴学习者围绕科学性问题展开探究活动。
⑵学习者获取可以帮助他们解释和评价科学性问题的证据。
⑶学习者要根据事实证据形成解释，对科学性问题做出回答。
⑷学习者通过比较其他可能的解释，特别是那些体现出科学性理解的解释，来评价他们自己的解释。
⑸学习者要交流和论证他们所提出的解释。
二、课堂教学探究的几个注意点
1.不可将探究理想化。理想化的探究认为只有包含上述五个基本特征，才能称得上是探究学习。其实不然，探究学习强调的是课堂中有没有探究的要素，而不在乎探究的完整性。比如“问题的提出”这一要素，有些问题只要是围绕激发学生思维的问题展开，就可以组织成具有高度探究性的活动。关于《超重和失重》的教学，曾有一位物理教师的示范课是这样展开的：
讨论：乘电梯的感受。
看录像：人站在体重计上，展示电梯运动时，体重计的示数变化。
演示：手提测力计，测力计下挂钩码，测力计上下运动，示数变化。
小结：加速运动时，示数有变化。什么道理？可以用牛顿第二定律来研究！
分析：用牛顿第二定律列方程，得出定量关系式。
讨论：各种情况下，物体对支持物的压力和物体重量的关系：超重和失重
讨论：生活中的超重和失重，航天技术中的超重和失重
演示+看录像：漏水的瓶子，当它自由下落时不再漏水。
练习：解题计算
教研员点评时，对于这个看似平常的课给予了充分的肯定，并特别申明一点——在教学中，没必要让学生走进电梯实际测量。其实，高中物理的教学中，有很多是没办法也没必要让学生亲自动手实验的。如伽利略对自由落体运动的研究、原子内部结构的发现、量子理论的建立等，只要教师精心地组织材料给学生，并配合适当的提问，对学生来说，也是一种很好的探究过程。
2.不可将探究形式化。
在物理课堂教学中，形式化的探究如下：
⑴热衷于分组实验，给一些早已熟知的内容贴上探究的标签。如《重力基本相互作用》这节课，有的教师花很多时间组织学生分组探究重力的方向，而重力的方向学生在初中时期就已掌握，这无疑会使学生参与的积极性大打折扣。因此不要忽略学生原有基础，对较容易的问题，我们不必强求学生去探究。还有一类探究也要引起注意，那就是探究一个新问题时，所需要的知识和能力对绝大部分学生的要求过高，学生在规定的学习时间里完成不了时，也可对分组探究作适当的调整，没必要严格履行教材的要求。如《探究功与物体速度变化的关系》一课，我在充分考虑了学生现有能力基础上，将学生的分组探究活动改为演示实验。总之，探究应该用在最有价值的地方。那么，这个“最有价值的地方”存在何处？它存在于学生回答问题不完整、不科学之处；存在于学生用不同方法解决同一问题时；存在于学生对课堂内发生某一事件产生疑惑或露出兴奋的表情时。这些地方最容易激发学生的自主性和能动性，是真正体现科学探究的价值的地方。
⑵以问代讲，一问到底。虽然课堂教学从来都离不开问题，但关键是有些教师在课堂上提供给学生的问题要么思维含量极低，要么就空洞无边。对于前者佐藤学在《静悄悄的革命》一书中指出：“应该说，那些对枯燥无味的或者无意义的课题表现消极、毫无兴趣的学生不仅是自然的，也是健康的。”“而那些不论对什么课题都抱着积极的‘态度、关心、欲求’学生在认知上是不健康的，是思维逻辑懒惰的学习者。”显然，低劣的问题对学生的探究学习是没有任何帮助的，与探究“精神”背道而驰，所以好的“问题”是组织学生进行探究的关键。
⑶在课堂上组织学生探究时，教师要把每一个探究要素一步不落地向学生指明，甚至以板书的形式写出来。如《探究加速度与力、质量的关系》一课，有教师是这样做的——
老师提问：你们知道物体的加速度和什么因素有关吗？
老师板书：提出问题——加速度跟什么因素有关？
老师：接下来我们开始猜想和假设。
老师板书：猜想和假设——跟力有关、跟质量有关。
探究强调的是学生的学习活动中有探究要素，而探究要素不等同于探究环节，也不是学生需要掌握的知识点。
3.不可将探究“神”化
这里所说的把探究“神”化，指的是有些教师把探究的地位看得过高，认为有了探究就有了一切，从而忽略了对学生基础知识的落实。具体表现在一些教师在课堂教学中把探究过程的每一个细节都设计得很“完美”，但探究得到的结论却一笔带过，或者由于时间的制约，探究有过程无结果。这种把传统教学的一个极端“重结论，轻过程”推向另一极端——“重过程，轻结论”。刘炳升《论科学探究与接受学习》中提出学生学习方式的几个维度：
教师与学生：学生自主 教师指导
学生与学生：合作学习 独立学习
探究与接受：探究学习 接受学习
科学探究的要素范文5
一、首先我们要真正搞清科学探究与探究式教学的实质
