高中物理探究教學(xué)的理論與實(shí)踐

PAGEPAGE50-寧波市教育科學(xué)規(guī)劃課寧波市教育科學(xué)規(guī)劃課題優(yōu)秀成果評(píng)審材料《高中物理探究教學(xué)的理論與實(shí)踐》課題研究報(bào)告寧波市鄞州區(qū)姜山中學(xué)課題負(fù)責(zé)人：周紀(jì)良課題組成員：姓名性別學(xué)歷職稱榮譽(yù)稱號(hào)職務(wù)周紀(jì)良男教育碩士高級(jí)教師鄞州區(qū)名教師教務(wù)主任張光成男大學(xué)本科高級(jí)教師區(qū)教壇新秀物理教研組長沈志霞女大學(xué)本科一級(jí)教師市教壇新秀教務(wù)副主任倪書恩男大學(xué)本科高級(jí)教師無政教副主任陳麗峰女大學(xué)本科一級(jí)教師無無謝萬鈞男大學(xué)本科一級(jí)教師區(qū)教壇新秀無馬雨峰男大學(xué)本科一級(jí)教師無無摘要在國外探究教學(xué)長期研究的基礎(chǔ)上，依托義務(wù)教育階段課程改革的已有嘗試，我們歸納了適合高中生認(rèn)知水平的探究技能，采用問卷調(diào)查法研究了高中生的探究技能現(xiàn)狀，力圖使高中的物理探究教學(xué)適合高中學(xué)生的實(shí)際水平，不簡單化、形式化，提高學(xué)生的探究技能與對(duì)科學(xué)探究本質(zhì)的理解水平。我們認(rèn)為開展高中物理探究教學(xué)務(wù)必加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)，不僅是教師做給學(xué)生看，改變學(xué)生感性認(rèn)識(shí)匱乏、實(shí)際經(jīng)驗(yàn)缺乏的實(shí)際現(xiàn)狀，更要加強(qiáng)學(xué)生自己動(dòng)腦設(shè)計(jì)、動(dòng)手做，有自己的實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡募僭O(shè)檢驗(yàn)型的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，把創(chuàng)新思維、實(shí)踐能力的培養(yǎng)落到實(shí)處。通過課堂教學(xué)實(shí)踐和行動(dòng)研究提出適合高中學(xué)生認(rèn)知水平的基于合作小組的“實(shí)驗(yàn)—理性”探究方法，提供了操作策略與案例。采用異質(zhì)小組合作學(xué)習(xí)，對(duì)課堂問題、課后習(xí)題、生活中的實(shí)際問題，開展實(shí)驗(yàn)探究、社會(huì)調(diào)查、圖書館探究、因特網(wǎng)探究。提出將信息技術(shù)與高中物理探究教學(xué)整合的三條途徑，途徑之一是利用因特網(wǎng)的探究學(xué)習(xí)；途徑之二是中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)測量；途徑之三是學(xué)生利用計(jì)算機(jī)建模，模擬物理現(xiàn)象、過程，處理物理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，提供了操作策略與案例。提出將信息技術(shù)與高中物理探究教學(xué)整合的三條途徑，途徑之一是利用因特網(wǎng)的探究學(xué)習(xí)；途徑之二是利用傳感器進(jìn)行中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)測量；途徑之三是利用計(jì)算機(jī)建模，模擬物理現(xiàn)象、過程，處理物理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，主要是利用EXCEL和Matlab軟件，提供了操作策略與案例。我們以物理新教材（必修模塊物理1、2）為基本材料，研究了其中適宜探究學(xué)習(xí)的知識(shí)點(diǎn)、實(shí)驗(yàn)、習(xí)題，并且開發(fā)設(shè)計(jì)探究學(xué)習(xí)的教學(xué)案例。優(yōu)秀教學(xué)的本質(zhì)在于那些組織得恰當(dāng)?shù)膯栴}。好的開放教學(xué)要具備足夠多的的示例。通過把探究教學(xué)理論應(yīng)用于高中物理教學(xué)實(shí)踐中，為2006年浙江省新課改的全面推廣和縱深推進(jìn)在理論和實(shí)踐上作了準(zhǔn)備。關(guān)鍵詞：新課改，物理教學(xué)，教學(xué)策略，探究學(xué)習(xí)，信息技術(shù)目錄一、課題研究的提出··························································5（一）本課題的研究背景······················································51、傳統(tǒng)教學(xué)的弊端呼喚探究教學(xué)·······································52、深化物理探究教學(xué)變革············································53、我校實(shí)施本研究課題已經(jīng)具備了基礎(chǔ)條件···························6（二）本課題的研究意義······················································6二、相關(guān)概念的界定及理論基礎(chǔ)···············································6（一）相關(guān)概念的界定·······················································61、探究學(xué)習(xí)與探究教學(xué)···············································72、高中物理探究教學(xué)策略············································7（二）理論基礎(chǔ)·······························································71、物理學(xué)科基礎(chǔ)保障探究教學(xué)的科學(xué)性和深廣度······················72、心理學(xué)基礎(chǔ)保障探究學(xué)習(xí)的自覺性，提高探究教學(xué)中師生元認(rèn)知水平·83、教育學(xué)思想能端正教學(xué)觀念，引領(lǐng)教學(xué)行為··························94、實(shí)踐性知識(shí)是開展探究教學(xué)的主要源泉·······························9三、課題研究的目標(biāo)·····························································9四、課題實(shí)施的原則···························································10（一）系統(tǒng)性原則····························································10（二）主動(dòng)性原則····························································10（三）漸進(jìn)性原則····························································10五、課題的研究與實(shí)踐························································10（一）課題的實(shí)施概況·························································10（二）課題具體研究的過程···················································111、基礎(chǔ)研究····························································112、實(shí)踐研究····························································14六、課題研究的主要成果·······················································27（一）學(xué)生層面實(shí)踐成果·····················································27（二）學(xué)生層面實(shí)踐成果·····················································28七、討論與結(jié)論································································28八、參考文獻(xiàn)··································································29九、附件·······································································29附件1中學(xué)生探究學(xué)習(xí)技能調(diào)查問卷與分析表······························30附件2高中物理探究教學(xué)案例舉例·········································35附件3高中物理新教材中的探究內(nèi)容分析·································附件4教師獲獎(jiǎng)?wù)撐母郊?教師獲得榮譽(yù)課題研究大事記一、課題研究的提出（一）本課題的研究背景1、傳統(tǒng)教學(xué)的弊端呼喚探究教學(xué)主要對(duì)傳統(tǒng)的物理課堂教學(xué)過程諸要素中不符合探究式學(xué)習(xí)的方面進(jìn)行分析。教師是課堂教學(xué)的中心，教師準(zhǔn)備上課，教師給學(xué)生講解新課，教師幫助學(xué)生鞏固復(fù)習(xí)，一切都是教師事先安排好的。不過，不是所有學(xué)生都能達(dá)到教師事先確定的目標(biāo)。學(xué)生的學(xué)習(xí)沒有納入正式管理的視野，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的管理手段主要是布置練習(xí)作業(yè)題，檢查作業(yè)題的完成情況。教學(xué)內(nèi)容以教材為主，并且以高考考試考綱規(guī)定的內(nèi)容為準(zhǔn)繩，對(duì)考綱不要求的教材內(nèi)容，教師課內(nèi)不講，讓學(xué)生課外自己看；學(xué)生則認(rèn)為教師不教，高考不考，提不起興致去看。這樣一來，本來是為開闊學(xué)生視野，加深學(xué)生理解，完善學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)，激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)興趣的教材內(nèi)容，被無情地拋棄了。教材以教師講授為主，教師對(duì)學(xué)生閱讀教材指導(dǎo)不力，學(xué)生因?yàn)槿鄙賹?duì)教材的通讀、精讀，導(dǎo)致對(duì)教材內(nèi)容不熟悉，對(duì)教材結(jié)構(gòu)不清楚，對(duì)教材布局謀篇的意圖更無從理解，字里行間的意思聞所未聞。部分學(xué)生高中畢業(yè)時(shí)，沒有完整地通讀一遍教材，精讀、鉆研更加無從談起。部分學(xué)生盡管做了許多題目，但僅僅一知半解。教材中表格內(nèi)列舉的各種科學(xué)技術(shù)數(shù)據(jù)沒有引起學(xué)生和許多教師的重視。把數(shù)據(jù)作為證據(jù)，利用實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行解釋的意識(shí)淡薄。由于沒有詳細(xì)的科學(xué)技術(shù)數(shù)據(jù)作為理解概念的基礎(chǔ)，也沒有親自動(dòng)手進(jìn)行探究，許多學(xué)生只是機(jī)械地記憶知識(shí)條目，記了忘，忘了再記，時(shí)間一長，沒忘的又混淆了，遷移能力無從談起。教材中的實(shí)驗(yàn)沒有得到足夠的應(yīng)有的重視。學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)、課堂演示實(shí)驗(yàn)在相當(dāng)一部分中學(xué)沒有得到落實(shí)。用黑板實(shí)驗(yàn)代替實(shí)際實(shí)驗(yàn)以應(yīng)付考試的現(xiàn)象依然存在。學(xué)生的課余小制作、小實(shí)驗(yàn)成了一塊荒蕪的田野，極少有人在那里辛勤耕作。