科学探究

科学探究作为普通高中物理课程的一个重要理念 ,写入课程标准 ,它既是课程的重要目标之一 ,也是课程的重要内容之一 ,还是一种重要的学习方式。什么是科学探究 ?人们也许习惯于知道一个确切的定义 ,诸如 :科学探究就是指对自然、社会、思维等的客观规律的研究讨论、追根究底、多方寻求答案、解决疑问 ;或简单地说 ,就是象科学家一样地思考和工作。但仅仅记住这样一个定义是无法加深对科学探究的理解和把握的 ,我们真正需要的是知道如何进行科学探究 ,了解科学探究的具体细节 ,把握科学探究的思维方式和工作模式。下面的两个例子很有可能帮助…     

课堂教学中的科学探究--单摆周期教学设计

当前,培养学生的创新精神和实践能力客观上已成为推进素质教育的核心和教育改革的灵魂,在学生的心灵深处,具有强烈的探究、发现未知规律的欲望。课堂上的科学探究就是要使学生像科学家探究真理那样,在老师的指导下,以类似科学探究的方式,通过学生主动的探究实践,获得知识,成为知识与真理的探究者、发现者。物理学科是一门实验学科,教材内容有许多可供探究的素材,因此中学物理的科学探究教学模式既有物质基础,又有学生的心理基础,更符合时代对创新人才培养的要求。本文将科学探究单摆周期的教学实践总结如下:     

3-6岁幼儿科学探究的年龄特点及其引导

3-6岁幼儿在探究的兴趣点与目的性、所适宜的探究方法与探究记录方式、表达结果与交流等方面既具有共性又存在着明显的年龄差异.一般来说,小班幼儿更喜欢探究自己日常喜欢、熟悉的事物,探究兴趣不稳定,其探究方法更多局限于直接的感知与操作,探究视角小,对操作过程感兴趣,但不喜欢记录与表达,同伴间较少主动交流,对教师的提问虽能给出实时的回答,但说得极为简单,通常是重复已有的想法或同伴的表达.中班幼儿对生活中时有接触但不太熟悉的事物更容易表现出强烈的探究兴趣,喜欢观察特征明显、多元、有变化且好玩的事物与现象,会主动记录自己探究的猜想或结果,但还缺乏逻辑性与层次性,经常是看到什么就记录什么,在教师引导下能够围绕问题进行整体有序观察或两两比较探究,乐于与同伴交流.大班幼儿则开始逐渐对有一定挑战性的内容或问题表现出探究兴趣,喜欢关注事物的变化、细节特点与功用等,活动前预测、活动中检验与求证的能力有了明显提高,开始乐意尝试多元化、个性化的记录与表达方式,常常会边探究边交流讨论,甚至还会出现争论与协商.教师应关注不同年龄段幼儿科学探究学习的需求,提升自己研究幼儿发展、提供支持性教育的能力,以增进幼儿科学教育的适宜性,最终促进幼儿科学素养的全面发展.     

在科学实验探究中构建科学概念

2017版《义务教育小学科学课程标准》提出:科学教学要倡导探究式学习方式,引导学生在科学探究过程中发展思维能力、建构知识、形成求真的科学品质.新课程的实施,使科学课堂教学发生了巨大的变化,课堂的关注点已由原来的"知识传授"为主转变为"探究活动"为主,"科学探究"成为小学科学教学活动的核心要素.在小学科学教学中提出并实践...     

体验科学探究--滑动摩擦力与接触面粗糙程度间的关系

在现行教材中,无论初中还是高中都有类似这样的论述:“大量的实验表明:滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度有关,接触面越粗糙,摩擦力就越大。”而加拿大的《Conceptual Physics》、新加坡的《Physics:A Course For“0”Level》、新西兰的《Physics》和美国的《Physics(PSSC)》等教材,只讨论了滑动摩擦力的方向,对滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系都没给出确切的结论。我国一些大学物理教材仅含糊地提到滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关系,具体什么关系却没有详细介绍。针对教材中对这一问题处理方式的不同,最近我们…     

