如何在物理新课程中实施科学探究学习的思考
摘要：探究式学习是新课程改革大力提倡的学习方式。在物理课程实施中有效开展科学探究学习，需要教师正确理解科学探究的意义，转变教学观念，树立实施科学探究式教学的信心，走出科学探究学习的认识误区，发挥在科学探究教学中的指导作用，坚持形成性评价和终结性评价相结合的学生学习评价方法。关键词：科学探究；观念；评价方法探究式学习是新课程改革大力提倡的学习方式，在物理、化学等自然科学进行的探究式学习简称为科学探究。我国新的《物理课程标准》已将科学探究列入内容标准，并指出科学探究既是学习目标，又是重要的学习方式之一。科学探究在物理课程中不断得到重视和推行，有力地促进了学生科学素养的培养。但在物理课程实施中也发现了一些问题，部分教师对科学探究的内涵认识及对它的实施方法等方面还存在模糊认识、误区，这直接影响了教学效果。那么如何正确有效地实施科学探究学习呢?结合学习、自身实践，笔者认为为了有效开展科学探究学习，教师应该做到：一、正确理解科学探究的意义科学探究指的是学生用以获取知识、领悟科学的思想观念、领悟科学家们研究自然界所用的方法而进行的各种活动。在物理教学中，学生通过科学探究活动，经历与科学家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，学习科学家的科学探究方法，领悟科学的思想和精神。新的物理课程标准为何把科学探究提到非常重要的地位呢?原因可以从两方面来分析：1.从学习方式来看。传统的学习方式过于单一化，教师讲学生听的授受式、灌输式学习占统治地位。传统学习方式注重学生对物理知识的积累，忽视了对学生学习知识的过程与方法、情感、态度与价值观的培养，不利于培养学生的知识运用、创新能力和良好的科学素养。当然，现在倡导探究式教学，并不意味着要完全否定以占主导地位的教师讲、学生听的接受式学习，而是要改变以往单一的学习方式，实现教学方式的多样化。没有哪一种学习方式是最佳的学习方式，每种学习方式都有各自的优越之处。在对知识结构的理解、获得知识的效率上，接受式学习优于探究式学习，在知识获得的过程体验、探究能力、创新能力的培养上，探究式学习优于接受式学习。因此，探究式学习应该与接受式学习相结合，各取所长，实现学习方式的多样化，只有这样才有利于学生综合素质的提高。
当前，基础教育课程改革正在深入发展，义务教育阶段的物理课程标准已经试用几年，今年又颁布了高中物理课程标准，拉开了高中物理课程改革的序幕。新课标明确提出物理课程的目的是提高全体学生的科学素养；在课程结构上注重共同基础，体现选择性；在课程内容方面体现时代性、基础性和选择性，设计了模块课程供学生选择，这是课程改革的一项重要举措。然而，要真正落实新课标的要求，促进学生科学素养的全面发展，则需要深入开展课堂教学改革，改变以知识传授为主的传统教学方式，逐步形成以促进学生发展为主的现代物理教学方式。这是一个艰巨的过程，需要有明确的指导思想和物理教育工作者的共同努力。从国内外物理教育改革的发展趋势和研究成果来看，应当用科学探究的思想指导高中物理教学改革。 目前，物理教育界对于科学探究有不同的理解和认识。有一种观点认为，只有把学生放开，让他们自己发现问题，自己动手实验才是科学探究，才是探究式的学习方式。这种观点是对科学探究的狭义理解，只看到了科学探究的自主性和操作性层面，而忽视了科学探究的本质含义。我们在实际教学中，不可能每个课题都用这种探究的方式学习。因此，如何理解科学探究和怎样用科学探究的思想指导物理教学改革就成了一个重要的研究课题。 从物理学的发展历程来看，伽利略开创了实验研究的先河，他对自由落体的研究堪称科学探究的典范；牛顿经过对天体运动的长期思考，最终发现了万有引力，将地球与天体的运动规律统一起来，又何尝不是科学探究里程中的丰碑？电磁感应定律是法拉第实验探究的结果，麦克斯韦方程组则是理论思维的结晶。物理学革命的标志量子论和相对论的创立，哪一个不是科学探究的辉煌成就？因此，科学探究的含义是十分广泛的。 从物理教育的角度来看，我们可以从以下三个层面来理解科学探究：首先是观念层面，科学探究体现着现代科学观。科学不是已经完成和固化了的知识体系，而是人类对自然界的永无止境的探究过程。科学的知识体系在探究过程中不断发展和变化，许多科学的结论是待证伪的，是在发现新的证据之后需要修正的。人类对自然界的认识尚且如此，对学生而言，其个体的认识也需要在探究过程中不断发展和改变。因此，学习物理的过程是一个不断转变对自然界的原有认识和观念的过程，是一个自觉的实现观念自我更新的过程。