教學(xué)方式以多輪反復(fù)講授為主，高中三年的教學(xué)內(nèi)容趕在一年半內(nèi)上完了，擠出來的時(shí)間就是做題目、講題目，以求得在全國統(tǒng)一考試中取得分?jǐn)?shù)上的優(yōu)勢(shì)。教育為學(xué)生的終身發(fā)展奠定基礎(chǔ)被唯一地解釋為考上大學(xué)，考上更好一些的大學(xué)。由于過多地迎合了家長的需要，而不顧及國家的需要，學(xué)校被社會(huì)異化為升學(xué)機(jī)器，升學(xué)率高，就是好學(xué)校。只從結(jié)果評(píng)價(jià)教師，班平均分高的教師就是好教師，不管該平均分取得的綜合因素。由于升學(xué)率成了評(píng)價(jià)學(xué)校和教師的唯一標(biāo)準(zhǔn)，費(fèi)事費(fèi)時(shí)的探究式學(xué)習(xí)受到教師、教學(xué)計(jì)劃、教學(xué)時(shí)間、教學(xué)評(píng)價(jià)、學(xué)校、社會(huì)等多方面的制約。解題一般采用“題型+方法”的訓(xùn)練方法。這種以應(yīng)付考試為主要目的的解題訓(xùn)練，缺少實(shí)際生活的基礎(chǔ)，雖使得一部分學(xué)生的邏輯推理能力得到強(qiáng)化，但更多的一部分學(xué)生則做過的題目會(huì)解，沒做過的不會(huì)做，還有一部分則純粹是套公式，公式套對(duì)了，則對(duì)，套錯(cuò)了，則錯(cuò)，根本沒有建立依據(jù)物理學(xué)的基本規(guī)律，結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行具體問題具體分析的能力。這使得一部分學(xué)生認(rèn)為高中階段所學(xué)的知識(shí)在實(shí)際工作中根本沒用。因?yàn)檫@種教學(xué)方式和學(xué)習(xí)方式?jīng)]有實(shí)現(xiàn)“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”的課程理念，只是給學(xué)生一堆僵化的知識(shí)，而沒有極大地激發(fā)學(xué)生的思維；學(xué)生也沒有學(xué)以致用，沒有極大地提高自己的能力，因而產(chǎn)生了這種學(xué)習(xí)無用的思想。新世紀(jì)需要新的人才，培養(yǎng)新的人才要求新的教育，新的教育要求新的課程，新課程倡導(dǎo)新的學(xué)習(xí)方式，新的學(xué)習(xí)方式需要在新的探究教學(xué)的過程中形成。因此必須對(duì)高中物理探究教學(xué)過程進(jìn)行理論研究。2、深化物理探究教學(xué)變革高中物理新課程標(biāo)準(zhǔn)倡導(dǎo)教學(xué)方式的變革，提倡科學(xué)探究教學(xué)，但我們發(fā)現(xiàn)在當(dāng)前中學(xué)物理探究教學(xué)研究和實(shí)踐中存在如下問題。⑴缺乏對(duì)高中物理探究教學(xué)過程的系統(tǒng)研究較多教師對(duì)探究教學(xué)的認(rèn)識(shí)是零散的、不系統(tǒng)的，造成在教學(xué)實(shí)踐中處于模仿和被動(dòng)理解狀態(tài)。⑵物理探究教學(xué)實(shí)施策略和途徑的匱乏首先，缺少對(duì)高中學(xué)生的探究技能現(xiàn)狀的調(diào)查，不能有針對(duì)性的對(duì)學(xué)生必要的探究技能技能進(jìn)行訓(xùn)練；第二，對(duì)如何實(shí)施物理探究教學(xué)的策略缺乏深度探索，致使探究教學(xué)形式化，比較膚淺。第三，在實(shí)施探究教學(xué)時(shí)，只注重通過新課教學(xué)這一途徑進(jìn)行探究，而沒有從物理教學(xué)其他途徑（實(shí)驗(yàn)教學(xué)、課外實(shí)踐活動(dòng)、習(xí)題教學(xué)等方面）實(shí)施探究教學(xué)。同時(shí)對(duì)教材可以實(shí)施探究教學(xué)的探究點(diǎn)缺乏系統(tǒng)研究，造成對(duì)探究點(diǎn)的把握不準(zhǔn)。3、我校實(shí)施本研究課題已經(jīng)具備了基礎(chǔ)條件周紀(jì)良同志經(jīng)過三年教育碩士的學(xué)習(xí)已有一定理論功底，并積累了相當(dāng)數(shù)量的關(guān)于探究教學(xué)的素材。我校的物理實(shí)驗(yàn)室條件已經(jīng)達(dá)到市先進(jìn)水平。我校辦公室電腦全部開通ADSL寬帶網(wǎng)，校園內(nèi)外采用光纜連接，市教育局批準(zhǔn)我校為市現(xiàn)代教育技術(shù)示范學(xué)校。我們物理組由物理教師和信息技術(shù)教師組成。許多年輕同志已掌握了計(jì)算機(jī)軟件Matlab、Excel等的使用方法，以及傳感器與計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理的技術(shù)。針對(duì)當(dāng)前高中物理探究教學(xué)研究和實(shí)踐中存在的問題，課題組根據(jù)教學(xué)實(shí)際，經(jīng)過浙江師范大學(xué)教授和物理特級(jí)教師的論證提出《高中物理探究教學(xué)的理論與實(shí)踐》這一研究課題，并于2004年8月被立項(xiàng)為寧波市基礎(chǔ)教育教學(xué)課題。（二）本課題的研究意義（1）高中物理探究教學(xué)的理論與實(shí)踐，能提高教師的課程素養(yǎng)，革新傳統(tǒng)的課堂教學(xué)，落實(shí)新課程理念。（2）高中物理探究教學(xué)的理論與實(shí)踐，能轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，使學(xué)生樹立學(xué)生的探究意識(shí)，訓(xùn)練學(xué)生的探究技能。在高中物理中施行探究教學(xué)的意義在于：能夠有效地鼓勵(lì)學(xué)生思考，激發(fā)學(xué)生思維，養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣，宏揚(yáng)質(zhì)疑精神；保護(hù)好奇心，練就獲取新知能力；掌握物理知識(shí)，培養(yǎng)探究技能；鼓勵(lì)合作學(xué)習(xí)，具備創(chuàng)新能力；提高科學(xué)素養(yǎng)，熏陶科學(xué)精神。二、相關(guān)概念的界定及理論基礎(chǔ)（一）相關(guān)概念的界定1、探究學(xué)習(xí)與探究教學(xué)科學(xué)探究指的是科學(xué)家們用以研究自然界并基于此種研究獲得的證據(jù)提出種種解釋的多種不同途徑?？茖W(xué)探究也指的是學(xué)生們用以獲取知識(shí)、領(lǐng)悟科學(xué)的思想觀念、領(lǐng)悟科學(xué)家們研究自然界所用的方法而進(jìn)行的各種活動(dòng)。美國國家研究理事會(huì)．美國國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)．科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社．1999本課題組所界定的“探究學(xué)習(xí)”是上述第二層意義，即學(xué)生自主參與知識(shí)的獲取過程，獲得探究自然的各種技能，領(lǐng)悟科學(xué)的思想觀念、領(lǐng)悟科學(xué)家們研究自然界所用的方法而進(jìn)行的各種課內(nèi)外活動(dòng)。探究是一種復(fù)雜的學(xué)習(xí)活動(dòng)。它涉及到觀察現(xiàn)象；提出問題；查閱書刊及其他信息資源以便了解已有的知識(shí)；設(shè)計(jì)調(diào)查和研究方案；根據(jù)實(shí)驗(yàn)證據(jù)來核查已有的結(jié)論；運(yùn)用各種手段來搜集、分析和解釋數(shù)據(jù)；得出答案、進(jìn)行解釋并做出預(yù)測；把結(jié)果告之于人。探究需要明確假設(shè)、運(yùn)用批判思維和邏輯思維、考慮各種可能的解釋。美國國家研究理事會(huì)科學(xué)、數(shù)學(xué)及技術(shù)教育中心．科學(xué)探究與國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)．羅星凱等譯．北京：科學(xué)普及出版社．2004．(8)14簡單地講，探究就是尋找問題和解決問題的過程，是一種人類的思考方式、一種尋找證據(jù)的方法、一種了解事物的過程。美國國家研究理事會(huì)科學(xué)、數(shù)學(xué)及技術(shù)教育中心．科學(xué)探究與國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)．羅星凱等譯．北京：科學(xué)普及出版社．2004．(8)14探究教學(xué)是以學(xué)生自主參與知識(shí)的獲取為主要特征，以教師的適當(dāng)引導(dǎo)或共同參與探究活動(dòng)為主要指導(dǎo)方式，以掌握基礎(chǔ)知識(shí)和探究技能、激發(fā)思維能力，培養(yǎng)探索世界的積極態(tài)度為目的的教學(xué)活動(dòng)。探究教與學(xué)的核心是學(xué)生知識(shí)的自主建構(gòu)任長松．探究式學(xué)習(xí)：學(xué)生知識(shí)的自主建構(gòu)．博士論文．北京師范大學(xué)．2003任長松．探究式學(xué)習(xí)：學(xué)生知識(shí)的自主建構(gòu)．博士論文．北京師范大學(xué)．20032、高中物理探究教學(xué)策略高中物理探究教學(xué)策略是指在探究教學(xué)理論的指導(dǎo)下，在高中物理探究教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，為建構(gòu)學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)，發(fā)展學(xué)生的探究能力，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，而建立的課堂教學(xué)的結(jié)構(gòu)（順序排列）和師生間連續(xù)的有實(shí)在內(nèi)容的交流。（二）理論基礎(chǔ)態(tài)度與觀念思想與方法知識(shí)與操作技能物理課堂探究教與學(xué)科學(xué)探究教育學(xué)基礎(chǔ)物理學(xué)基礎(chǔ)心理學(xué)基礎(chǔ)實(shí)踐知識(shí)態(tài)度與觀念思想與方法知識(shí)與操作技能物理課堂探究教與學(xué)科學(xué)探究教育學(xué)基礎(chǔ)物理學(xué)基礎(chǔ)心理學(xué)基礎(chǔ)實(shí)踐知識(shí)1、物理學(xué)科基礎(chǔ)保障探究教學(xué)的科學(xué)性和深廣度。物理學(xué)科基礎(chǔ)包括物理學(xué)史、科學(xué)哲學(xué)觀、中學(xué)物理學(xué)科知識(shí)體系等。（1）物理學(xué)史物理學(xué)史是研究物理學(xué)辨證發(fā)展的過程的規(guī)律的一門學(xué)科。物理學(xué)史對(duì)解放人類思想，破除迷信，宏揚(yáng)理性具有十分重大的價(jià)值。物理學(xué)史對(duì)于物理教育的作用可以概括為以下十一個(gè)方面：優(yōu)化教學(xué)過程、培養(yǎng)科學(xué)思維、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)科學(xué)方法、提高人文素養(yǎng)、樹立哲學(xué)理念、接受美學(xué)熏陶、辨證教學(xué)關(guān)系、借鑒歷史經(jīng)驗(yàn)、明辨科學(xué)是非、宏揚(yáng)科學(xué)精神蔡鐵權(quán)．物理學(xué)史與物理教育．浙江師范大學(xué)學(xué)報(bào)．第23卷第3期．2000．8。蔡鐵權(quán)．物理學(xué)史與物理教育．浙江師范大學(xué)學(xué)報(bào)．第23卷第3期．2000．8從學(xué)習(xí)物理學(xué)歷史過程中我們可以吸取不少的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，從物理學(xué)史記錄的科學(xué)家的真實(shí)探索中獲得有益的啟迪。讓學(xué)生探究物理學(xué)中主要概念的發(fā)展歷史或者利用歷史上的一段經(jīng)典探究范例來代替教材中簡單呈現(xiàn)的結(jié)論，例如利用因特網(wǎng)了解海王星的發(fā)現(xiàn)歷史，理解科學(xué)探究中提出問題、建立假設(shè)、尋找證據(jù)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)、發(fā)表的科學(xué)流程。學(xué)生在同樣獲得知識(shí)的同時(shí)，還受到了物理學(xué)特有的人文氣息的熏陶，更明了了知識(shí)發(fā)現(xiàn)的過程，促進(jìn)了態(tài)度與價(jià)值觀的形成。