1、物理教学中的科学探究 案例分析,引入课题怎样引入课题才能引人入胜？引入课题的方法有哪些？,内 容,提出问题让学生做学习的主人，就要让学生自己提出问题，怎样引导学生提出问题？,猜想与假设这是科学探究中最具创造性的一环，怎样避免猜想与假设的盲目性？,制定计划与设计实验 这是实验探究的准备工作，也是探究成败的关键，需要培养学生哪些能力？,内 容,进行实验与收集证据 混乱？喧闹？拖沓？如何让课堂探究活动有序、高效地进行？,分析与论证 实验数据并不等于探究的结论，如何分析数据得出结论？,评估 评估可发展学生的批判性思维，如何引导学生对探究过程和结果开展评估？,内 容,交流与合作 科学探究的重要环节，既体
2、现在探究结束后，又贯穿在科学探究的各个环节中。,课堂总结 把课堂的最后时刻留给学生。,一、引入课题,“今教童子，必使其趋向鼓舞，心中喜悦，则其进自不能已。” 明代理学家 王守仁,一、引入课题,这节课，我们来学习光的反射。,光的反射,案例1,一、引入课题,开门见山，简洁明了，但难以激发学生的学习兴趣。,点评：,光的反射,案例1,一、引入课题,前面我们学习了光的直线传播，今天我们来学习光的反射。,光的反射,案例2,一、引入课题,看似承上启下，学生其实并不知光的反射与光的传播有何联系，同样平淡无奇，难以引起学生的兴趣。,点评：,光的反射,案例2,一、引入课题,前面我们学习了光的直线传播，同学们有没有
3、想过：在光传播的过程中，如果遇到障碍物，会怎么样呢？比如（演示）：一束手电筒的光射到镜子上，光是怎样传播的？生活中还有哪些现象与此类似？谁能描述一下这类现象的共同特点？这类现象，叫光的反射。今天，我们来探究光的反射。,光的反射,案例3,一、引入课题,点评：,光的反射,案例3,一、引入课题,光的反射,案例4,一、引入课题,点评：,教师提出一个问题让学生解决，学生在不知不觉中应用到光的反射知识，教师创设的这个情境自然而又巧妙，让学生在解决问题的一系列活动中产生对光的反射的兴趣，但学生的探究欲望还是不够强烈，因为用镜子观察隐藏的东西学生很熟悉，学生会觉得光的反射也不过如此罢了。,光的反射,案例4,一
4、、引入课题,为什么我们既能看到发光的物体又能看到不发光的物体？如在遮蔽门窗的教室内，打开电灯，我们不仅能看到发光的电灯，同时还能看到桌椅、墙壁、同学及周围一切本身不发光的物体，这是什么原因？演示平面镜反射激光引入反射现象，然后进一步引入“反射光”和“入射光”的概念，并提出问题：光线的反射遵从什么规律？,光的反射,案例5,一、引入课题,点评：,教师先提出一些学生司空见惯但又无法解释的光学现象，引发学生强烈的探究欲望，再通过镜子反射激光的演示实验迅速引出探究的课题，引入课题的效率很高，但学生并不明白“镜子反射激光”与“为什么能看见不发光的物体”之间有什么关系，两者之间有些脱节。,光的反射,案例5,
5、一、引入课题,视频：潜水艇在水下用潜望镜观察水面。提问：潜望镜怎么有如此神奇的本领呢？教师拿出一个潜望镜模型，让几个学生上台躲在讲台下用它观察，提问：你能看到同学们吗？大家想不想知道潜望镜的原理？要想知道潜望镜的原理，就得先学习光的反射知识。这节课我们就来探究光的反射规律，我相信大家学习了光的反射知识后，自己也能做一个潜望镜。,光的反射,案例6,一、引入课题,点评：,神奇又实用的潜望镜能极大地激发学生的兴趣和探究欲望，而教师的一句话“我相信大家学习了光的反射知识后，自己也能做一个潜望镜”，更能激发学生的探究热情。,光的反射,案例6,一、引入课题,光的反射,案例7,一、引入课题,点评：,这位老师