第二是思想方法层面，科学探究是科学家群体在长期探索自然规律的过程中所形成的有效的认识和实践方式，其中最重要的是科学思维方式，即我们通常所说的科学思想方法。当代科学教育理论认为，科学探究没有固定的模式，但有一些可辨别的要素，如提出科学问题、建立假设、搜集证据、提出理论或模型、评估与交流等，这些都是科学思想和工作方式的体现。在物理课程标准中，根据这些要素提出了对学生理解科学探究和发展科学探究能力的要求。第三是操作技能层面，任何实验探究过程都需要某些思维和操作技能，如控制变量、使用仪器、记录和处理数据等。因此，除了第三个层面要求学生必须动手实验之外，以上两个层面都可以以多种方式渗透在教学过程之中。二、科学探究体现了物理学的本质特征，是物理教学的重要组成部分 科学探究是物理学的本质特征之一，但在我国中学物理教学中一直被忽视。国际物理教育委员会在《物理教育研究与教师教育》一书中讨论的第一个专题就是物理学的本质。文章作者弗伦奇(A P French)指出：总的来说，科学的本质就是观察和探究我们周围的世界，试图从已知事物中确定某些潜在的秩序和模式。物理学主要研究无生命的世界，总是力图确认最基本的原理，并把诸多规律统一起来。他从科学的本质出发，指出了物理学与其他自然科学的区别与联系。物理学的本质特征可以看作由两方面组成，一方面是其过程性特征，即对自然界的观察和探究，体现了自然科学的共性；另一方面是研究对象和追求目标上的特征，以无生命的世界为主要研究领域，力图确认世界最基本的原理，追求内在的统一性。物理学是在不断追求认识统一性的探究过程中发展的，在科学探究过程中寻求事物的本质特征及统一规律的思想方法是物理学的本质特征，是物理教学首先要体现的。中学生对物理的理解和认识是通过亲身经历的学习过程而逐渐形成的。物理课不应当是听课、记笔记、做实验、做习题的结合，而应当是在教师的指导和帮助下不断探究物理现象的本质与内在联系的过程，将科学探究作为物理教学改革的指导思想，这是体现物理学的本质与促进学生科学素养发展相统一的要求，是国际物理教育发展的共同趋势。 在20世纪50年代开始的第一次国际科学课程改革浪潮中，科学探究作为物理学的过程就已经进入了中学课程和教学之中。著名PSSC教材这样写道：物理学呈现出来的不只是干巴巴的事实，从根本上说，是人类探究物质世界本质的一个连续不断的过程。学生需要在物理学习中经历科学探究的过程，这种观点得到了国际物理教育界的普遍认同。虽然布鲁纳倡导的发现法在理论和实践中受到质疑，但科学探究对于物理教育的促进作用是确定无疑的，并且在20世纪末开始至今方兴未艾的新一轮科学课程改革浪潮中再次得到普遍的认同。三、研究表明：科学探究与物理知识的建构是统一的过程 在物理教学改革中，有许多人担心强调科学探究会影响学生掌握物理知识。用科学探究的思想指导物理教学不是忽视物理知识的学习，而是注重了学生对物理知识的自主建构过程，科学探究与知识的建构是在同一过程中发生的。建构知识与传授知识的本质区别在于：传授是自上而下的，知识的来源是教师和教材，接受者是学生。而建构则是自下而上的，学生的头脑本来就不是一张白纸，他们对于物理现象和问题存在着大量的前概念和特殊的认识和思维方式，这些原有认识只有在科学探究的过程中经过冲突和挑战才可能真正转变，科学的观念和思维方式才能真正建立起来。国内外物理教育的大量研究结果表明，学生学习科学知识的过程是在原有认识的基础上自主建构知识的过程，学生的原有认识和在探究过程中产生的认知冲突在物理知识的建构过程中起着十分重要的作用。 以探究的方式学习物理是当前国际物理教学的发展趋势。以华盛顿大学物理教育研究组编写的探究物理（Physics by Inquiry，1996）为例，该教材是在研究组长期对学生如何学习物理进行深入细致的研究基础上编写的，完全打破了传统物理教材的编写模式。作者在前言中指出：探究物理由一系列以实验为基础的单元组成，一步一步地将学生引入物理学和物质科学。学生通过深入地研究简单的物质系统及其相互作用，获取科学过程的直接经验。学生从自己的观察入手，发展基本的物理概念，使用并解释不同的科学表达方式，建构具有解释和预测功能的模型。所有单元设计都有明确的目的，发展学生的科学推理技能，提供将科学概念、表达方式和模型与实际问题建立联系的实践活动。 在探究过程中帮助学生建构知识的教学策略方面的研究也有了一定成果。下面仅举一个典型的例子，说明如何在教学过程中将科学探究与知识的建构统一起来。尼德若（Niedderer，1987）通过对1619岁的学生的研究，提出了一种以新科学哲学为基础的教学策略。