充分挖掘與利用物理學(xué)史是開展探究教學(xué)的一個(gè)重要方面。（2）科學(xué)哲學(xué)觀愛因斯坦曾這樣談及物理學(xué)與哲學(xué)的關(guān)系：科學(xué)研究的結(jié)果，往往使離開科學(xué)領(lǐng)域很遠(yuǎn)的問題的哲學(xué)觀點(diǎn)發(fā)生變化。在中學(xué)物理教學(xué)中，對(duì)科學(xué)的理解應(yīng)該把握幾個(gè)尺度。首先，科學(xué)知識(shí)、科學(xué)觀念是一個(gè)目前來講正確的但又逐漸演進(jìn)的知識(shí)體系。講基本的科學(xué)知識(shí)體系是正確的，有利于科學(xué)知識(shí)的傳承；講科學(xué)知識(shí)是演進(jìn)的，有利于人類的理性的批判反思。我們要通過物理概念規(guī)律的教學(xué)，幫助學(xué)生建立科學(xué)的知識(shí)結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)分析解決問題的能力，以利于學(xué)生的終身發(fā)展。其次，按照現(xiàn)代科學(xué)的觀點(diǎn)，伽利略、笛卡兒、牛頓建立的牛頓力學(xué)體系和所包含的哲學(xué)思想，如機(jī)械決定論、還原論不能當(dāng)作高中階段的終極真理進(jìn)行教學(xué)。高中教學(xué)中不能太絕對(duì)、太線性、太完美。應(yīng)該給予學(xué)生有關(guān)現(xiàn)代科學(xué)的激動(dòng)人心的事實(shí)與觀點(diǎn)，激勵(lì)他們?nèi)ヌ剿?。第三，現(xiàn)在的科學(xué)教學(xué)過于強(qiáng)調(diào)科學(xué)理性的一面，弱化人文的一面?；A(chǔ)教育中，應(yīng)該將科學(xué)（Science）的理性與邏輯，故事（Story）的想象力與文化，精神（Spirit）的感覺與創(chuàng)造性結(jié)合起來，這是后現(xiàn)代主義的3S。（3）中學(xué)物理學(xué)科知識(shí)體系中學(xué)物理學(xué)科知識(shí)體系，包括物理學(xué)的知識(shí)、方法與思想、生活物理、物理學(xué)前沿、STS教育等，是學(xué)生必備的基礎(chǔ)科學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)。通過對(duì)中學(xué)物理學(xué)科知識(shí)體系的探究學(xué)習(xí)，能夠?qū)W(xué)生從小學(xué)、初中時(shí)期的感性直覺思維為主，發(fā)展成為以理性邏輯思維為主。物理顧名思義為“萬物之理”，物理知識(shí)不是形而上學(xué)，純粹哲學(xué)里的東西。物理就在我們身邊，物理知識(shí)涵蓋了人類生活的整個(gè)時(shí)間空間。從步行到馬車到汽車到飛機(jī)到個(gè)人飛行器；從平拋運(yùn)動(dòng)到人造衛(wèi)星到空間站；從太空旅館到火星探測到星際旅行，從普通電鍵到聲控開關(guān)、感應(yīng)自動(dòng)門、自動(dòng)燈，從雙線繞法到漏電保護(hù)器，從壓力鍋到太陽能熱水器到電磁灶到微波爐；從電磁波發(fā)射和接收到電視、手機(jī)、因特網(wǎng)；從全反射到光纖通訊；從光電效應(yīng)到有聲電影到自動(dòng)控制；從哈勃望遠(yuǎn)鏡到哈伯常數(shù)到宇宙大爆炸；從信鴿識(shí)途到海豚超聲定位到全球定位系統(tǒng)GPS．．．．．．。物理知識(shí)聯(lián)系著人們的衣食住行，物理知識(shí)聯(lián)系著現(xiàn)代社會(huì)的生活、生產(chǎn)、科研和高新科技和科學(xué)發(fā)展的前沿。學(xué)以致用是物理學(xué)習(xí)的根本。要通過學(xué)習(xí)方式的變革，突顯現(xiàn)代學(xué)習(xí)方式的直接性、體驗(yàn)性、問題性、應(yīng)用性。2、心理學(xué)基礎(chǔ)保障探究學(xué)習(xí)的自覺性，提高探究教學(xué)中師生元認(rèn)知水平。心理學(xué)進(jìn)展不斷改變著人們?cè)械年P(guān)于教師、學(xué)生、學(xué)習(xí)的觀念。（1）建構(gòu)主義理論建構(gòu)主義認(rèn)為：知識(shí)是學(xué)習(xí)者在一定的情景下，借助于他人的幫助，利用必需的學(xué)習(xí)資料，通過意義建構(gòu)的方式而獲得的。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論強(qiáng)調(diào)：①以學(xué)生為中心，學(xué)生是學(xué)習(xí)的主動(dòng)建構(gòu)者，教師只起輔助和指導(dǎo)作用。②強(qiáng)調(diào)情景對(duì)意義建構(gòu)的作用，要充分利用學(xué)生原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中的有關(guān)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行意義建構(gòu)。③強(qiáng)調(diào)協(xié)作學(xué)習(xí)。即在他人指導(dǎo)和相互協(xié)作中學(xué)習(xí)。④強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)習(xí)環(huán)境的設(shè)計(jì)。（2）人本主義心理學(xué)人本主義心理學(xué)重視學(xué)習(xí)的情感因素，其代表人物是羅杰斯和馬斯洛，人本主義學(xué)習(xí)觀主張學(xué)習(xí)是人性的自我實(shí)現(xiàn)，是學(xué)習(xí)者內(nèi)在潛能的發(fā)揮；學(xué)習(xí)者是主體，必須受到尊重；有效學(xué)習(xí)的重要條件是人際關(guān)系；最有用的學(xué)習(xí)是學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)。羅杰斯提倡的意義學(xué)習(xí)，而這種意義學(xué)習(xí)是以自由為先決條件的，即允許學(xué)生自由地進(jìn)行自發(fā)的、自我依賴的學(xué)習(xí)，在這種學(xué)習(xí)系統(tǒng)中，學(xué)習(xí)者可以自由地去實(shí)現(xiàn)自己所有的潛能。他提出教學(xué)中應(yīng)以學(xué)生為中心，反對(duì)把學(xué)生看作“較大的白鼠”和“較慢的電子計(jì)算機(jī)”。意義學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī)是產(chǎn)生于人類基本的自我實(shí)現(xiàn)傾向。其學(xué)習(xí)目的是使學(xué)生成為一個(gè)能充分發(fā)揮作用的人。教師所扮演的是一個(gè)促進(jìn)者的角色。3、教育學(xué)思想能端正教學(xué)觀念，引領(lǐng)教學(xué)行為主體性教育理論對(duì)誰是主體的問題，大致有以下幾種觀點(diǎn)①“學(xué)生唯一主體觀”認(rèn)為，在教育、教學(xué)過程中，學(xué)生始終處于主體—內(nèi)因的地位，而教師始終處于客體—外因的地位。②“教師唯一主體觀”站在教學(xué)中“教”的立場上認(rèn)為，教師是教育的現(xiàn)實(shí)主體，學(xué)生是教育的現(xiàn)實(shí)客體。③“師生雙主體觀”認(rèn)為，教師和學(xué)生是主體，教育內(nèi)容是客體。在探究教與學(xué)過程中，“學(xué)生是一個(gè)積極的探究者，教師的作用是要?jiǎng)?chuàng)設(shè)一種能夠使學(xué)生獨(dú)立探究的情景，而不是提供現(xiàn)成的知識(shí)，學(xué)生不是被動(dòng)的、消極的知識(shí)接受者，而是主動(dòng)、積極的探究者”（布魯納），學(xué)生是當(dāng)然的主體，教師應(yīng)該把學(xué)生看作認(rèn)真的學(xué)習(xí)者，沒有這個(gè)基礎(chǔ)，探究教學(xué)是一場夢(mèng)。教師應(yīng)該是學(xué)生知識(shí)建構(gòu)的幫助者、促進(jìn)者、引導(dǎo)者。4、實(shí)踐性知識(shí)是開展探究教學(xué)的主要源泉教科書中提供了一部分探究實(shí)例，更多更好的探究課題產(chǎn)生于教學(xué)實(shí)踐中，要靠積累型反思型的教師和專家共同編寫探究范例，最好根據(jù)地區(qū)、學(xué)校實(shí)情、學(xué)生實(shí)際編寫校本探究課程。好的開放教學(xué)要具備足夠多的的示例。通過一組幾個(gè)、十幾個(gè)案例，幾十學(xué)時(shí)的探究，學(xué)生必將獲益良多。教師展開探究活動(dòng)的實(shí)踐知識(shí)的總結(jié)提高升華是下一次探究教學(xué)成功的關(guān)鍵。新課程的改革，必須注重教師專業(yè)的再培訓(xùn)。探究教學(xué)的實(shí)施，必須依靠一線教師的創(chuàng)造性勞動(dòng)。三、課題研究的目標(biāo)高中物理探究教學(xué)的理論與實(shí)踐，既承擔(dān)了改變教師的教學(xué)觀念和教學(xué)方式的任務(wù)，又承擔(dān)了轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式的雙重任務(wù)。通過此課題研究要達(dá)到以下幾個(gè)目標(biāo)：（一）通過對(duì)國內(nèi)外探究教學(xué)發(fā)展的研究，將構(gòu)建出適合高中物理探究教學(xué)的過程，來指導(dǎo)開展高中物理探究教學(xué)。（二）采用問卷調(diào)查法研究高中生的探究技能現(xiàn)狀，探索適合高中生認(rèn)知水平的探究技能訓(xùn)練項(xiàng)目。（三）通過課堂教學(xué)實(shí)踐和行動(dòng)研究，提出適合高中學(xué)生認(rèn)知水平的“實(shí)驗(yàn)—理性”探究方法，并提供操作策略與案例。探索出將信息技術(shù)與高中物理探究教學(xué)整合的有效途徑。并能提供操作策略與案例。（四）以物理新教材（必修模塊物理1、2）為基本材料，研究其中適宜探究學(xué)習(xí)的知識(shí)點(diǎn)、實(shí)驗(yàn)、習(xí)題，并且開發(fā)設(shè)計(jì)探究學(xué)習(xí)的教學(xué)案例。（五）通過課題研究，提升課題組教師的科研水平，積累一定數(shù)量的具有學(xué)術(shù)價(jià)值的教學(xué)案例，發(fā)表一定數(shù)量的課題研究論文。四、課題實(shí)施的原則本課題實(shí)施過程中應(yīng)遵循的幾個(gè)原則：（一）系統(tǒng)性原則為了弄清探究教學(xué)的本質(zhì)，本課題必須通過大量的國內(nèi)外文獻(xiàn)的研究，系統(tǒng)地總結(jié)出國內(nèi)外探究教學(xué)發(fā)展的歷程，歸類分析探究教學(xué)的模式、方法和特征，并歸納得出高中物理探究教學(xué)的過程。使廣大教師對(duì)探究教學(xué)意義、本質(zhì)和操作方法等有比較系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)。（二）主動(dòng)性原則根據(jù)建構(gòu)主義理論，學(xué)習(xí)是主體對(duì)知識(shí)的主動(dòng)建構(gòu)的過程，不是在外部刺激作用下形成反應(yīng)的過程。因此，學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的主體能動(dòng)性對(duì)學(xué)習(xí)效果的影響起著決定的作用。在把握、實(shí)施高中物理探究教學(xué)策略時(shí)，應(yīng)把學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的主體能動(dòng)性放在首位，使學(xué)生主動(dòng)地參與教學(xué)過程，并在其中積極地去探索、去認(rèn)知，并將知識(shí)、方法內(nèi)化為自己認(rèn)知結(jié)構(gòu)的一部分。（三）漸進(jìn)性原則人們對(duì)任何一個(gè)新事物的接受總需要一個(gè)過程，高中物理探究教學(xué)也不例外。我們?cè)趯?shí)施本課題研究中，課題組成員需要不斷學(xué)習(xí)，不斷總結(jié)。在課堂教學(xué)中不斷試驗(yàn)，不斷反思，切不可盲然追捧探究教學(xué)，忽視傳統(tǒng)的接受式教學(xué)，應(yīng)當(dāng)兩者并重。五、課題的研究與實(shí)踐（一）課題的實(shí)施概況1、課題研究的準(zhǔn)備階段（2004年4月～2004年10月）①在課題組組長周紀(jì)良老師的組織下，課題組成員查閱了國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)，確立了課題并完成開題報(bào)告。