6、的课题引入无疑是非常成功的，因为不仅是学生，就是我们教师自己，也对“魔盒”产生了浓厚的兴趣，引发了强烈的探究欲望。这位老师是怎么做的呢？她没有直接引入课题，而是通过创设一个魔术这个情境引发学生强烈的认知矛盾，从而把探究变成他们的内在需求。,光的反射,案例7,一、引入课题,总之，教师要合理创设情境，引入课题时才能引人入胜。,一、引入课题,怎样 引入课题,介绍物理学家或物理学史引入新课,一、引入课题,课题 引入方式,如电磁感应一课的引入。通过前面的学习同学们已经知道，人们发现电现象和磁现象已有两千多年了。在这漫长的时间里，人们认为电就是电，磁就是磁，它们之间是没有联系的。直到1820年，丹麦物理学
7、家奥斯特通过实验，发现了 ,语 言 引 入,讲故事引入新课,一、引入课题,课题 引入方式,如机械运动的引入，可以讲这样一则故事：第一次世界大战期间，一名法国飞行员在高空2000米飞行的时候，发现脸旁有一个小东西，飞行员以为是一只小昆虫，敏捷地把它一把抓了过来，令他吃惊的是，抓到的竟是一颗德国子弹。这名法国飞行员为什么有这么大的本领呢？什么情况下我们也能顺利抓住一颗飞行的子弹？,语 言 引 入,借助生活中常见现象引入新课,一、引入课题,课题 引入方式,如摩擦起电两种电荷的引入。大家在日常生活中会经历这样的现象：秋天的晚上，脱掉身上的化纤或尼龙衣裤的时，会发出“啪啪“的响声，甚至出现火花;女同学用
8、塑料梳子梳头发，头发会随着梳子飘起来等等。这究竟是什么现象？产生这种现象的原因是什么呢？,语 言 引 入,借助生活中常见现象引入新课,一、引入课题,课题 引入方式,语 言 引 入,又如焦耳定律一课的引入。灯泡接入电路中时，灯泡和电线中流过相同的电流，灯泡和电线都要发热，可是实际上灯泡热得发光，电线的发热却觉察不出来。这是为什么？假如在照明电路中接入大功率的电炉，电线将显著发热，有可能烧坏它的绝缘皮，甚至引起火灾。这又是为什么？请同学们猜想一下，通电导体放出的热量可能与哪些因素有关呢？,一、引入课题,课题 引入方式,演 示 实 验 引 入,如大气的压强的引入。教师可以先演示模拟的“马得堡半球实验
9、”，也可以拿一个透明的装满水的玻璃杯，盖上硬纸片，先问学生：如果将杯倒置过来，并放开压在纸片的手，水会洒出来吗？纸片会掉下来吗？然后实际演示。,一、引入课题,课题 引入方式,演 示 实 验 引 入,又如在滑轮组一节的教学中，我们可以把滑轮组放在一黑匣中，演示时上端提线，下端线进入盒中，结果出线比进线长得多。此时，一般学生会感到好奇，基础扎实的学生会想到是省力杠杆并急于想得到证实，因此产生强烈兴趣，当盒子打开后，学生又会惊讶，心想这是杠杆吗？,一、引入课题,课题 引入方式,学 生 实 验 引 入,如惯性惯性现象一课的引入。教师让学生自己动手做一个小实验，把钢笔帽立在桌子上，下面压一张小纸条，然后
10、迅速抽出纸条，会发现钢笔帽不会倒，还保持原来的状态。在这个现象中包含着一个物理规律，认识这个规律，这个问题就迎刃而解了，那么究竟是什么规律呢？下面我们就来研究。,一、引入课题,课题 引入方式,学 生 实 验 引 入,如又如在照相机、幻灯机放大镜这两节课的引入。由学生在教师的指导下自己动手操作，变抽象为形象，这样能够加深学生的印象，也能通过他们自己亲自得出科学结论的形式，激发他们的学习兴趣。,一、引入课题,课题 引入方式,师 生 游 戏 引 入,如密度的引入。两杯液体，鉴别出哪杯是水，哪杯是酒精。两块金属，鉴别出哪块是铜，哪块是铁。两个相同的纸袋，不准打开袋子，鉴别哪个装铜块，哪个装铝块？学生都