其目的不是用科学理论代替学生自己的观点，而是让学生以探究的方式了解科学理论和自己的观点，并通过比较日常思维与科学思维的差异来达到学习科学概念的目的。这个策略包含以下六个阶段：1．准备：教学干预之前的过程，包括准备仪器和相关概念。2．开始：提出一个开放性问题。3．实施：包括下列内容：提出问题或形成假设，设计和进行实验，观察，理论讨论，总结发现。4．对结果进行讨论：全班讨论。5．与科学的结论进行比较：把学生的发现与相似的历史上的理论或者现代观念进行比较，找出不同之处，并讨论产生这些差异的原因。6．反思：鼓励学生回顾实施过程，并思考出现的特殊问题或困难。 这种教学策略的后三个步骤体现了科学知识的社会建构过程，将学生、教师、科学家视为一个大群体，学生通过探究只能得出个别结论，而不是普遍性的结论。通过与科学的结论进行比较和反思，将学生个体或小团体的认识发展为一般的认识，从而达到在探究过程中发展科学思维和建构知识的统一。四、科学探究能激发学生学习物理的内在动机，使学生有效地学习物理 物理课程难教又难学，老师的教与学生的学之间存在差异，这是国际物理教育领域面临的共同难题，表明传统的教学方式不能帮助学生有效地学习。许多研究者关于探究式教学进行了大量研究，结果表明，探究式教学比较符合学生的认识和发展过程。在物理教学中，科学探究将物理学科的探究本质与学生学习的探究过程有机地统一起来，体现了物理教学的本质特征。学生从原有的认识出发，积极参与寻找解释和答案的过程，真正成为探索物理世界的主体。它与启发式教学有着本质的区别，启发式仍然将教师放在主体地位，学生要*教师来启发，因此往往造成启而不发的局面。 科学探究可以激发学生学习物理的内在动机，充分发挥学习的潜能。在探究过程中，学生要明确研究的问题，自己收集和分析信息，做出假设或预测；要在老师的指导下，在共同讨论证据、比较结论以及把自己的结论和科学知识进行比较和建立联系的过程中，获得新的观点和新的思维方式，主动地构建、修正或放弃自己原有的认识和解释，从而扩展对科学的理解和认识。这个过程涉及到深层次思维过程结构的重组和元认知意义上的建构，可以提高学生的质疑、推理和批判性思考的能力，增强他们对自己学习的控制和责任感，从而更加有效地学习物理。 探究式教学不仅在西方国家有较长的历史和相关研究，在我国的台湾和香港也已经有了多年的实践。在我国的物理教学改革中，也有不少教师在尝试探究式教学，并取得了一定的成效。但由于受到课时的限制和应试教育的压力，高中物理课堂教学改革受到一定影响，但研究性学习和课题研究的开展在教师观念转变和经验积累两方面都起到了一定作用。五、对高中物理教学改革的建议 虽然学生学习科学的本质具有共性，国外和港、台的有关研究成果可供我们借鉴。但教学过程是一个非常复杂的过程，受多种因素的影响和制约，其中社会环境、文化背景和学校条件等因素也是不可忽略的，而正是在这些方面，我国与发达国家存在较大差异。从我国目前的情况来看，发达地区与不发达地区之间、重点中学与普通中学之间也存在很大差异。探究式教学作为一种现代物理教学模式，应作为我们教学改革和发展的方向，但不可能一步到位。在目前条件下，用科学探究的思想指导物理教学改革应当是可行的，关键在于教师对于探究性教学的认同和对于有效的物理教学的责任感，同时，教师自身对科学探究的理解和引导学生开展科学探究的能力也是非常重要的。 教师可以根据学校和学生的实际情况，将科学探究作为物理教学的指导思想，从以下三个方面入手，逐步改变传统的教学模式，向探究教学的方向发展。第一，将科学探究的思想体现在具体的教学方式和方法之中。教师应把握科学探究的本质，而不是将其形式化和程式化。例如，教师的讲授作为一种具体的教学方法，既可以变成满堂灌式的知识传授，也可以体现科学探究的思想，作为探究式教学的补充。关键在于教师在何时使用这种方法以及如何使用。第二，就像科学家的探究过程一样，学生的探究方式是灵活多样的，而不是一整套具体的模式和程序，教师应注意启发学生探究的积极性，培养他们自主探究的意识和能力。第三，科学探究并不一定需要装备良好的实验室，教师要想办法利用生活中的低成本的物品，因陋就简引导学生开展探究活动。 这样，用科学探究的思想指导物理教学就存在着多种教学方式，学生动手实验是其中一种重要的方式，但不是惟一的方式。任何物理教学内容都是科学探究过程与结果的统一，都是一个发现和提出问题直至问题解决的过程，只是在以前的教学中忽视了作为过程的科学探究方面，常常将科学的结论直接告诉学生，让学生理解和运用，使科学的过程与结果分离开来。