并邀請(qǐng)了區(qū)教研員何豐明老師、浙江師范大學(xué)蔡鐵權(quán)教授、朱鐵成教授和李偉健教授，對(duì)該課題進(jìn)行了可行性論證。②本課題組成員周紀(jì)良、沈志霞老師對(duì)該課題作了總體的設(shè)計(jì)，并對(duì)該課題作了申報(bào)工作，確立為寧波市教學(xué)研究系統(tǒng)研究課題。③課題組組長周紀(jì)良老師完成了國內(nèi)外探究教學(xué)發(fā)展概述。2、課題研究的實(shí)施階段（2004年11月～2006年2月）在學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)支持下，對(duì)本校高一年級(jí)的部分學(xué)生進(jìn)行了“高中生探究學(xué)習(xí)情況”問卷調(diào)查，并撰寫了調(diào)查報(bào)告。學(xué)校課務(wù)安排上每周有3節(jié)物理課，1節(jié)物理活動(dòng)課。教學(xué)上安排每周一次集體備課，每學(xué)期每位教師都要上好一節(jié)探究性的評(píng)議課。主要采用行動(dòng)研究法、案例研究法、經(jīng)驗(yàn)總結(jié)法等，結(jié)合課堂教學(xué)的設(shè)計(jì)和實(shí)施具體研究，廣泛收集案例，認(rèn)真分析案例，在具體教學(xué)實(shí)踐中不斷反思，調(diào)整教學(xué)設(shè)計(jì)和實(shí)施，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，積累具體研究資料和成果。3、課題研究的總結(jié)階段（2006年3月～2006年8月）課題組全面整理課題研究資料，分析總結(jié)課題研究情況，匯集課題研究成果，撰寫研究報(bào)告，編印論文專集，進(jìn)行課題結(jié)題鑒定匯報(bào)活動(dòng)等。4、經(jīng)驗(yàn)推廣階段（2006年9月始）對(duì)高一年級(jí)進(jìn)行新課程探究教學(xué)實(shí)踐。（二）課題具體研究的過程1、基礎(chǔ)研究：（1）高中物理探究教學(xué)的過程高中物理探究教學(xué)的過程以懷疑為出發(fā)點(diǎn)，需要發(fā)現(xiàn)、形成、提出問題；以實(shí)證為判別尺度，需要收集證據(jù)，利用證據(jù)進(jìn)行邏輯推理；以邏輯作辯論的武器，需要提出解釋、得出結(jié)論、自我辯護(hù)、合作交流。1、形成問題的方式、建立假說的策略形成問題的方式教學(xué)活動(dòng)中，按照問題提出的主體來分，問題的來源有三個(gè)：①教師提供的問題；②學(xué)生提出的問題；③師生交互中產(chǎn)生的問題。為了能夠有效的開展課堂探究教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的探究過程技能，教師應(yīng)主動(dòng)發(fā)展符合探究教學(xué)的口頭提問能力。提問應(yīng)能啟發(fā)問題的產(chǎn)生，探查問題的存在，尋找問題的出處。課堂討論的內(nèi)容要反映探究的過程。張紅霞．科學(xué)究竟是什么．北京：教育科學(xué)出版社．2003．48張紅霞．科學(xué)究竟是什么．北京：教育科學(xué)出版社．2003．48“你們猜這跟哪些因素有關(guān)？”——猜想；“你怎么知道是這樣？”——方法；“你為什么這么想？”——證據(jù)；“誰還有什么別的發(fā)現(xiàn)嗎？”——尋找更多證據(jù)，修正已有解釋，合作交流。要讓學(xué)生提出自己的問題，必須維護(hù)學(xué)生的好奇心。要讓學(xué)生提出有深度的問題，必須要給學(xué)生足夠的等待時(shí)間、思考時(shí)間，有問題形成和醞釀的時(shí)間。要獲得學(xué)生對(duì)解決問題情境的最大投入，須控制不對(duì)學(xué)生的回答做出補(bǔ)充。要讓學(xué)生提出持續(xù)的問題，教師必須有能力引導(dǎo)學(xué)生解決問題，教師提供指導(dǎo)和幫助時(shí)盡量采用的提問的方式。師生在討論中，將產(chǎn)生大量的問題。高質(zhì)量探究的關(guān)鍵：教師能進(jìn)行符合探究教學(xué)的有效提問，學(xué)生能形成探究性問題。建立假說的策略假說是對(duì)所要研究的問題提出的暫時(shí)性、推測性的回答，或者對(duì)所觀察的現(xiàn)象的一個(gè)假設(shè)性、猜測性的解釋。高中物理探究教學(xué)中提出假說應(yīng)注意：①假說要有一定的根據(jù)。學(xué)生提出假說時(shí)，一般會(huì)綜合過去的經(jīng)驗(yàn)和各種相關(guān)的信息來解釋現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。調(diào)查表明附錄1《中學(xué)生探究學(xué)習(xí)技能調(diào)查問卷》問題32，學(xué)生在生活中與現(xiàn)行教學(xué)中提出了一個(gè)暫時(shí)性的回答后，沒有進(jìn)一步檢驗(yàn)自己假設(shè)的意念和行動(dòng)。解題教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的證據(jù)意識(shí)。假設(shè)—檢驗(yàn)是導(dǎo)致科學(xué)發(fā)現(xiàn)的方法之一附錄1《中學(xué)生探究學(xué)習(xí)技能調(diào)查問卷》問題32M.W艾森克，M.T基恩．認(rèn)知心理學(xué)．上海：華東師范大學(xué)出版社．2004第四版．439②對(duì)某一現(xiàn)象，觀察、積累體驗(yàn)、獲得經(jīng)驗(yàn)、進(jìn)行評(píng)論、提問、探索后，假說可能隨之產(chǎn)生。建立假說前要有實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)。創(chuàng)造力階段論M.W艾森克，M.T基恩．認(rèn)知心理學(xué)．上海：華東師范大學(xué)出版社．2004第四版．500（Wallas）把創(chuàng)造過程分為四個(gè)主要的階段：準(zhǔn)備期、醞釀期、啟發(fā)期、確認(rèn)期。提出假說一般位于第三階段，檢驗(yàn)在最后階段。提出假設(shè)前，必須先提出問題，明確問題，積累經(jīng)驗(yàn)。引導(dǎo)探究的是問題，不是假說，如滑動(dòng)摩擦力與哪些因素有關(guān)，又如重物比輕物下落得快慢的探究。假說是在實(shí)驗(yàn)操作過程中總結(jié)獲得的。如如滑動(dòng)摩擦力可能與接觸面大小有關(guān)就是一個(gè)假說，正確與否要用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證M.W艾森克，M.T基恩．認(rèn)知心理學(xué)．上海：華東師范大學(xué)出版社．2004第四版．500③對(duì)物理學(xué)史上某個(gè)“假說”提出的前因后果的過程學(xué)習(xí)。例如萬有引力定律應(yīng)用的教學(xué)中，海王星的發(fā)現(xiàn)就是一個(gè)科學(xué)探究中發(fā)現(xiàn)問題、建立假說、進(jìn)行理論推理、實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)、證偽假說修正理論或證實(shí)假說發(fā)展理論的范例?？茖W(xué)探究過程具體分析如下：首先，發(fā)現(xiàn)問題。1781年發(fā)現(xiàn)的第七顆行星天王星的運(yùn)行軌道，總是同根據(jù)萬有引力定律，考慮六大行星對(duì)它的引力作用后計(jì)算出來的理論軌道有一定偏差。第二，形成假說。有人推測，天王星軌道外還有一顆未發(fā)現(xiàn)的行星，它對(duì)天王星的引力作用引起了上述偏差。這個(gè)假說是對(duì)所要研究的問題提出暫時(shí)性的回答。但這種假設(shè)是一種更高級(jí)的猜測，是建立在萬有引力定律之上的系統(tǒng)的有理論依據(jù)的猜測。第三，理論推理，實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)。亞當(dāng)斯和勒維列分別計(jì)算出這顆未知行星——命名為海王星。1846年9月23日，德國柏林天文臺(tái)的天文學(xué)家伽勒根據(jù)勒維列提供的海王星圍繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道數(shù)據(jù)，用望遠(yuǎn)鏡觀察到海王星，從而確認(rèn)了這顆太陽系的第八顆行星的存在。第四，證實(shí)假說發(fā)展理論。海王星的發(fā)現(xiàn)不但意味著推測——假說的成立，也又一次證明了萬有引力定律的正確。2、收集證據(jù)的途徑、提出解釋的方法收集證據(jù)的途徑高中物理教學(xué)中，證據(jù)在邏輯推理過程中使用。證據(jù)包括科學(xué)解釋所依賴的觀察結(jié)果和數(shù)據(jù)美國國家研究理事會(huì)．美國國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)．科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社．1999．141。證據(jù)的來源有直接證據(jù)，如觀察的結(jié)果、實(shí)驗(yàn)的結(jié)果；間接證據(jù)如已公認(rèn)的知識(shí)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)論。用作證據(jù)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)經(jīng)得起別人重復(fù)實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)。對(duì)學(xué)生來說，只要是圍繞自己所探究的問題的種種觀測結(jié)果、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、相關(guān)的說明和解釋，都可以稱之為證據(jù)。美國國家研究理事會(huì)．美國國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)．科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社．1999．141使用證據(jù)的規(guī)則論證過程分原理、證據(jù)、推理過程、結(jié)論幾個(gè)部分。證據(jù)與結(jié)論之間應(yīng)有嚴(yán)格推理作為保障。推理可以分為有效推理和無效推理M.W艾森克，M.T基恩．認(rèn)知心理學(xué)．上海：華東師范大學(xué)出版社．2004第四版M.W艾森克，M.T基恩．認(rèn)知心理學(xué)．上海：華東師范大學(xué)出版社．2004第四版一個(gè)結(jié)論被判定錯(cuò)誤了，要讓學(xué)生分清錯(cuò)誤的根源是原理應(yīng)用錯(cuò)了，還是證據(jù)不適用，抑或是模型不適用，還是推理過程錯(cuò)了。學(xué)生們能夠參與提出論據(jù)、據(jù)理力爭和作出解釋的能力，都要靠平時(shí)的訓(xùn)練來培養(yǎng)。美國國家研究理事會(huì)．美國國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)．科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社．1999．53美國國家研究理事會(huì)．美國國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)．科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社．1999．53提出解釋的方法在物理教學(xué)中，要培養(yǎng)學(xué)生證真的思維，也要培養(yǎng)證偽的意識(shí)。即對(duì)某些結(jié)論，只要舉出一個(gè)反例，就可證明它偽。解釋是科學(xué)事業(yè)的核心。科學(xué)的目的是對(duì)已有的世界的解釋。解釋種類有描述式解釋，定性式解釋，定量式解釋。描述（陳述）是對(duì)觀察、實(shí)驗(yàn)的記錄。描述是解釋的基礎(chǔ)。描述是證據(jù)，解釋是觀點(diǎn)?？茖W(xué)的解釋就是把現(xiàn)有的科學(xué)知識(shí)和來自觀察、試驗(yàn)、模型的新證據(jù)組合成具有內(nèi)在一致的，符合邏輯的說明美國國家研究理事會(huì)．美國國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)．科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社．1999。培養(yǎng)學(xué)生證據(jù)意識(shí)是要在培養(yǎng)推理論證能力的過程中實(shí)現(xiàn)。美國國家研究理事會(huì)．