体验科学探究--关于"高温下玻璃变导体"实验的探究

中外教材对“在高温下玻璃变成导体”一节内容的处理方式不尽相同,如新西兰教材《Physics》(From6)、加拿大教材《ConceptualPhysics》及新加坡教材《Physics》未对此进行探讨。我国教材一般将其列为初二物理的演示实验,但人教版教材对电源未明确提出要求,物理通报版明确指出其实验电源为蓄电池。然而,美国的《Technical College Physics》一书中的类似实验醒目地指出“电源会伤及生命,注意安全”(这暗示着电源电压必大于36V安全电压)”。究竟采用什么样的电源提供电压才能确保高温下玻璃变导体的实验成功呢?为此,我们对这一问题展开了…     

教育中的“科学探究”:理论问题与实践策略

"科学探究"是当前国内外科学教育的关注热点。让学生经历"真实的科学探究",教师需要了解"真实科学探究"的本质,明确科学探究的教育指向,学会引导学生开展科学探究的方法。"真实科学探究"是科学知识生成、验证和发展的过程,面对的是开放性的问题,需要探究者科学知识、有关科学的知识、直觉、想象力、创造性以及个性品质的介入,不存在一套普适性的、"正确的"方法和逻辑。教育中的科学探究不是让学生生成和验证新的科学知识,而是理解科学知识及其产生的过程,学习过程性科学技能,培养科学思维和科学理解,形成合理的科学本质和价值观。引导学生开展科学探究,教师需要学会创设不同结构化程度的探究情境,重视学生自由式的探索性活动,充分利用探究活动中的错误或失败引导学生进行科学思维,学会协商型的对话策略和引导学生进行科学思维的对话方法。     

A Framework for Scientific Inquiry in Preschool

Early Childhood Education Journal - Preschool children have the capacity to engage in scientific practices and inquiry and develop understanding at a conceptual level. While engaging in inquiry...     

对物理教学开展科学探究的思考

加强科学探究,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,是当前基础教育课程改革的一个基本理念。科学探究是物理课程内容标准的重要组成部分,既是学生学习的目标,又是一种重要的教学方式。在课程改革教学实践中,怎样组织有效的科学探究,     

Scientific Inquiry in Educational Multi-user Virtual Environments

In this paper, we present a review of research into the problems of implementing authentic scientific inquiry curricula in schools and the emerging use of educational Multi-User Virtual Environments (MUVEs) to support interactive scientific inquiry practices. Our analysis of existing literature in this growing area of study reveals three recurrent themes: (1) with careful design and inclusion of virtual inquiry tools, MUVE-based curricula can successfully support real-world inquiry practices based on authentic interactivity with simulated worlds and tools, (2) Educational MUVEs can support inquiry that is equally compelling for girls and boys, and (3) research on student engagement in MUVE-based curricula is uneven. Based on these themes, we suggest that future large-scale research should investigate (1) the extent to which MUVE-based inquiry learning can be a viable substitute for the activities involved in real-world inquiry; (2) the impact of MUVEs on learning and engagement for currently underserved students, and (3) the impact on engagement and learning of individual aspects of MUVE environments, particularly virtual experimentation tools designed to scaffold student inquiry processes and maintain engagement. Additionally, we note that two identified issues with integrating scientific inquiry into the classroom are currently not addressed by MUVE research. We urge researchers to investigate whether (1) MUVE-based curriculum can help teachers meet state and national standards with inquiry curricula; and (2) scientific inquiry curricula embedded in MUVE environments can help teachers learn how to integrate interactive scientific inquiry into their classroom. This material is based upon work supported by the National Science Foundation under Grant No. 0310188. Any opinions, findings, and conclusions or recommendations expressed in this material are those of the authors and do not necessarily reflect the views of the National Science Foundation.     

例谈科学探究

新课标将科学探究列入内容标准,既强调它是一种教学方法,同时也强调它是一种学习目标。它要求教师要采用科学探究的方法,来指导教学,让学生经历科学探究的过程,学习科学探究的方法,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。     

国外科学探究活动的一个案例

如何在科学教育中开展科学探究活动 ,是一个摆在我们面前的崭新课题。学习和借鉴其它国家在科学课堂上的成功案例是一个很好的途径。本文以“物体的摆动”为例 ,介绍美国科学教师是如何在 5 -8年级学生中开展科学探究活动的。1.活动的组织形式和基本要求教师将学生分成四人一组 ,每一个同学在小组中承担一定的任务 ,如 :实验材料的管理员、观察实验的记录员、代表小组的交流汇报员等。材料的管理员可以到材料台上领取一段绳子、一把剪刀、一卷胶带和几个尺寸重量各不相同的垫片。每一组同学利用这些材料完成如下工作 :●用胶带将铅笔的一端…     