用科学探究的思想和观念指导物理教学，教师首先要创造一种探究学习的课堂氛围，使学生逐步体验和认识到，学习物理就是在教师的引导和帮助下不断探索周围的物质世界，不断发展自己的认识和探究能力，形成科学的思维方式和行为习惯的过程。教师要从科学发展的角度认真研究教学内容，分析科学家提出和解决问题的研究方法；在充分了解学生的原有认识和思维方式的基础上，从学生发展的角度把握每一个重要物理问题的提出、研究和解决过程，针对学生的实际将大问题分解成小问题，最后转化为学生感兴趣而又能够解决的问题。给学生提供研究所需的仪器、数据或资料，引导学生用科学的研究方法和思维方式来探究问题的答案，尝试自己解决或通过合作学习解决这些问题。在学生遇到困难时，可以采用多种方式（如多媒体教学等）展示或重现物理学家的探究过程和思想方法，给学生以启迪。在这个过程中，引导学生主动寻求和建立知识之间的联系，自主建构对物理世界的认识。只有这样，物理课程标准提出的三维目标才能在学生身上真正实现。
探究式学习是新课程改革大力提倡的学习方式，在物理、化学等自然科学进行的探究式学习简称为科学探究。我国新的《物理课程标准》已将科学探究列入内容标准，并指出科学探究既是学习目标，又是重要的学习方式之一。科学探究在物理课程中不断得到重视和推行，有力地促进了学生科学素养的培养。但在物理课程实施中也发现了一些问题，部分教师对科学探究的内涵认识及对它的实施方法等方面还存在模糊认识、误区，这直接影响了教学效果。 那么如何正确有效地实施科学探究学习呢?结合学习、自身实践，笔者认为为了有效开展科学探究学习，教师应该做到： 一、正确理解科学探究的意义 科学探究指的是学生用以获取知识、领悟科学的思想观念、领悟科学家们研究自然界所用的方法而进行的各种活动。在物理教学中，学生通过科学探究活动，经历与科学家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，学习科学家的科学探究方法，领悟科学的思想和精神。新的物理课程标准为何把科学探究提到非常重要的地位呢?原因可以从两方面来分析： 1.从学习方式来看。传统的学习方式过于单一化，教师讲学生听的授受式、灌输式学习占统治地位。传统学习方式注重学生对物理知识的积累，忽视了对学生学习知识的过程与方法、情感、态度与价值观的培养，不利于培养学生的知识运用、创新能力和良好的科学素养。当然，现在倡导探究式教学，并不意味着要完全否定以占主导地位的教师讲、学生听的接受式学习，而是要改变以往单一的学习方式，实现教学方式的多样化。没有哪一种学习方式是最佳的学习方式，每种学习方式都有各自的优越之处。在对知识结构的理解、获得知识的效率上，接受式学习优于探究式学习，在知识获得的过程体验、探究能力、创新能力的培养上，探究式学习优于接受式学习。因此，探究式学习应该与接受式学习相结合，各取所长，实现学习方式的多样化，只有这样才有利于学生综合素质的提高。 2.从对科学探究的理解来看。首先，科学探究应当是科学的本质特征之一。物理学是一门科学，科学就其结果来说，是对自然界客观规律的反映的知识体系，就其认识过程来说，其基本特征应当是科学探究。自然界的奥秘只有通过人们的不断探究活动，才能透过自然现象，进而揭示其本质，从而形成科学理论。其二，科学探究是促进学生学习科学的有效方式，这是因为注重创设学习科学的环境，提供学生自己动手、动脑去主动探究自然的环境、条件与机会，从而激发他们的好奇心与求知欲，使之在探究过程中体验学习科学的乐趣，也就促进了学生对科学的学习。其三，科学探究是培养学生创新精神与实践能力的有效途径。《物理课程标准》把科学探究分为七个要素，即提出问题，猜想与假设，制定计划与设计实验，进行实验与收集证据，分析论证，评估以及交流与合作。可见，科学探究不但是一个逻辑的实证过程，同时还是一个充满创造性的思维过程，是一个发挥潜能、克服困难、艰辛探索、不断实践的过程。 二、转变教学观念，树立实施科学探究式教学的信心 新课程虽然实施了几年，但是传统的“教师为中心”的思想观念在一些教师的心中一直未能消除，他们习惯于传统的教学方式。有的教师认为实施科学探究需要较长时间，怕影响教学进度，影响学生的考试成绩。有的教师驾驭新课程的能力和信心不足，创造性和能动性不能充分发挥出来，无法行使其课程权力，也就不能大胆地去引领学生进行科学探究。因此，教师要转变观念，学习新课程的理念，树立学生是学习主体的思想，充分认识科学探究的重要性；在教学中要勤于思考，锐意进取，大胆创新，充分发挥自己的想象力和能动性，提高自己驾驭课程的能力，以此来激发学生的探究热情，引导学生积极思考，主动探索物理奥秘。 三、走出科学探究学习的认识误区 1.