美國國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)．科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社．1999解釋數(shù)據(jù)的方法一般有邏輯法（歸納、演繹、反證等），圖表法，計(jì)算機(jī)輔助法等。提出解釋需要注意：①邏輯過程簡明。㈡注意常見的邏輯錯(cuò)誤張紅霞．科學(xué)究竟是什么．北京：教育科學(xué)出版社．2003．86張紅霞．科學(xué)究竟是什么．北京：教育科學(xué)出版社．2003．863、結(jié)論評(píng)價(jià)的重要、合作交流的技巧結(jié)論評(píng)價(jià)的重要探究學(xué)習(xí)有四個(gè)特點(diǎn)鐘啟泉．現(xiàn)代教學(xué)論發(fā)展．教育科學(xué)出版社．1988．363-364，第一個(gè)特點(diǎn)是“鐘啟泉．現(xiàn)代教學(xué)論發(fā)展．教育科學(xué)出版社．1988．363-364自主地發(fā)現(xiàn)問題所在，嚴(yán)密地分析問題，善于得出適當(dāng)?shù)慕Y(jié)論，可以培養(yǎng)學(xué)生的決策能力?！岸每茖W(xué)和有科學(xué)的本領(lǐng)還可使學(xué)生們有足夠的能力勝任將來的各種重要而富有成效的工作。工商企業(yè)者所需要的新就業(yè)者就是那種善于學(xué)習(xí)、善于推理、思維有創(chuàng)造性、能決善斷、會(huì)解決問題的人。”美國國家研究理事會(huì)．美國國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)．科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社．1999合作交流的技巧彼此間把自己有的提供給對(duì)方；或者相互溝通叫做交流?？茖W(xué)探究和學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的一個(gè)重要階段就是口頭和書面交流。交流的手段有口頭、電子、書面、繪畫、圖表、模型、數(shù)學(xué)等各種交流方式。開展探究教學(xué)需要發(fā)展學(xué)生的合作交流技能。為了促進(jìn)合作，需要給學(xué)生講授、示范一些合作技能，例如共享科學(xué)資料、專注于自己的任務(wù)、按計(jì)劃完成任務(wù)、承認(rèn)組員的貢獻(xiàn)、幫助組員、獲得組員幫助、在組中談話時(shí)使用適當(dāng)?shù)恼Z氣、主動(dòng)傾聽、復(fù)述他人的科學(xué)思想、協(xié)商必要時(shí)讓步、對(duì)問題的答案進(jìn)行判斷、堅(jiān)持自己的看法等。（2）高中生探究學(xué)習(xí)情況調(diào)查與分析要有效開展探究教學(xué)，必須了解學(xué)生的對(duì)于探究的認(rèn)識(shí)，對(duì)待探究的態(tài)度，已有的探究技能的情況。本調(diào)查目的是了解高中學(xué)生的探究學(xué)習(xí)技能理解和運(yùn)用情況。設(shè)計(jì)分為探究態(tài)度、探究技能、和探究的元認(rèn)知三個(gè)維度。維度一——探究態(tài)度——設(shè)計(jì)11個(gè)問題；維度二——探究技能——包括探究流程模式與和探究基本技能、整合技能，共設(shè)計(jì)54個(gè)問題；維度三——探究的認(rèn)知與元認(rèn)知策略——設(shè)計(jì)11個(gè)問題。共計(jì)76個(gè)問題。調(diào)查對(duì)象：姜山中學(xué)2004級(jí)高一（1）班，53人；高一（5）班，52人；共105人，有效問卷102份。采集有效數(shù)據(jù)102×76=7752個(gè)。從調(diào)查結(jié)果看：①調(diào)查發(fā)現(xiàn)，高一學(xué)生的探究態(tài)度良好，好奇心較強(qiáng)；提出問題意識(shí)較差，自主提出問題能力不強(qiáng)，占59.40％；比較喜歡猜想，但對(duì)于學(xué)習(xí)中的想法、假設(shè)不太愿意動(dòng)手驗(yàn)證檢驗(yàn)，占56.88％，對(duì)于生活和學(xué)習(xí)中的想法，更少去設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，占86.47％，原因可能是學(xué)生認(rèn)為生活中缺乏做實(shí)驗(yàn)的條件，占74.51％，家里沒有一個(gè)工具箱，占69.61％；進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、收集證據(jù)意識(shí)薄弱，分析得出結(jié)論情況較好；合作意識(shí)欠強(qiáng)，反映出的問題是自我評(píng)價(jià)高的學(xué)生愿意幫助別人，自己評(píng)價(jià)低的學(xué)生，不愿向他人學(xué)習(xí)。②平均得分小于3分的問題分析平均得分小于3分的問題，合作與交流所占比率最大62.5%，主要表現(xiàn)為缺少學(xué)習(xí)伙伴，不愿意向他人求教，自己評(píng)價(jià)高的愿意幫助別人，自己評(píng)價(jià)低的，不愿向他人學(xué)習(xí)。對(duì)于提出問題，平均得分小于3分的問題占60%，主要表現(xiàn)為沒有提問的習(xí)慣，提不出明確的問題。對(duì)于分析與論證得出結(jié)論，平均得分小于3分的問題占55.6%，主要表現(xiàn)為對(duì)問題的假設(shè)或想法，形成后不太會(huì)動(dòng)手用各種實(shí)驗(yàn)或各種推理來證明它是正確的，較少或不習(xí)慣用數(shù)字或數(shù)學(xué)關(guān)系式表達(dá)生活中的實(shí)際問題66.67%?；卮鸬梅肿罡叩氖翘骄繎B(tài)度與探究的流程模式。對(duì)于探究的流程，每個(gè)學(xué)生基本上了解。學(xué)生自己動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的條件極其缺乏，問題9“在我的生活中，缺乏條件去做一些實(shí)驗(yàn)”，完全符合我的實(shí)際情況占42.2%，大部分符合我的實(shí)際情況占32.4%，有點(diǎn)符合我的實(shí)際情況占10.8%。問題36“我會(huì)把生活中的實(shí)際問題用數(shù)字或數(shù)學(xué)關(guān)系式表達(dá)出來?！蓖耆衔业膶?shí)際情況與大部分符合我的實(shí)際情況占7.8%，利用數(shù)學(xué)解決生活中的實(shí)際問題意識(shí)薄弱，實(shí)踐缺乏。③調(diào)查啟示開展物理探究教學(xué)能夠保持和激發(fā)學(xué)生的好奇心，滿足求知欲望，是受學(xué)生歡迎的，有相當(dāng)?shù)膶W(xué)生基礎(chǔ)。但要有效開展探究教學(xué)，以下三點(diǎn)必須重視：首先，開展高中物理探究教學(xué)務(wù)必加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)，不僅是教師做給學(xué)生看，改變學(xué)生感性認(rèn)識(shí)匱乏、實(shí)際經(jīng)驗(yàn)缺乏的實(shí)際現(xiàn)狀，更要加強(qiáng)學(xué)生自己動(dòng)腦設(shè)計(jì)、動(dòng)手做，有自己的實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡募僭O(shè)檢驗(yàn)型的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。開展實(shí)驗(yàn)教育，學(xué)校、社區(qū)、家庭都要采取行動(dòng)。學(xué)校要開放已有實(shí)驗(yàn)室，更新儀器，加強(qiáng)專職指導(dǎo)教師。學(xué)校、社區(qū)要共建實(shí)踐場所、調(diào)查單位，定期組織社區(qū)內(nèi)的專家進(jìn)行講座，輔導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)。家庭應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行家庭小實(shí)驗(yàn)、小制作、小發(fā)明。其次，物理教學(xué)中重視理論基礎(chǔ)是中國教育的傳統(tǒng)之一。演繹推理是學(xué)生的強(qiáng)項(xiàng)，實(shí)驗(yàn)和歸納推理是學(xué)生的弱項(xiàng)，探究教學(xué)中要有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)問題、提出問題的能力，注重學(xué)生個(gè)人認(rèn)識(shí)史中的原始創(chuàng)新。第三，要培養(yǎng)學(xué)生的合作意識(shí)。調(diào)查反映出的問題是自我評(píng)價(jià)高的學(xué)生愿意幫助別人，自己評(píng)價(jià)低的學(xué)生，不愿向他人學(xué)習(xí)，認(rèn)識(shí)到這點(diǎn)，在合作探究教學(xué)中教師應(yīng)有所作為。2、實(shí)踐研究：（1）高中物理探究技能的分類與訓(xùn)練綜合文獻(xiàn)，探究技能包括科學(xué)過程技能和科學(xué)探究流程模式兩項(xiàng)。結(jié)合我國科學(xué)教學(xué)實(shí)際情況，以及高中生的認(rèn)知特點(diǎn)，將科學(xué)探究過程所需的技能分為基本技能與統(tǒng)整技能兩大類?；炯寄芊制叻N：觀測、分類、預(yù)測、推理、建模、信息、交流。統(tǒng)整技能又分五種：形成假設(shè)、操作型定義、控制變量、實(shí)驗(yàn)、解釋資料并得出結(jié)論。探究技能科學(xué)過程技能探究技能科學(xué)過程技能科學(xué)探究流程模式基本技能統(tǒng)整技能科學(xué)探究流程模式是一種思考模式，是關(guān)于如何進(jìn)行科學(xué)探究的認(rèn)知策略，也是人們對(duì)科學(xué)探究的理解。例如我國《九年義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)》（2001）、《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》（2003）提出7項(xiàng)科學(xué)探究要素：提出問題、猜想與假設(shè)、制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)、分析與論證、評(píng)估、交流與合作。這是我國初、高中物理教學(xué)對(duì)科學(xué)探究流程模式的概括?？茖W(xué)探究流程模式都是對(duì)科學(xué)家們的科學(xué)研究活動(dòng)的模仿，具體統(tǒng)合了科學(xué)過程的各種技能，可以使學(xué)生增強(qiáng)處理問題的能力、思考判斷能力與創(chuàng)造能力?？茖W(xué)過程的基本技能有：①觀測，包括觀察（Observing）與測量（Measuring）。觀察的訓(xùn)練項(xiàng)目：觀察的客觀性的訓(xùn)練。觀察的記錄或者觀察的描述必須與研究對(duì)象的客觀實(shí)際相符。描述是解釋的基礎(chǔ)，描述是證據(jù)，解釋是觀點(diǎn)。張紅霞．科學(xué)究竟是什么．北京：教育科學(xué)出版社．2003．71解釋不是事實(shí)；想象不是事實(shí)，推理不能代替事實(shí)。觀察的記錄或者觀察的描述最好能夠量化。能夠用列表法記錄觀察數(shù)據(jù)。表達(dá)時(shí)要將證據(jù)（事實(shí)）和觀點(diǎn)分開。張紅霞．科學(xué)究竟是什么．北京：教育科學(xué)出版社．2003．71觀察的準(zhǔn)確性的要求。觀察應(yīng)該科學(xué)、仔細(xì)、一絲不茍。要尊重?cái)?shù)據(jù)，保留原始數(shù)據(jù)，不篡改數(shù)據(jù)。在知識(shí)與技能，過程與方法，情感、態(tài)度與價(jià)值觀三維課程目標(biāo)中，觀察是技能的一種；誠實(shí)屬于第三維目標(biāo)情感態(tài)度價(jià)值觀。誠實(shí)是科學(xué)思維方法和科學(xué)工作的基礎(chǔ)。在科學(xué)界，誠實(shí)受到高度贊揚(yáng)。在科學(xué)課程中有許多機(jī)會(huì)展示誠實(shí)的意義和價(jià)值。觀察的結(jié)構(gòu)性的指導(dǎo)。科學(xué)觀察是有理論指導(dǎo)的觀察。觀察要事先確定目的，事先或事中制定觀察計(jì)劃，宜在一定的理論指導(dǎo)下進(jìn)行探究。觀察的易錯(cuò)性的重視。觀察的錯(cuò)誤來自觀察者、儀器和被觀察對(duì)象。觀察的重復(fù)性的認(rèn)識(shí)。