在化学实验教学中培养学生的科学探究能力

科学探究主要是指学生从问题或任务出发,积极主动地通过形式多样的活动获取知识、发展技能、培养情感体验为目的的学习方式。在化学实验教学中,培养学生的科学探究能力可以从以下四个方面来实现。     

美国俄勒冈州科学探究的工作单评价方法

工作单评价是目前较受推崇的科学探究评价方法.美国俄勒冈州的科学探究工作单评价有一套完善的运行程序,不仅以州制定的官方科学探究评分指南作为评价依据,还有相应保障实施的条件,给我国科学探究评价以一定的启示.     

Examining Educational Climate Change Technology: How Group Inquiry Work with Realistic Scientific Technology Alters Classroom Learning

This study with 79 students in Montreal, Quebec, compared the educational use of a National Aeronautics and Space Administration (NASA) global climate model (GCM) to climate education technologies developed for classroom use that included simpler interfaces and processes. The goal was to show how differing climate education technologies succeed and fail at getting students to evolve in their understanding of anthropogenic global climate change (AGCC). Many available climate education technologies aim to convey key AGCC concepts or Earth systems processes; the educational GCM used here aims to teach students the methods and processes of global climate modeling. We hypothesized that challenges to learning about AGCC make authentic technology-enabled inquiry important in developing accurate understandings of not just the issue but how scientists research it. The goal was to determine if student learning trajectories differed between the comparison and treatment groups based on whether each climate education technology allowed authentic scientific research. We trace learning trajectories using pre/post exams, practice quizzes, and written student reflections. To examine the reasons for differing learning trajectories, we discuss student pre/post questionnaires, student exit interviews, and 535 min of recorded classroom video. Students who worked with a GCM demonstrated learning trajectories with larger gains, higher levels of engagement, and a better idea of how climate scientists conduct research. Students who worked with simpler climate education technologies scored lower in the course because of lower levels of engagement with inquiry processes that were perceived to not actually resemble the work of climate scientists.     

方法与建模:两种竞争的探究教学模式评析

科学方法是美国中小学中普遍使用的探究教学模式,近年来,模型中心模式通过指出科学方法模式的施教是程序化的、与科学内容缺乏联系等问题,向科学方法模式在中小学探究教学实践中的优势地位发出挑战。二者的论争反映它们在科学探究内涵理解及探究教学实践中的核心关注不同,启发科学教育者认识到真正探究教学是在"活动"与"思维"的连续体中寻求平衡的过程,并在科学方法和模型中心模式各自的应用时机、师生关系建构及探究教学有效性认识等方面给予我国探究教学以有益启发。     

实施探究性教学培养学生科学素养的实践与探索

科学素养是一个国家民族素质的综合体现,培养学生的科学素养是素质教育的必然之举.探究性教学是以改变传统教学中学生被动接受知识的学习方式,来帮助学生形成对知识进行主动探究,并重视实际问题解决的一种有利于终身学习和发展的学习活动,是培养学生科学素养的一种高层次的教学方式.在教学中,通过实施探究性教学方法,并采用理论联系实际、增设探究性实验、创设创新题型和学生搞科研等多种途径来培养学生科学素养,取得了初步成效.     

思维型科学探究教学的理论建构

进入20世纪以来,科学探究一直是各国课程改革的核心主题.然而,由于教育工作者对科学探究本质的理解不足,科学探究教学未能达到预期的效果.本文通过对科学探究的历史回溯和本质剖析,明确了思维是科学探究的核心;基于当代学习理论和国际科学教育改革趋势,提出科学探究教学改革的五个基本原则;以思维型教学理论为指导,从教学目标、教学过程、教学评价三个方面构建了思维型科学探究教学的理论模型,以期为科学探究教学的实施提供系统有效的指导.     

Contextualizing the Relationship Between Nature of Scientific Knowledge and Scientific Inquiry

Science & Education - How nature of scientific knowledge (NOSK) or nature of science (NOS) and scientific inquiry (SI) are contextualized, or related to each other, significantly impacts both...