科学探究过程并非一定要要素齐备。《物理课程标准》把科学探究分为七个要素。这些要素是科学探究的完整过程，但不是科学探究学习的必需环节。一个具体的教学过程只要具有一两个要素，就有了探究性。也就是说科学探究学习不一定是“完整”的。根据要素的多少可以把科学探究学习分为完全探究和部分探究。完全探究能让学生了解科研的一般流程和方法，能够在开放的环境中培养学生的创新精神和实践能力。但是，由于这种形式需要耗费大量的时间，只能在教学中少而精的设计这样的探究课题，通常一个学期安排一到两个课题为宜。部分探究需要的时间相对较少，比较适合于课堂教学，有利于充分利用课堂教学的空间，现实而具体地改变学生的学习方式。若将两者有机结合起来，就能多角度地渗透科学探究学习的思想，最大限度地改变学生的学习方式，从而发展学生的智能。 2.科学探究不一定必须要动手。科学探究往往需要动手做，但更强调动脑。毕竟，真正的学习并非发生在学生的手上，而是发生在他们的脑袋里。只有学生的思维投入到科学探究活动过程中才会产生真正的探究。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。质子带正电，但质子(与中子一起)却能聚在一起构成原子。根据你的推测，原因是什么?教师提出这个问题，学生自然会想“：对呀，同性排斥啊，……可能除了库仑力之外还存在另一种力，使得质子相互吸引，不然怎么会，……”。 这段教学过程虽然没有让学生动手，但在猜想与假设、简单分析、得出结论的过程中，学生始终在思维着，体现出了探究的精神。 3.科学探究不要仅仅为了寻求某一个科学结论。有的教师总习惯于让学生在探究活动中获取某一个科学结论。为了让学生尽快得出结论，教师想法设法把学生的思维往教师的思路上引导，至于学生在探究过程中提出的其它问题，教师们常采取回避的态度；同时，学生一旦得出了某一科学结论，教师也就宣告本次探究活动结束。这种单纯为追求结论的探究活动是不可取的。诚然，探究过程需要得出某些结论，但更重要的是让学生主动参与探究的过程，在探究过程中培养学生的探究能力、探究精神。 四、发挥教师在科学探究学习中的指导作用 探究学习强调学生的主动性、自主性，但不能忽视教师的指导。科学探究学习承载着科学知识的掌握、科学探究能力的发展、科学态度的培养等多重任务。所以应该特别强调教师适时的、必要的、有效的指导，以追求真正从探究中有所收获。如果在科学探究活动中片面追求自主探究，那是很难完成任务的。例如，在学习《科学探究：摩擦力》时，一位教师通过创设情景，使学生发现滑动摩擦力在不同情况下其大小不同之后，对如何测量滑动摩擦力、采用控制变量法设计实验等，不做指导，就开始放手让学生自主探究“影响滑动摩擦力大小的因素”，结果探究活动只能停留在学生对这一现象的感性认识上，探究任务没有真正完成。因此，正确处理好学生自主与教师指导的关系，教师选择恰当的时机介入指导十分重要。对于一些探究主题、探究方法、探究过程复杂的探究活动，可以选择在探究之前进行指导，以便学生在探究过程中少走弯路，提高成功率；而对于一些比较简单的探究活动，教师适宜进行即时个别指导，如在巡视时发现一些能力较弱的小组加以指导，同时一定要掌握分寸，把握好学生的自主性。 五、坚持从易到难、循序渐进的原则 学生在初学物理时由于缺乏一定的探究能力，应该安排一些简单的探究活动，可进行具有个别或少量探究要素的活动，随着学生物理知识和技能的不断发展，可以逐步增加探究的要素。在循序渐进的探究活动中，学生对科学探究的基本步骤有了一定的了解，掌握了一定的科学方法，科学探究能力不断提高，教师可以根据实际情况安排学生经历具有完整要素的探究活动，对科学探究形成一个比较全面、深刻的认识。例如在“探究杠杆的平衡条件”时，学生已经有了一些探究的经历，教师可以根据学生的情况，让学生尝试探究的整个过程。 六、为科学探究提供多种资源支持 《物理课程标准》的很多教学内容要求通过科学探究活动来学习，科学探究成了物理教学的常规性活动，探究过程往往需要学生通过观察、实验、报刊、书籍、音像、电视、电脑、调查访问等多种渠道获取知识信息。如果只有传统的教学资源可用，教师在开展科学探究教学时就会受到束缚。学校应该认识到，仪器、设备是探究教学的重要组成部分，必须投入充足的资金用于购买仪器、设备并保障它们的使用，还要抓好校园网、图书馆、专用教室及各类教学设施的建设与使用。同时教师要帮助学生寻找、收集和利用学习资源，提倡使用身边随手可得的物品进行探究活动。利用身边随手可得的材料改进设计实验。