张大昌教授在《从物理课程看科学探究》一文中对科学探究曾作过这样的阐述:“第一，它是一种学习方法，强调学生自己不断发现问题、解决问题，在这个过程中获取知识、体会科学方法、受到情感态度价值观的熏陶。目前对这点已经取得共识。第二，科学探究本身也是学习的内容。平常所说的知识包括了陈述性知识和程序性知识，怎样进行科学探究是一种程序性知识，以前我们对这类知识的学习不够重视。在科学课程的学习中，学生要通过对探究过程的反复体验，学会怎样进行科学探究。这在过去强调得不够，应该引起重视。第三，科学探究还是一种精神。要用这种精神探索和研究自然规律，也要用这种精神学习整个课程中的所有内容。这点尤为重要。”
张大昌教授这段阐述让我们深入的理解了科学探究是什么：它不但是一种学习方法，良好的思维方法，还是人生必修的学习内容，更是一个人应该有的一种可贵的学习精神。
探究式教学是科学探究的一种模拟，无论是探究的广度、深度、复杂程度或时间的长度，都无法与科学探究比拟。但是，我们可以根据具体的教学内容、预先设定的教学目标、以知识为载体，在教师的引导下，让学生运用科学的方法(包括：观察、测量、制作、提出假设、进行实验、交流等）进行学习，主动获取知识，发展科学探究能力，形成科学概念，培养探索未知世界的积极态度。从中领悟科学的思想观念、领悟科学家研究自然界所用的方法。
我们如何理解物理课程标准提出的科学探究的几个要素.（提出问题、猜想与假设、设计实验、进行实验、分析与论证、评估、交流与合作）呢？教材在一些章节中设计了很多内容，比如，“探究小车速度随时间的变化规律”等一些课，可以组织学生在探究中认真去体会这些要素。另外，课程标准指出的科学探究的几个“要素”不同于“环节”。一个过程缺少必要的环节就会中断；而课程标准指出的要素是科学探究的标志，一个具体的教学过程只要具有一两个这样的要素，它就有了探究性,学习时的科学探究不一定是“完整”的。这一点是很重要的，但往往却被我们一些教师所忽视。
例如，在引入强相互作用时，下面的思考与讨论就是一种科学探究。
“通电导线、磁体都能使小磁针偏转，根据你的推测，原因可能是什么，是通过什么来实现这种作用的呢？”
教师提出这个问题，学生自然会想：“对呀，它们之间没有接触，但互相有作用，和电现象很相似，它们之间一定也是通过某种物质来实现的，不然怎么会……”这小段教学过程也许只有一两分钟，但它包含了提出问题、猜想与假设以及极其简单的分析。尽管学生不可能得出可靠的结论，但它具有科学探究的典型要素，这种互动就是一段科学探究。
二、其次学生养成探究习惯是一个渐进的过程
教学是教师的教和学生的学共同组成的双边活动，教师的教只有通过学生积极、主动地学，才能发挥作用。学生养成探究思维习惯，还需要教师一定时间的引领才能形成。
1、初始阶段，教师要示范引导，让学生熟悉探究的要素，养成探究习惯。教师示范式探究教学主要围绕某一问题的提出和解决来组织学生的学习活动，要着重启发诱导示范。在这一阶段里，对于探究课题的提出方式，教师要充分注意，培养学生的学习兴趣，因为学生兴趣是促进学生主动学习的内部动力，学生只有对所探究的课题产生浓厚的兴趣，才能想学、乐学、善学，继而获得思维发展。探究教学并非一定是教材所规定的那些章节，也可针对具体问题具体分析运用，对某一物理知识点来说也可采用课题探究方式来组织教学。在这一方式里教师要充分发挥主导作用，在施教过程中刻意加入方法、能力的渗透或培养，这样可以通过“变教为诱”、“变教为导”，来实现学生的“变学为思”、“变学为悟”，而使教学深入到“以诱达思”的境界，从而调动起学生探究性思维的主动性，积极性。通过教师探究示范，让学生感受什么是探究。
2、发展阶段可采用师生共同探究的方式进行。师生共探着眼于“交流――互动”式教学的形成与发展。在这个环节中，教师可以和学生共同完成一些探究过程，学生与教师要共同完成诸如问题的提出、猜想、验证或评价等等一些环节。学生与教师要真正互动起来，学生要真正参与其中，体现出学生学习的主题地位。另外，教师要在这个环节中适时引导学生进行反思与感悟，以便升华新体会的认识与观念，使每个学生都拥有一种由成功的学习而产生的健康向上的情感体验，让他们充满信心乐于探究，探索出适合自己个性的独特而又有效的思维方式。同时，在这一环节中，教师要善于掌握学生探究素养发展的程度，及时适当调整下一步的教学行动。
科学探究的要素范文6
一、探究式教学的任务与目标
我国物理课程标准特别将科学探究列入内容标准,旨在将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,使学生在学习物理知识技能的同时,经历科学探究过程,学习科学方法,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索精神。