對(duì)一個(gè)自然現(xiàn)象的科學(xué)觀察，一個(gè)觀察者多次的觀察的結(jié)果在誤差允許的范圍內(nèi)應(yīng)保持一致，其他觀察者在同樣的實(shí)驗(yàn)條件下也應(yīng)能獲得相同的觀察結(jié)果。測量的訓(xùn)練項(xiàng)目：測量系統(tǒng)的選擇。了解什么時(shí)候使用什么測量系統(tǒng)。這是測量的一個(gè)重要訓(xùn)練目標(biāo)。例如要測量金屬導(dǎo)線的直徑，測量精度要求0.05mm，那么學(xué)生應(yīng)該知道用精度為0.05mm的游標(biāo)卡尺，而不是毫米刻度尺或螺旋測微器。測量儀器的操作?；緝x器的操作訓(xùn)練是中學(xué)理科教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生技能的一個(gè)重要途徑。原始數(shù)據(jù)記錄。例如總是報(bào)告和記錄你觀察到的東西，而不是你想象應(yīng)該是的東西，也不是你認(rèn)為老師想要的東西；不要因?yàn)榕c其他人得到的結(jié)果不同而涂改自己的原始數(shù)據(jù)，改變自己的計(jì)算結(jié)果。估算水平的提高。例如要學(xué)生比擬1摩爾氣體在標(biāo)況下所占的體積22.4L有多大，許多同學(xué)不能正確回答。說明學(xué)生沒有受到估算的訓(xùn)練。在本文所做的高中生探究技能調(diào)查問卷第50題中“初到一個(gè)教室，我能估計(jì)出這個(gè)教室面積有多少平方米”。只有約26％的高一學(xué)生自認(rèn)為能估計(jì)出，約49％自認(rèn)為不能估計(jì)。5分為最高分，該題平均得分是2.65分。②分類（Classifying）：在深入觀察的基礎(chǔ)上，將觀察到的不同事物用一定的標(biāo)準(zhǔn)加以整理歸類的過程。分類的訓(xùn)練項(xiàng)目：分類標(biāo)準(zhǔn)的確定。進(jìn)行分類首先要確定分類的標(biāo)準(zhǔn)或依據(jù)。例如可以把帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行分類。分類標(biāo)準(zhǔn)是初速度和磁場方向的夾角。兩分法和多分法。根據(jù)每次劃分所得子項(xiàng)的數(shù)量不同，分類分為二分法和多分法。例如物理量在解決問題中按照已知與否可以分為已知量和未知量，未知量按照是否要求可以分為待求量和中間量（不用求出的未知量）。該例中用到了兩分法。而把物理量按照這種標(biāo)準(zhǔn)分類后，可以定義什么叫解題（指書面理論問題解決，或?qū)嶋H問題的理論分析），所謂解題，就是用已知量來表達(dá)待求量。這個(gè)解題的定義，可以作為解題策略中的很重要的元認(rèn)知知識(shí)。分類活動(dòng)的情境性。分類活動(dòng)應(yīng)該置于一定的情境之中。③預(yù)測（Predicting）：科學(xué)遠(yuǎn)不只是對(duì)所觀察到的現(xiàn)象進(jìn)行說明，提出聰明的猜想或預(yù)言，也是科學(xué)家工作的重要組成部分。預(yù)測的訓(xùn)練項(xiàng)目：利用可靠的證據(jù)來預(yù)報(bào)某個(gè)未來事件或未來的發(fā)展。利用圖表作出預(yù)測。包括內(nèi)插法與外推法、類比法等。利用直覺進(jìn)行預(yù)測。預(yù)測的結(jié)果是否可靠，需要經(jīng)過嚴(yán)格的邏輯推理來證明或?qū)嶒?yàn)驗(yàn)證。④推理（MakingInferences）：這是另一種猜測，是對(duì)觀察到的現(xiàn)象作解釋、思考和邏輯分析。邏輯推理分歸納推理和演繹推理?？茖W(xué)便是在不斷的推理和驗(yàn)證中向前發(fā)展的。在觀測獲得證據(jù)的基礎(chǔ)上，采用嚴(yán)密的推理得出正確的推論是探究學(xué)習(xí)所要求的主要技能。任何探究學(xué)習(xí)都要求學(xué)習(xí)者超出給定的信息來推斷出新的關(guān)系。艾斯勒．W．，艾斯勒．M．．走進(jìn)中小學(xué)科學(xué)課：全景式教學(xué)方法．長春：長春出版社．2003．55推理的訓(xùn)練項(xiàng)目：區(qū)別觀察結(jié)果和推理結(jié)果。邏輯推理。包括歸納推理與演繹推理。高中階段學(xué)生的推理訓(xùn)練宜從定性為主過渡到以定量為主。要培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)的技能、應(yīng)用規(guī)律進(jìn)行思維的技能。在科學(xué)學(xué)科如物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、地理學(xué)的推理過程中，常常要用到運(yùn)用數(shù)學(xué)的技能。數(shù)學(xué)在科學(xué)教學(xué)中的工具性作用包括數(shù)字運(yùn)算和符號(hào)運(yùn)算兩個(gè)層次。應(yīng)用數(shù)學(xué)的技能一方面是指把觀察所得的結(jié)果用精確的數(shù)學(xué)關(guān)系表達(dá)出來另一方面是指運(yùn)用數(shù)學(xué)語言來精確地描述和分析資料。科學(xué)家常常從事計(jì)算、測量、制圖、列方程式等工作。例如，有人這樣來推導(dǎo)洛倫茲力的表達(dá)式：∵F＝BIL而I＝q/t,v＝L/t∴F＝B·qL/t即F＝qvB。你認(rèn)為這一推導(dǎo)過程正確嗎？說明理由。這樣的推理不正確。失敗的原因是沒有建立相關(guān)的物理模型，只是在套用一些公式。物理學(xué)和數(shù)學(xué)結(jié)合，是高中生推理能力發(fā)展的有效途徑。⑤建模即建立模型（Model）。建立能夠表達(dá)未知事物的本質(zhì)的心理映像的過程，就叫做建模。一個(gè)科學(xué)的模型，就是明確表達(dá)出的一種理論，模型能夠解釋并且使屬于一個(gè)特定的自然現(xiàn)象的所有已知信息融為一個(gè)整體。建模分為以下三類Prof．JonOgborn，英國倫敦大學(xué)物理學(xué)科建模和仿真學(xué)習(xí)modelingandsimulationlearning方面的專家．http://blog．online-edu．org/zxl/001952．html：對(duì)象與規(guī)則建模（modelswithobjectsandrules）；關(guān)系建模（modelswithrelationships）；動(dòng)態(tài)建模（dynamicmodelsProf．JonOgborn，英國倫敦大學(xué)物理學(xué)科建模和仿真學(xué)習(xí)modelingandsimulationlearning方面的專家．http://blog．online-edu．org/zxl/001952．html建模的訓(xùn)練項(xiàng)目：“畫示意圖”把未知事物的本質(zhì)的心理映像表達(dá)出來學(xué)會(huì)畫示意圖。如受力分析圖、運(yùn)動(dòng)示意圖又包括運(yùn)動(dòng)狀態(tài)示意圖和運(yùn)動(dòng)過程示意圖、等效電路圖、帶電粒子運(yùn)動(dòng)圖、光路圖、能級(jí)圖等。“確定研究對(duì)象”，按對(duì)象建模訓(xùn)練。物理解題中重視并把確定研究對(duì)象作為首要目標(biāo)。如質(zhì)點(diǎn)模型，理想氣體模型，人船模型等?！皵?shù)形實(shí)三結(jié)合”，按規(guī)則建模訓(xùn)練和。注意數(shù)形實(shí)三結(jié)合?！瓣P(guān)系分析”，按關(guān)系建模訓(xùn)練。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)擬合，采用的軟件可以是Excel、Matlab、Spss等，然后建立模型，三種軟件中Excel對(duì)中學(xué)生較為適合?！皠?dòng)態(tài)分析”，按動(dòng)態(tài)建模訓(xùn)練。手工作圖基礎(chǔ)上應(yīng)用計(jì)算機(jī)仿真與模擬。如人造地球衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)圖。例如，大雨點(diǎn)下落快還是小雨點(diǎn)下落快的問題，就需要按所給的限制條件建立模型，然后再運(yùn)用數(shù)學(xué)工具推導(dǎo)，最后根據(jù)求得的數(shù)學(xué)結(jié)論，提出物理解釋，最終解決該問題。⑥信息技能（Informationing）學(xué)生應(yīng)該不斷培養(yǎng)收集、篩選、組織、使用各種信息的技能。信息技能的訓(xùn)練項(xiàng)目：運(yùn)用工具的能力。能熟練使用網(wǎng)絡(luò)等信息工具。獲取信息的能力。能根據(jù)自己的學(xué)習(xí)目標(biāo)有效地收集各種學(xué)習(xí)資料和信息，能熟練運(yùn)用閱讀、訪問、討論、參觀、實(shí)驗(yàn)、檢索等獲取信息的方法。處理信息的能力。能對(duì)收集的信息進(jìn)行歸納、分類、存儲(chǔ)、鑒別、分析、綜合、抽象、概括和表達(dá)。生成信息的能力。在信息收集的基礎(chǔ)上，能準(zhǔn)確加工信息，使之簡潔明了、通俗流暢、富有個(gè)性，從而創(chuàng)造新信息，用信息解決問題，讓信息發(fā)揮效益，達(dá)到收集信息的目的。信息交流的能力。使信息和信息工具作為交往與合作的中介，與外界建立多種和諧的交流協(xié)作關(guān)系。信息免疫的能力。浩瀚的信息良莠不齊，需要科學(xué)的甄別能力和自控、自律、自我調(diào)節(jié)能力，能消除垃圾信息和有害信息的干擾和侵蝕。⑦交流（Communicating）：科學(xué)探究和學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的一個(gè)重要階段就是口頭和書面交流。美國國家研究理事會(huì)．美國國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)．科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社．1999．美國國家研究理事會(huì)．美國國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)．科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社．1999．42交流的訓(xùn)練項(xiàng)目：科學(xué)的語言表達(dá)能力和口頭表達(dá)能力。個(gè)人訓(xùn)練方法：記錄個(gè)人所做的工作，其中運(yùn)用多種不同的交流技巧。口頭方式或書面方式；繪畫方式、圖表方式、數(shù)學(xué)方式或電子方式。合作性小組的訓(xùn)練方法：小組每位成員在小組交流時(shí)都應(yīng)做到口報(bào)告、耳傾聽、心判斷。科學(xué)過程的統(tǒng)整技能有：①形成假設(shè)（FormulatingHypotheses）：假設(shè)是對(duì)所要研究的問題提出暫時(shí)性的回答，借這種回答以考察觀察所得的結(jié)果，以便能直接地、清楚地判斷觀察結(jié)果是否支持原有的理論。事實(shí)上，假設(shè)是一種更高級(jí)的猜測，即系統(tǒng)的有理論依據(jù)的猜測。假設(shè)需要得到實(shí)驗(yàn)的反復(fù)檢驗(yàn)，才能成為正確的理論。假設(shè)的訓(xùn)練項(xiàng)目：闡明假設(shè)。敘述對(duì)所研究的問題的暫時(shí)的自認(rèn)為正確的命題。如給定質(zhì)量的水的表面積越大，蒸發(fā)越快。構(gòu)造對(duì)假設(shè)的檢驗(yàn)。②操作性定義（MakingOperationalDefinitions）：定義可以使表達(dá)簡練明了。操作性定義的訓(xùn)練項(xiàng)目：區(qū)分實(shí)驗(yàn)過程的常量和變量。區(qū)分自變量和應(yīng)變量?？茖W(xué)探究過程中，一定要對(duì)所有相關(guān)的條件進(jìn)行限定，定義所有在實(shí)驗(yàn)中被使用的變量。③控制變量（ControllingVariables）：控制變量是指某個(gè)待研究的問題中的一個(gè)物理量與多個(gè)因素相關(guān)，改變一個(gè)因素時(shí)保持其他因素不變，詳細(xì)研究這個(gè)物理量與這個(gè)因素的關(guān)系的方法?？刂谱兞康募寄茉诳茖W(xué)研究中至關(guān)重要，它涉及到實(shí)驗(yàn)?zāi)芊癯晒?，能否真正揭示事物的因果關(guān)系。它包括兩個(gè)方面：一是抓住要觀察的對(duì)象，將其突顯出來，以便集中觀察；二是減少或根本排除干擾因素，以便發(fā)現(xiàn)因果聯(lián)系?？刂谱兞康挠?xùn)練項(xiàng)目：說出所有的操作變量和所有保持不變的變量名稱。為了得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果，控制實(shí)驗(yàn)條件使某些量保持不變，觀察和測量另一些因變量與應(yīng)變量的關(guān)系。在驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)中首先控制小車質(zhì)量m不變，研究加速度a和拉力F的關(guān)系；接著控制拉力F不變，研究加速度a和小車質(zhì)量m的關(guān)系；最后把兩者聯(lián)系起來，總結(jié)出三個(gè)物理量之間的關(guān)系。④實(shí)驗(yàn)（Experimenting）：自然科學(xué)是實(shí)驗(yàn)性科學(xué)。實(shí)驗(yàn)的訓(xùn)練項(xiàng)目：1.獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)的能力。包括理解實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙?，了解材料用具，掌握?shí)驗(yàn)方法步驟，會(huì)控制實(shí)驗(yàn)條件和使用實(shí)驗(yàn)儀器，會(huì)處理實(shí)驗(yàn)安全問題，會(huì)觀察、分析和解釋實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的現(xiàn)象、數(shù)據(jù)，并得出合理的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。2.能根據(jù)要求靈活運(yùn)用已學(xué)過的自然科學(xué)理論、實(shí)驗(yàn)方法和儀器，設(shè)計(jì)簡單的實(shí)驗(yàn)方案并處理相關(guān)的實(shí)驗(yàn)問題。各種實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法。各種實(shí)驗(yàn)操作技巧。接受或拒絕假設(shè)。⑤解釋數(shù)據(jù)（DataExplanation）并得出結(jié)論（Drawaconclusion）：所謂科學(xué)的解釋就是把現(xiàn)有的科學(xué)知識(shí)和來自觀察、試驗(yàn)或模型的的新證據(jù)組合成具有內(nèi)在一致性的的、符合邏輯的說明。美國國家研究理事會(huì)．美國國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)．科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社．1999．141解釋的訓(xùn)練項(xiàng)目：美國國家研究理事會(huì)．美國國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)．科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社．1999．141形成觀點(diǎn)—證據(jù)意識(shí)。形成假設(shè)—證據(jù)意識(shí)。在解釋中，事實(shí)和規(guī)律可以構(gòu)成嚴(yán)密的邏輯論證。例如，四塊相同的磚塊用兩薄板豎直夾緊，保持靜止。對(duì)于兩板對(duì)第一塊磚和第四塊磚的摩檫力的大小關(guān)系，部分同學(xué)的觀點(diǎn)相等，部分同學(xué)不這樣認(rèn)為。此處，教師應(yīng)該突出證據(jù)意識(shí)的培養(yǎng)，可以引導(dǎo)開展討論，要求學(xué)生提出各自的理由。解釋中邏輯、證據(jù)、和現(xiàn)有知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系。創(chuàng)建數(shù)據(jù)表并形成結(jié)論。例如，根據(jù)開普勒當(dāng)時(shí)已知的六大行星運(yùn)動(dòng)的軌道半徑R和公轉(zhuǎn)周期T的觀測數(shù)據(jù)，創(chuàng)建數(shù)據(jù)表，利用Excel軟件找出R和T的關(guān)系。（詳見高中物理探究教學(xué)案例舉例（四）《為星空立法——開普勒行星運(yùn)動(dòng)第三定律探究》）科學(xué)解釋的各種類型的術(shù)語：假設(shè)、模型、定律、原理、理論、范式等的應(yīng)用。（2）高中物理探究教學(xué)策略教學(xué)策略是整合學(xué)生的學(xué)習(xí)策略與教師的有效教授策略形成的。它既可是內(nèi)隱的規(guī)則系統(tǒng)，又是外顯的程序與步驟。在現(xiàn)代的學(xué)習(xí)方式的指引下，現(xiàn)代的科學(xué)教學(xué)策略應(yīng)該以外顯的明確的程序與步驟引導(dǎo)學(xué)生自主構(gòu)建知識(shí)體系，想方設(shè)法讓學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦做科學(xué)，讓學(xué)生談?wù)摽茖W(xué)觀念(scienceidea)，經(jīng)歷科學(xué)體驗(yàn)(scienceexperience)，促進(jìn)科學(xué)理解(scienceunderstanding)。物理學(xué)具有實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)、邏輯思維、數(shù)學(xué)表達(dá)、思想方法、應(yīng)用價(jià)值五大特征，其中最基本的特征是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)。高中學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)是抽象思維能力逐步加強(qiáng)并得到高度發(fā)展?，F(xiàn)代學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)直接性、問題性、體驗(yàn)性。所以我們提出適合高中學(xué)生認(rèn)知水平的探究教學(xué)方法：實(shí)驗(yàn)探究、理性探究與實(shí)驗(yàn)—理性探究。實(shí)驗(yàn)探究是以實(shí)驗(yàn)（課內(nèi)的教師演示實(shí)驗(yàn)、課內(nèi)的學(xué)生演示實(shí)驗(yàn)、課內(nèi)的學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)、課外的小制作小實(shí)驗(yàn)、課外的學(xué)生興趣實(shí)驗(yàn)等）為探究的主要手段，經(jīng)歷探究過程——提出一個(gè)簡單的問題、完成調(diào)查研究、回答該問題和向他人介紹成果或者提出問題、猜想與假設(shè)、制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)、分析與論證、評(píng)估、交流——來了解事物，獲得概念、建立規(guī)律、進(jìn)行知識(shí)實(shí)際應(yīng)用的一種復(fù)雜的學(xué)習(xí)活動(dòng)。實(shí)驗(yàn)探究中要設(shè)法讓學(xué)生親自動(dòng)手實(shí)際操作實(shí)物，過程的體驗(yàn)是最要緊的，雖然需要教師精心設(shè)計(jì)布置，雖然需要教師恰到好處的指導(dǎo)，卻不可以代替學(xué)生做，不可剝奪學(xué)生的體驗(yàn)，教學(xué)的體驗(yàn)性是現(xiàn)代教學(xué)的特征之一。理性探究是以學(xué)生的邏輯思維（演繹推理、歸納推理、類比分析、概括抽象、綜合、直覺等）為探究的主要手段，經(jīng)歷探究過程，激發(fā)學(xué)生思維，獲得新的知識(shí)結(jié)構(gòu)，并能把所學(xué)的知識(shí)、思維方法、技能應(yīng)用于解決新問題的一種復(fù)雜的學(xué)習(xí)活動(dòng)。理性探究在高中物理教學(xué)中占較大比重。理性探究也需要教師精心設(shè)置物理情境，提供學(xué)生缺乏的、又有困難自己通過實(shí)驗(yàn)獲得的感性知識(shí)的替代物如背景講述、圖片、影片、模型、計(jì)算機(jī)模擬。教師可以點(diǎn)撥學(xué)生的思路，卻不可以代替學(xué)生思考。不應(yīng)以教學(xué)時(shí)間緊張為由，剝奪學(xué)生的思考時(shí)間，應(yīng)該給予學(xué)生思維的自由，激發(fā)學(xué)生的思維。教師的教學(xué)觀念應(yīng)該由授受式教學(xué)向探究式教學(xué)轉(zhuǎn)變。學(xué)生在課堂上真正知曉了知識(shí)的來龍去脈，學(xué)會(huì)了方法，與每堂課中進(jìn)行大量的一知半解的填鴨教學(xué)相比，中長期的效果應(yīng)該能顯現(xiàn)出來的。實(shí)驗(yàn)—理性探究指在同一物理問題的探究中，既有實(shí)驗(yàn)，又有明顯的邏輯推理的思維過程，包含實(shí)驗(yàn)探究和理性探究兩個(gè)方面，這兩者相輔相成，互為補(bǔ)充，不可或缺，共同幫助學(xué)生理解該問題，構(gòu)建堅(jiān)實(shí)的知識(shí)結(jié)構(gòu)。對(duì)重要的概念規(guī)律的引入、導(dǎo)出采用實(shí)驗(yàn)—理性探究方法，兩者不偏廢，兩者都做到位，讓課堂教學(xué)盡顯物理學(xué)科的特點(diǎn)，對(duì)于學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)構(gòu)建、探究能力培養(yǎng)、科學(xué)觀念樹立，都是大有裨益的。因此，構(gòu)建高中物理探究教學(xué)的策略應(yīng)遵循的原則是大力加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)探究、重視訓(xùn)練理性思維、精心養(yǎng)成探究意識(shí)。1、基于學(xué)習(xí)環(huán)的物理概念探究教學(xué)策略物理概念的探究教學(xué)策略兩彈一星元?jiǎng)住⒅袊宋锢硖┒吠蹁撇菏恐v過，學(xué)習(xí)物理必須概念清楚。在教學(xué)中幫助學(xué)生構(gòu)建正確的概念，體驗(yàn)和理解概念建立的過程和方法，從中培養(yǎng)相應(yīng)的情感、態(tài)度與價(jià)值觀，體現(xiàn)了新課程三維目標(biāo)。物理概念是物理學(xué)最基本的學(xué)科語言表述單位。觀察和分析自然現(xiàn)象，理解物理學(xué)的主要概念、原理和規(guī)律是掌握物理學(xué)的基礎(chǔ)，是形成科學(xué)思維的正確途徑。理解物理學(xué)的基本概念不僅要知道它們的涵義，定性及定量描述，還要知道引入這個(gè)概念的前因后果，來龍去脈，適用條件和范圍，以及相關(guān)知識(shí)之間的聯(lián)系和區(qū)別，更要能夠使用這個(gè)科學(xué)概念來解釋新的現(xiàn)象。學(xué)習(xí)環(huán)模式是卡普拉斯（Karplus）及其同事20世紀(jì)60年代在科學(xué)課程改革研究中發(fā)展起來的。它以皮亞杰的發(fā)生認(rèn)識(shí)論為基礎(chǔ)，同時(shí)借鑒和運(yùn)用了奧蘇貝爾等人的有意義學(xué)習(xí)理論，將教學(xué)過程劃分為概念探討、概念介紹和概念運(yùn)用三個(gè)前后相連的階段，以提高學(xué)生的探究水平，促進(jìn)學(xué)生的智力發(fā)展，是基礎(chǔ)科學(xué)概念教學(xué)的主要方式。以卡普拉斯的三種學(xué)習(xí)環(huán)為理論基礎(chǔ)，高中物理中的概念，按照其形成過程所用思維活動(dòng)的層次，可以分為描述型概念、觀察—誘導(dǎo)型概念、假設(shè)—推理型概念三類。以《電場》教學(xué)為例說明這三類概念。描述性概念的形成主要用到綜合分析思維活動(dòng)。例如元電荷可歸到描述型概念，它是電荷這個(gè)基本概念基礎(chǔ)上建立的較高級(jí)概念，屬于組合概念。電子的比荷也是描述型概念，它是以電子的質(zhì)量與電荷量為基礎(chǔ)建立的較高級(jí)概念。對(duì)于描述型概念，一般要能理解為什么要引入這個(gè)概念，理解如何引入這個(gè)概念，會(huì)應(yīng)用這個(gè)術(shù)語（概念）描述解決其它問題。觀察—誘導(dǎo)型概念的形成主要用到分析、綜合、抽象、概括等思維過程。例如電場、電場線屬于觀察—誘導(dǎo)型概念，觀察—誘導(dǎo)型概念一般比較抽象，需要通過生活經(jīng)驗(yàn)和觀察與實(shí)驗(yàn)兩種途徑進(jìn)行具體化、形象化。以“電場”概念建立為例，要讓學(xué)生構(gòu)建有關(guān)“電場”這種看不見的物質(zhì)的本質(zhì)屬性，如電場的物質(zhì)性，電場的基本屬性（電場對(duì)放入其中的電荷有力的作用），必須提供一定量的感性材料（生活經(jīng)驗(yàn)、觀察與實(shí)驗(yàn)）讓學(xué)生進(jìn)行思維加工，經(jīng)過誘導(dǎo)、抽象才能概括出電場概念，才可能形成科學(xué)的電場概念。用典型的感性材料（科學(xué)實(shí)驗(yàn)、典型的正確的實(shí)際生活經(jīng)驗(yàn)）構(gòu)建的抽象概念才是有血有肉的。