组织学生进行探究活动不仅是解决新课程实验设备不足的权宜之计，而且还可以拉近物理学与生活的距离，让学生深切体验到科学的真实性，体会物理学的发展对人类生活和社会发展的影响，增强学生对物理学习的兴趣。 七、坚持形成性评价和终结性评价相结合的学生学习评价方法 科学探究学习与传统的学习方式相比，在强调传授知识与技能的同时，更强调学生能力的提高、学生建构知识的生成性和过程性。因此，探究学习的评价应区别传统的一张试卷、几道习题来完成对学生学习的评价。要对形成性评价和终结性评价给予同等重视，使学生的发展变化过程成为评价的组成部分，即评价不只关注学生是否探究出结论或结论是否正确，还应记录学生参加了哪些活动，投入的程度如何，在活动中有什么表现和进步等情况。评价可以采用学生自评、互评和教师对学生的评价相结合的方式。督促学生对他们自己的思考和表现进行评价，可以让他们更自觉地在学习过程中从事计划、实践、监控和纠正等工作，提高学生自我分析、自我调节、自我评价的能力；学生间的相互评价，主要在于形成客观的、集体的标准，而且通过互评与自评可以帮助学生形成正确的价值观；教师对学生评价的目的在于校正和激励学生的学习活动，促进学生的进一步发展。评价可以采用谈话、笔试、实验操作、行为观察、成长记录档案等形式进行。探究式学习是新课程改革大力提倡的学习方式，在物理、化学等自然科学进行的探究式学习简称为科学探究。我国新的《物理课程标准》已将科学探究列入内容标准，并指出科学探究既是学习目标，又是重要的学习方式之一。科学探究在物理课程中不断得到重视和推行，有力地促进了学生科学素养的培养。但在物理课程实施中也发现了一些问题，部分教师对科学探究的内涵认识及对它的实施方法等方面还存在模糊认识、误区，这直接影响了教学效果。
一、正确理解科学探究的意义
科学探究指的是学生用以获取知识、领悟科学的思想观念、领悟科学家们研究自然界所用的方法而进行的各种活动。在物理教学中，学生通过科学探究活动，经历与科学家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，学习科学家的科学探究方法，领悟科学的思想和精神。
1.从学习方式来看。传统的学习方式过于单一化，教师讲学生听的授受式、灌输式学习占统治地位。传统学习方式注重学生对物理知识的积累，忽视了对学生学习知识的过程与方法、情感、态度与价值观的培养，不利于培养学生的知识运用、创新能力和良好的科学素养。当然，现在倡导探究式教学，并不意味着要完全否定以占主导地位的教师讲、学生听的接受式学习，而是要改变以往单一的学习方式，实现教学方式的多样化。没有哪一种学习方式是最佳的学习方式，每种学习方式都有各自的优越之处。在对知识结构的理解、获得知识的效率上，接受式学习优于探究式学习，在知识获得的过程体验、探究能力、创新能力的培养上，探究式学习优于接受式学习。因此，探究式学习应该与接受式学习相结合，各取所长，实现学习方式的多样化，只有这样才有利于学生综合素质的提高。
2.从对科学探究的理解来看。首先，科学探究应当是科学的本质特征之一。物理学是一门科学，科学就其结果来说，是对自然界客观规律的反映的知识体系，就其认识过程来说，其基本特征应当是科学探究。自然界的奥秘只有通过人们的不断探究活动，才能透过自然现象，进而揭示其本质，从而形成科学理论。其二，科学探究是促进学生学习科学的有效方式，这是因为注重创设学习科学的环境，提供学生自己动手、动脑去主动探究自然的环境、条件与机会，从而激发他们的好奇心与求知欲，使之在探究过程中体验学习科学的乐趣，也就促进了学生对科学的学习。其三，科学探究是培养学生创新精神与实践能力的有效途径。《物理课程标准》把科学探究分为七个要素，即提出问题，猜想与假设，制定计划与设计实验，进行实验与收集证据，分析论证，评估以及交流与合作。可见，科学探究不但是一个逻辑的实证过程，同时还是一个充满创造性的思维过程，是一个发挥潜能、克服困难、艰辛探索、不断实践的过程。
二、转变教学观念，树立实施科学探究式教学的信心
新课程虽然实施了几年，但是传统的“教师为中心”的思想观念在一些教师的心中一直未能消除，他们习惯于传统的教学方式。有的教师认为实施科学探究需要较长时间，怕影响教学进度，影响学生的考试成绩。有的教师驾驭新课程的能力和信心不足，创造性和能动性不能充分发挥出来，无法行使其课程权力，也就不能大胆地去引领学生进行科学探究。因此，教师要转变观念，学习新课程的理念，树立学生是学习主体的思想，充分认识科学探究的重要性；在教学中要勤于思考，锐意进取，大胆创新，充分发挥自己的想象力和能动性，提高自己驾驭课程的能力，以此来激发学生的探究热情，引导学生积极思考，主动探索物理奥秘。