探究式教学的主要任务是让学生经历科学探究的过程,学会探究,学会学习与思考,强调的是一种过程而不是结论,学生从过程中学会了观察、思考,能提出有价值的科学问题,能根据要解决的问题和自己已有的知识经验提出解决问题的方案,尝试去解决问题。同时,学生对科学的热情也得到进一步激发,各种情感态度及价值观得到了培养。
二、探究式教学的渐进性与内容选择
科学探究包括提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作七个要素。而学生每一次的探究是否都应该完成完整的七个探究要素呢？答案显然是否定的。课堂教学中学生进行科学探究,其过程可以包含七个要素，也可以只涉及其中的部分要素,具体要根据探究的是什么问题、各要素的价值、各要素的难易程度以及时间等因素来决定。特别是在开始实施阶段,让学生自主完成完整的七个探究要素更是不现实的。学生对科学探究的学习也要有一个过程,应遵循循序渐进的原则,先着重培养学生的探究意识,让学生学会观察,能发现问题、提出问题,进行大胆猜想,尝试解决问题,在教师的帮助、引导、示范下感受科学探究的过程。然后逐渐向更规范、更完整的科学探究层次发展。
虽然探究式教学是我们提倡的主要教学方式,面对众多的物理概念、规律，是否每一个内容都让学生进行探究？这显然是不必要的。那么,哪些内容该让学生探究、适合学生探究？主要根据“怎么样的内容更值得重新发现、探究”,其中重要一条是考察内容中的含金量――具有方法和方法论意义的大小。只有那些具有重要方法和方法论意义的内容才值得去重新发现、探究。一般而言,任何一种客观事物及规律,都具有方法的意义,但意义的大小不同。事物性内容与原理性内容相比较,后者的方法价值更大。如牛顿第一定律、用累积法测铜丝直径、研究平面镜成像、研究决定导体电阻大小的因素等等,都具有较高的方法和方法论上的意义,值得让学生去探究。其次是对一些主干性、基础性的内容。如力的分解与合成、闭合电路欧姆定律等也值得考虑。再有是一些能有效地激发学生自然科学好奇心的问题。如光的全反射、电磁感应现象等,也应加以考虑。
三、关于探究式教学的猜想与开放度
任何研究均始于问题的发现,发现问题比解决问题更重要,而猜想对于探究同样重要。科学的猜想是问题解决的关键,猜想正确意味着探究方向的正确,反之亦然。由于学生思维活跃,以及猜想特有的未知性、开放性和不确定性,学生对问题的猜想往往是丰富多彩的。有时受知识与能力的限制,出现南辕北辙的想法也并不奇怪,唯独正确、合理的猜想往往难以得到,这就是猜想之难所在。如在研究决定浮力大小的因素时,物体受到的浮力究竟与哪些因素有关呢？学生根据以往的生活经验提出的猜想往往是：浮力与物体的重量有关,浸入液体中的物体重量越大受到的浮力越大；浮力与物体的密度有关,浸入液体中的物体密度越小受到的浮力越大；浮力与浸入液体的深度有关,浸入液体中的浓度越大物体受到的浮力越大等等。很少学生能够猜想到浮力与物体排开液体的重量有关。而在以往的教学中,我们研究浮力大小的决定因素的手法通常是：称出物体在空气中的重量,再将物体浸没在水中称出物体在水中的视重,求出物体受到的浮力,然后称出物体排开的水重,结果发现物体受到的浮力与排开的水重相等,从而得出决定物体所受浮力大小的阿基米德定律。但问题是你为何要关注排水量的变化？这种直奔主题的处理手法不是真正意义上的探究,其对学生的思维能力、创新能力的培养起不到应有的作用。相反,如果先逐一排除那些不正确的猜想,然后想办法引导学生关注浮力与排水量变化的关系,最后得出结论,这样的探究才算是真正意义上的探究。在以往的物理教学中,这种直奔主题的“探究”还有很多。
科学探究既然不能直奔主题,那么我们是否应该完全放手让学生“自主探究”，在自由的天空下任意飞翔,最后完成学习任务呢？这种想法未免太理想化了，容易走向另一个极端。物理科学上的许多发现，大多是科学家经过长时间的观察、思考和实验,有的甚至几十年的艰苦努力才得以解决,如电磁感应现象的发现等。期望我们的学生在短短的45分钟、在完全自由的状态下解决问题,这显然是不现实的。因此,我们提倡开展自主探究,不是不需要教师,而是更需要教师的引导和帮助。
探究式教学既不能开展成直奔主题的所谓“探究”，也不能蜕变成脱离教师的“自由”探究，这就需要在两者之间寻求一种平衡,“度”的把握显然重要。
四、实施探究式教学教师面临的挑战与学生急需的转变
实施探究式教学,教师理念的更新、观念的转变是前提,但理念的更新并不等于就能顺利地实施探究式教学,还得有较强的教学能力作为保证。特别是教学设计能力,对如何引导学生开展探究的各个环节的教学设计是实施探究式教学的关键。这是教师实施探究式教学所面临的一项新挑战。