11、猜测质量大的是铜块，结果发现里面一个装的是小铜块，一个装的是大铁块，而此时质量大的是铁块。由此引入应该在体积相同时比较质量的大小，进而进一步引入密度的概念。,二、提出问题,“提出问题有时比解决问题更重要。” 爱因斯坦,二、提出问题,案例1,光的反射,二、提出问题,案例1,光的反射,点评：,没有让学生自己提出探究的问题，学生还是在解决教师提出的问题，学生没有真正成为学习的主体，不利于培养学生的创造性思维。,二、提出问题,1能从日常生活、自然现象或实验现 象中发现与物理学有关的问题； 2能书面或口头表述这些问题； 3认识发现问题和提出问题对科学探究的意义。,二、提出问题,光的反射,案例2,二、提出
12、问题,案例2,光的反射,点评：,学生在教师的指导下，通过不断地思考观察到的现象，提出的问题越来越深入，越来越具体，学生真正成为学习的主人，学生的观察能力、分析问题的能力、创造性思维和语言表达能力都得到了锻炼。,二、提出问题,怎样让学 生提出问题,二、提出问题,怎样让学 生提出问题,案 例,两个体重看起来差不多的女士在河边散步，穿高跟鞋的对湿地的压痕明显比穿平跟鞋的压痕深，对此，你能提出一个什么问题？,为什么高跟鞋的压痕比平跟鞋深？,高跟鞋比平跟鞋对湿地的压痕深,力对物体的破坏作用和受力面积有什么关系？,二、提出问题,怎样让学 生提出问题,案 例,三、猜想与假设,1尝试根据经验和已有知识对问题的
13、成因提出猜想 ； 2对探究的方向和可能出现的实验结果进行推测与假设 ； 3认识猜想与假设在科学探究中的重要性。,三、猜想与假设,案例1,在密茂的树林中，太阳光透过树叶中的空隙，在地面上形成许多光斑，这些光斑大量都呈圆形，其明亮深浅不一，位置交错重叠。为什么这些光斑大都是圆的呢？,三、猜想与假设,案例1,猜想一：是因为树叶是圆的，所以影子是圆的。 猜想二：是因为太阳是圆的，地面的光斑也都是圆的。,三、猜想与假设,案例2,电磁铁磁性的强弱与什么因素有关？,在学生猜想与假设之前，老师先作引导：如果改变通过电磁铁的电流或者改变电磁铁的匝数，它的磁性强弱会改变吗？,三、猜想与假设,案例2,学生相互议论：
14、假设通过电磁铁的电流由1A增加到2A，电磁铁的磁性会怎样？是否可以这样推测：导线中的2A电流是两股1A电流汇合而成的，每股电流都产生一个磁场，两个相同磁场合在一起，电磁铁的磁性增强了。,三、猜想与假设,案例2,如果电磁铁的电流不变，线圈由100匝增加到200匝，它的磁性又会怎样？是否可以这样推测：200匝线圈是由两组100匝线圈组合而成的，每组线圈都产生一个磁场，两个相同磁场合在一起，电磁铁的磁性增强了。,三、猜想与假设,案例2,通过以上推测可以想到：电磁铁的线圈匝数越多，通过的电流越大，电磁铁的磁性将越强。,四、制定计划与设计实验,1明确探究目的和已知条件，经历制定计划与设计实验的过程； 2
15、尝试选择科学探究的方法及所需要的器材； 3尝试考虑影响问题的主要因素，有控制变量的初步意识； 4. 认识制定计划与设计实验在科学探究中的作用。,四、制定计划与设计实验,制定计划与设计实验，就是从操作的角度把探究的猜想与假设具体化、程序化。一般做法是先分析该探究要解决哪几个问题，每个问题有哪几种解决问题的方法，根据现有的条件和探究的要求，各应该选择哪种方法为好，然后根据这些被选中方法确定需要什么实验器材，按这些方法的逻辑关系构思出操作步骤。,推理得出电磁铁的线圈匝数越多，通过的电流越大，电磁铁的磁性将越强的假设之后，通过逻辑思维，很容易分析出实验需解决的问题有三个：怎样测量磁性强弱，怎样改变和测