三、走出科学探究学习的认识误区
1.科学探究过程并非一定要要素齐备。《物理课程标准》把科学探究分为七个要素。这些要素是科学探究的完整过程，但不是科学探究学习的必需环节。一个具体的教学过程只要具有一两个要素，就有了探究性。也就是说科学探究学习不一定是“完整”的。根据要素的多少可以把科学探究学习分为完全探究和部分探究。完全探究能让学生了解科研的一般流程和方法，能够在开放的环境中培养学生的创新精神和实践能力。但是，由于这种形式需要耗费大量的时间，只能在教学中少而精的设计这样的探究课题，通常一个学期安排一到两个课题为宜。部分探究需要的时间相对较少，比较适合于课堂教学，有利于充分利用课堂教学的空间，现实而具体地改变学生的学习方式。若将两者有机结合起来，就能多角度地渗透科学探究学习的思想，最大限度地改变学生的学习方式，从而发展学生的智能。
2.科学探究不一定必须要动手。科学探究往往需要动手做，但更强调动脑。毕竟，真正的学习并非发生在学生的手上，而是发生在他们的脑袋里。只有学生的思维投入到科学探究活动过程中才会产生真正的探究。
这段教学过程虽然没有让学生动手，但在猜想与假设、简单分析、得出结论的过程中，学生始终在思维着，体现出了探究的精神。
3.科学探究不要仅仅为了寻求某一个科学结论。有的教师总习惯于让学生在探究活动中获取某一个科学结论。为了让学生尽快得出结论，教师想法设法把学生的思维往教师的思路上引导，至于学生在探究过程中提出的其它问题，教师们常采取回避的态度；同时，学生一旦得出了某一科学结论，教师也就宣告本次探究活动结束。这种单纯为追求结论的探究活动是不可取的。诚然，探究过程需要得出某些结论，但更重要的是让学生主动参与探究的过程，在探究过程中培养学生的探究能力、探究精神。
四、发挥教师在科学探究学习中的指导作用
探究学习强调学生的主动性、自主性，但不能忽视教师的指导。科学探究学习承载着科学知识的掌握、科学探究能力的发展、科学态度的培养等多重任务。所以应该特别强调教师适时的、必要的、有效的指导，以追求真正从探究中有所收获。如果在科学探究活动中片面追求自主探究，那是很难完成任务的。例如，在学习《科学探究：摩擦力》时，一位教师通过创设情景，使学生发现滑动摩擦力在不同情况下其大小不同之后，对如何测量滑动摩擦力、采用控制变量法设计实验等，不做指导，就开始放手让学生自主探究“影响滑动摩擦力大小的因素”，结果探究活动只能停留在学生对这一现象的感性认识上，探究任务没有真正完成。因此，正确处理好学生自主与教师指导的关系，教师选择恰当的时机介入指导十分重要。对于一些探究主题、探究方法、探究过程复杂的探究活动，可以选择在探究之前进行指导，以便学生在探究过程中少走弯路，提高成功率；而对于一些比较简单的探究活动，教师适宜进行即时个别指导，如在巡视时发现一些能力较弱的小组加以指导，同时一定要掌握分寸，把握好学生的自主性。
五、坚持从易到难、循序渐进的原则
学生在初学物理时由于缺乏一定的探究能力，应该安排一些简单的探究活动，可进行具有个别或少量探究要素的活动，随着学生物理知识和技能的不断发展，可以逐步增加探究的要素。在循序渐进的探究活动中，学生对科学探究的基本步骤有了一定的了解，掌握了一定的科学方法，科学探究能力不断提高，教师可以根据实际情况安排学生经历具有完整要素的探究活动，对科学探究形成一个比较全面、深刻的认识。例如在“探究杠杆的平衡条件”时，学生已经有了一些探究的经历，教师可以根据学生的情况，让学生尝试探究的整个过程。
六、为科学探究提供多种资源支持
《物理课程标准》的很多教学内容要求通过科学探究活动来学习，科学探究成了物理教学的常规性活动，探究过程往往需要学生通过观察、实验、报刊、书籍、音像、电视、电脑、调查访问等多种渠道获取知识信息。如果只有传统的教学资源可用，教师在开展科学探究教学时就会受到束缚。学校应该认识到，仪器、设备是探究教学的重要组成部分，必须投入充足的资金用于购买仪器、设备并保障它们的使用，还要抓好校园网、图书馆、专用教室及各类教学设施的建设与使用。同时教师要帮助学生寻找、收集和利用学习资源，提倡使用身边随手可得的物品进行探究活动。利用身边随手可得的材料改进设计实验。组织学生进行探究活动不仅是解决新课程实验设备不足的权宜之计，而且还可以拉近物理学与生活的距离，让学生深切体验到科学的真实性，体会物理学的发展对人类生活和社会发展的影响，增强学生对物理学习的兴趣。
七、坚持形成性评价和终结性评价相结合的学生学习评价方法
科学探究学习与传统的学习方式相比，在强调传授知识与技能的同时，更强调学生能力的提高、学生建构知识的生成性和过程性。因此，探究学习的评价应区别传统的一张试卷、几道习题来完成对学生学习的评价。要对形成性评价和终结性评价给予同等重视，使学生的发展变化过程成为评价的组成部分，即评价不只关注学生是否探究出结论或结论是否正确，还应记录学生参加了哪些活动，投入的程度如何，在活动中有什么表现和进步等情况。评价可以采用学生自评、互评和教师对学生的评价相结合的方式。督促学生对他们自己的思考和表现进行评价，可以让他们更自觉地在学习过程中从事计划、实践、监控和纠正等工作，提高学生自我分析、自我调节、自我评价的能力；学生间的相互评价，主要在于形成客观的、集体的标准，而且通过互评与自评可以帮助学生形成正确的价值观；教师对学生评价的目的在于校正和激励学生的学习活动，促进学生的进一步发展。评价可以采用谈话、笔试、实验操作、行为观察、成长记录档案等形式进行。
答：因此可以将科学探究能力界定为影响人的科学探究活动效率,促使科学探究活动顺利完成的个性心理特征。 在物理教学中,教师应该创设多样化的教学情境,重视学生科学探究能力的培养。 1 注重实验教学,使之成为培养科学探究能力的重要途径 物理学是一门以实验为基础的自然科学。高中物理新课程的各个模块均安排了一些典型的物理...
答：学探究的精神,更好地使学生养成科学探究的能力。【关键词】实验教学;科学探究;探究兴趣; 新一轮基础教育课程改革背景下,科学探究已被作为理科各科教学的核心并要求贯彻落实。作为自然学科之一的物理学科也不例外,物理新课程标准中最突出的特点是把科学探究列入到了课程内容标准中,强调在教学中要积极地培养学生的创新...
答：《物理课程标准》指出:“在义务教育阶段,物理课程不仅应该注重科学知识的传授和技能的训练,注重将物理科学的新成就及其对人类文明的影响等纳入课程,而且还应重视对学生终身学习愿望、科学探究能力、创新意识以及科学精神的培养。”科学探究贯穿于中学物理教育教学的各个环节,它要求教师在教学过程中应注重培养学生的科学探究...
答：积极开展兴趣小组活动辅助课堂教学势在必行。为激发学习兴趣，调动学生的积极性，培养学生的创新意识，提高学习效果，教师应以新的教学理念，拟订好活动计划、选择好活动内容、指导好活动具体实施并对活动各个环节进行总结与反思，积极开展初中物理兴趣小组活动，提高教学效果的同时，培养学生的科学素养。
答：《九年义务教育物理课程标准》倡导探究式的学习,注重学生自己动手、动脑探究科学规律,体验科学研究的方法,科学探究既是一种重要的教学方式,又是学生的学习目标。因此,在初中物理教学中,不仅要教给学生物理知识,更重要的是要引导学生经历一次物理学知识的“再发现”的过程,从而培养学生获取新知识的能力,收集和处理信息的...
答：摘要:物理实验探究教学在新课程物理教学中起着非常重要的作用,如果能有效地开展物理实验探究,将会激发起学生的求知欲,加强他们对基本知识的认识程度,还能培养他们的创新能力。关键词:物理实验教学;创新思维;创造能力;实验探究能力 物理是实验科学,实验在教学中占据了很大的地位,中学物理作为科学学习的学科,其教学目标是为...
答：构建探究式的学习方式是实现物理学科教学新理念、适应《普通高中物理课程标准》和新课程的需要，它能够帮助学生从被动的学习者转变为主动的学习者，在探究物理规律的过程中养成获取和处理信息的基本科学方法和思维模式，在参与解决问题、参与决策、参与小组讨论、参与学习评价的过程中逐步形成科学探究能力。在...
答：在教学中,教师应积极创设引发想象的情境,让学生尽情想象,激发学生思维火花。如在讲完摩擦力后,可以向学生提出,没有摩擦的世界将会什样?通过调动学生已有的知识与生活中的积累,对摩擦力有了更深的认识和巩固。四、重视物理实验,让学生体验物理。物理学是一门以实验为基础的学科。而物理新课程标准注重科学探究。它是...
答：《全日制义务教育物理课程标准》(以下简称《课标》)首次将科学探究作为学生的学习目标(内容)与重要的教学方式之一列在内容标准中,“旨在将学习的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”。《课标...
答：摘要：课程改革的重要任务就是要提高学生的实践能力和创新精神。科学学习要以探究为核心是，在教学中适当增加一些探索性实验，有利于提高学生的探索欲望，培养学生的创新能力，以探索性实验为载体可以培养小学生的科学研究能力,包括培养提出问题，建立假说能力；分析资料和解释数据的能力；设计方案和实施计划能力...