16、量电流，怎样改变线圈匝数。这时就可以发动学生来讨论解决这些问题的方法。,影响电磁铁的磁性强弱的因素 ,四、制定计划与设计实验,案 例,怎样测量电磁铁磁性的强弱？ 学生A：看它能吸起多少根大头针或小铁钉。 学生B：看它能吸起多少铁屑（用天平称）。 学生C：看它对某一铁块的吸引力（用弹簧测力计把被电磁铁吸住的铁块拉开时弹簧计的读数）有多大。,影响电磁铁的磁性强弱的因素 ,四、制定计划与设计实验,案 例,怎样改变和测量通过电磁铁线圈的电流？ 学生D：用滑动变阻器改变线圈中的电流，用电流表测量电流的大小。 学生E：用增减电池来改变线圈中的电流，用串联小灯泡的亮度来比较电流的大小。,影响 电磁铁的 磁性
17、强弱 的因素 ,四、制定计划与设计实验,案 例,怎样改变电磁铁线圈的匝数？ 学生F：使用中间有抽头、能改变线圈匝数的现成电磁铁产品。 学生G：临时制作电磁铁线圈，边实验、边绕制。”,影响 电磁铁的 磁性强弱 的因素 ,案 例,四、制定计划与设计实验,五、进行实验与收集证据,1能通过观察和实验收集数据； 2能通过公共信息资源收集资料； 3尝试评估有关信息的科学性； 4. 会阅读简单仪器的说明书，能按书面说明操作；,五、进行实验与收集证据,5、会使用简单的实验仪器，能正确记录实验数据； 6、具有安全操作的意识 ； 7、认识进行实验与收集数据对科学探究的重要性。,五、进行实验与收集证据,此环节容易出
18、现混乱，主要表现如下： 1学生好奇无目的地玩耍实验器材， 探究活动效率低下； 2学生主动参与的积极性不高，你推她，他让你，缺乏互相合作； 3当老师要学生结束探究活动时，学生却停不下来。,五、进行实验与收集证据,解决办法： 1、合理分组，明确分工，明确探究的任务和内容； 2、要求学生人人参与探究，从中体验成功的乐趣； 3、教师巡视参与，对部分学生启发引导。,六、分析与论证,1能初步描述实验数据或有关信息； 2能对收集的信息进行简单的比较； 3能进行简单的因果推理； 4经历从物理现象和实验中归纳科学规律的过程； 5尝试对探究结果进行描述和解释； 6认识分析论证在科学探究中是必不可少的。,七、评估,
19、1有评估探究过程和探究结果的意识；,七、评估,有评估探究过程的意识：,七、评估,有评估探究结果的意识：,1、思考探究结果是否会和探究者原有的知识相矛盾？ 2、探究结果是否会和日常的经验、现象相冲突？ 3、探究结果中各因素之间的关系是否符合逻辑？是否能自圆其说？,在一个大热天，学生用天平和冰棒探究物体的质量是否与状态有关。实验结束后在小组交流时，发现各小组普遍测得冰熔化后的质量比熔化前大1克左右。,七、评估,案 例,2能注意假设与探究结果间的差异；,七、评估,3能注意探究过程中未解决的矛盾，发现新的问题；,七、评估,七、评估,案 例,4尝试改进探究方案； 5有从评估中吸取经验教训的意识；,七、评估,七、评估,有评估探究过程和探究结果的意识,有从评估中吸取经验教训的意识,尝试改进探究方案,经历评估的过程，获得某些评估的结果（优点和缺点）,有从评估的结果中吸取优点的愿望，有克服缺点的要求,把愿望和要求变为行动，形成新的探究方案,6认识评估对科学探究的意义。,七、评估,八、交流与合作,1能写出简单的探究报告； 2有准确表述自己观点的意识； 3在合作中注意既坚持原则又尊重他人； 4能思考别人的意见，改进自己的探究方案； 5有团队精神； 6认识科学探究中必须有合作精神。,九、课堂总结,把课堂的最后时刻留给学生。,谢谢！,