探究學(xué)習(xí)方式強(qiáng)調(diào)動(dòng)手動(dòng)腦做科學(xué)的意義即在此。觀察一誘導(dǎo)型概念的建立一般應(yīng)用實(shí)驗(yàn)探究。假設(shè)—推理型概念的形成主要用到分析、綜合、抽象、概括、歸納推理、演繹推理等思維過程。假設(shè)—推理型概念的特點(diǎn)是概念的建立不僅要以感性知識(shí)為基礎(chǔ)，而且它的建立要借助于理性推理，尤其是要借助于數(shù)學(xué)工具。培根講過，數(shù)學(xué)使人精確。高中物理區(qū)別于初中物理最主要的特點(diǎn)就是定量的理性探究。如電場強(qiáng)度屬于假設(shè)—推理型概念。電場強(qiáng)度是在電場力、電荷量基礎(chǔ)上建立的反映電場本身力的性質(zhì)的物理量。真正理解電場強(qiáng)度概念須提供實(shí)驗(yàn)揭示這樣一個(gè)本質(zhì)特征，即放入電場中某一位置的試探電荷的電荷量越大，試探電荷所受的電場力越大，并且電場力F和電荷量q之比值是一個(gè)常數(shù)。此比值越大，則單位電荷在此處受力越大。如若能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生重新體驗(yàn)這個(gè)結(jié)論的發(fā)生過程，則定義該比值F/q為電場對(duì)置入其中的電荷的力的強(qiáng)弱的物理量，進(jìn)而把它命名為電場強(qiáng)度E，就順理成章，水到渠成了。后續(xù)的課程中，通過理性探究，還能揭示點(diǎn)電荷激發(fā)的電場場強(qiáng)E=k，勻強(qiáng)電場激發(fā)的電場場強(qiáng)E=都只由場本身的因素決定，與檢驗(yàn)電荷的有無及檢驗(yàn)電荷受力大小無關(guān)。假設(shè)—推理型概念的建立一般應(yīng)用實(shí)驗(yàn)探究和理性探究。描述性概念的教學(xué)，一般情況下，學(xué)生可以采用接受式學(xué)習(xí)，教師可以采用講授法。觀察一誘導(dǎo)型概念與假設(shè)—推理型概念的教學(xué)，可以采用探究式教學(xué)方法。觀察一誘導(dǎo)型概念與假設(shè)—推理型概念探究教學(xué)策略如流程圖所示。教師首先進(jìn)行任務(wù)分析，分析學(xué)生的起點(diǎn)能力、生活經(jīng)驗(yàn)；分析概念教學(xué)內(nèi)容的終點(diǎn)目標(biāo)，確定起點(diǎn)能力和終點(diǎn)目標(biāo)之間的各級(jí)使能目標(biāo)；分析理解該概念所需要的典型實(shí)驗(yàn)。其次要提供感性材料，感性材料一般有學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)、觀察與實(shí)驗(yàn)兩類，其本質(zhì)是提供創(chuàng)造一個(gè)真實(shí)的情景讓學(xué)生自主探究。第三要指導(dǎo)學(xué)生探究。學(xué)生對(duì)感性材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究或理性探究，不能放任自流，探究中要有目的地滲透與訓(xùn)練學(xué)生對(duì)科學(xué)探究流程模式的理解應(yīng)用，要培養(yǎng)學(xué)生的探究過程技能，要注意形成問題的方式、建立假說的策略、收集證據(jù)的途徑、使用證據(jù)的規(guī)則、提出解釋的方法、合作交流的技巧。探究過程中教師要?jiǎng)?chuàng)設(shè)具體例子、提供認(rèn)知沖突，通過揭示錯(cuò)誤的前概念，修正學(xué)生的概念；通過確認(rèn)正確前概念（經(jīng)驗(yàn)），豐富對(duì)概念內(nèi)涵的認(rèn)識(shí)，達(dá)到學(xué)生轉(zhuǎn)變概念或形成提供感性材料任務(wù)分析提供感性材料任務(wù)分析指導(dǎo)探究提供認(rèn)知沖突喚起生活經(jīng)驗(yàn)觀察與實(shí)驗(yàn)明確主題操作感性材料經(jīng)歷探究揭示錯(cuò)誤前概念修正確認(rèn)正確前概念豐富觀察與實(shí)驗(yàn)回憶生活經(jīng)驗(yàn)概念應(yīng)用發(fā)現(xiàn)問題提出問題猜想假設(shè)尋找證據(jù)理性推理討論解釋解決問題猜想假設(shè)尋找證據(jù)討論解釋解決問題概念應(yīng)用實(shí)驗(yàn)探究理性探究構(gòu)建科學(xué)概念反思認(rèn)知策略師生成功不成功形成概念轉(zhuǎn)變概念鞏固概念概念的目的。最后教師還要能提供概念應(yīng)用的典型實(shí)例，通過正例和反例的解決過程，運(yùn)用變式變式就是使提供給學(xué)生的各種直觀材料和事例不斷變換呈現(xiàn)的形式，以使其中的本質(zhì)屬性保持恒在，而非本質(zhì)屬性則不常出現(xiàn)(變式就是使提供給學(xué)生的各種直觀材料和事例不斷變換呈現(xiàn)的形式，以使其中的本質(zhì)屬性保持恒在，而非本質(zhì)屬性則不常出現(xiàn)(成為可有可無的東西)。潘菽，教育心理學(xué)家探究教學(xué)中，學(xué)生處于主體地位，教師是學(xué)生學(xué)習(xí)的促進(jìn)者。學(xué)生首先要有探究流程意識(shí)，要能明確主題，明確所要完成的探究任務(wù)。其次，要有一定的科學(xué)探究過程技能，能操作感性材料，能自主經(jīng)歷探究歷程或者在教師指導(dǎo)下進(jìn)行探究，有意識(shí)地提出問題、發(fā)現(xiàn)問題、猜想假設(shè)、尋找證據(jù)、理性推理、討論解釋、合作交流、解決問題等。探究教學(xué)既重過程，又重結(jié)果，不但反思認(rèn)知策略、掌握方法而且形成正確概念。形成新概念的思維過程實(shí)際上是學(xué)生在舊的圖式基礎(chǔ)上，通過同化順應(yīng)過程形成新的圖式的過程。在概念應(yīng)用階段，學(xué)生所學(xué)習(xí)的新的圖式得到進(jìn)一步鞏固和發(fā)展。如果所學(xué)習(xí)概念的新的圖式還不能解決應(yīng)用的問題，對(duì)該概念還需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)或理性探究，使概念得到進(jìn)一步完善。無論采用哪種教學(xué)方式，都必需涉及概念的四個(gè)方面：概念的名稱、定義、本質(zhì)和非本質(zhì)特征、正例和反例。為了幫助學(xué)生有效地掌握概念，在教學(xué)中要注意以下幾點(diǎn)：（1）做好引入該概念的實(shí)驗(yàn)；（2）以準(zhǔn)確的語言明確揭示概念的本質(zhì)；（3）突出本質(zhì)特征，控制非本質(zhì)特征；（4）恰當(dāng)使用正例和反例；（5）多用變式和比較；（6）在實(shí)踐中運(yùn)用概念。適宜應(yīng)用概念（建立）發(fā)現(xiàn)探究（著重于為什么及如何引入這個(gè)概念）教學(xué)的概念舉例：加速度、慣性、用比值法定義的物理概念如密度、電場強(qiáng)度E、磁感應(yīng)強(qiáng)度B以及動(dòng)量、電阻率等。2、物理規(guī)律探究教學(xué)策略物理規(guī)律的理性探究策略概念是在頭腦里所形成的反映對(duì)象的本質(zhì)屬性的思維形式，把所感知的事物的共同本質(zhì)特點(diǎn)抽象出來，加以概括，就成為概念。概念都具內(nèi)涵和外延，并且隨著主觀、客觀世界的發(fā)展而變化。物理規(guī)律就是物理概念間的必然、本質(zhì)、穩(wěn)定的關(guān)系。在物理物理規(guī)律探究中，教師確定課題，進(jìn)行任務(wù)分析，分析學(xué)生、教材。要查明學(xué)生已有的相關(guān)概念，以及對(duì)概念的內(nèi)涵和外延的理解情況。概念的內(nèi)涵指這一概念所包含的性質(zhì)或一組性質(zhì)，概念的外延指這一概念所確指的對(duì)象的范圍，如“電場強(qiáng)度”這個(gè)概念的外延是指所有電場的場強(qiáng)，包括孤立點(diǎn)電荷的電場，勻強(qiáng)電場，點(diǎn)電荷系激發(fā)的電場等。要精心準(zhǔn)備并提供發(fā)現(xiàn)規(guī)律的探究情境。為學(xué)生自行發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，或者引導(dǎo)學(xué)生提出問題作準(zhǔn)備。在學(xué)生理性推理得到規(guī)律或者實(shí)驗(yàn)歸納發(fā)現(xiàn)規(guī)律，并且得到學(xué)生共同體的認(rèn)可后，教師還應(yīng)提供更進(jìn)一步的應(yīng)用，利用變式手段，促進(jìn)學(xué)生對(duì)規(guī)律的深層理解。學(xué)生應(yīng)能自行利用概念圖卡片，可視化組織已有的概念，并通過小組交流，得到優(yōu)化。在課題的指引下，自行發(fā)現(xiàn)問題，或者在教師設(shè)置的情境中發(fā)現(xiàn)并提出有效的問題開展探究。探究課教學(xué)要重視探究流程模式在學(xué)生中潛移默化滲透，重視科學(xué)過程技能的顯性養(yǎng)成。通過填寫概念圖卡、問題卡、猜想卡、演繹推理卡、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)卡、問題情境卡、建?？ǖ葞追N卡片進(jìn)行探究技能訓(xùn)練，用形式來包裝內(nèi)容，達(dá)到熟悉科學(xué)探究流程，精通各種技能的狀態(tài)。用到的探究技能是七種基本技能和五種統(tǒng)整技能共十二種技能。探究課堂是以反思、交流、討論為主的動(dòng)態(tài)生成性課堂。提問教師法或者實(shí)驗(yàn)室知識(shí)庫提問法的運(yùn)用，可以避免和解決時(shí)間、儀器限制課堂探究教學(xué)的難題。第一步：確定主題（課題）。第二步：查明已有知識(shí)。進(jìn)行已有的相關(guān)知識(shí)、觀念的課堂調(diào)查。操作工具是概念圖，提問，訪談。對(duì)該主題的已有知識(shí)進(jìn)行交流、分類、歸納。明確提出可供探究的問題。第三步：根據(jù)問題，設(shè)置探究情境、建立物理模型、細(xì)分為具體問題。第四步：引導(dǎo)演繹推理或者實(shí)驗(yàn)研究。第五步：學(xué)生對(duì)結(jié)論解釋、討論、交流。第六步：師生共同體形成科學(xué)理解。第七步：應(yīng)用。3、基于現(xiàn)代教育技術(shù)的探究教學(xué)策略信息技術(shù)與課程整合是實(shí)施教育信息現(xiàn)代化最為有效的一條途徑。①基于網(wǎng)絡(luò)物理資源的探究教學(xué)策略課程資源也稱教學(xué)資源，就是課程與教學(xué)信息的來源。課程資源按照存在的空間，可以劃分為校內(nèi)資源和校外資源。校內(nèi)資源，主要包括本校教師、學(xué)生、學(xué)校圖書館、數(shù)字圖書館、實(shí)驗(yàn)室、專用教室、動(dòng)植物標(biāo)本、礦物標(biāo)本、教學(xué)掛圖、模型、錄像片、投影片、幻燈片、電影片、錄音帶、VCD、電腦軟件、教科書、參考書、練習(xí)冊(cè)，以及其他各類教學(xué)設(shè)施和實(shí)踐基地等；校外資源，主要指公共圖書館、博物館、展覽館、科技館、家長、校外學(xué)科專家、上級(jí)教研部門、大學(xué)設(shè)施、研究機(jī)構(gòu)、有關(guān)政府部門、其他學(xué)校的設(shè)施、學(xué)術(shù)團(tuán)體、野外、工廠、農(nóng)村、商場、企業(yè)、公司、科技活動(dòng)中心、少年宮、社區(qū)組織、電視、廣播、報(bào)紙雜志等廣泛的社會(huì)資源及豐富的自然資源。課程資源按照是否是數(shù)字化方式存在，可以劃分為數(shù)字化資源和非數(shù)字化資源。數(shù)字化資源主要指存在于單機(jī)、校園網(wǎng)和因特網(wǎng)的數(shù)字化的資源。數(shù)字化的資源制作、傳輸、傳播、應(yīng)用主要依靠計(jì)算機(jī)信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。有些非數(shù)字化資源的傳統(tǒng)資源可以通過計(jì)算機(jī)信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)轉(zhuǎn)化為網(wǎng)絡(luò)化的數(shù)字資源?；诰W(wǎng)絡(luò)物理資源的課堂探究教學(xué)是一種以探究為取向的學(xué)習(xí)活動(dòng)，學(xué)習(xí)者使用的多數(shù)信息來源于因特網(wǎng)上的物理學(xué)內(nèi)容以及相關(guān)的資源，學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)目的是為了自主地了解物理學(xué)中的某一現(xiàn)象、概念、規(guī)律、或者完成某一任務(wù)、項(xiàng)目。由于是課堂探究教學(xué)，探究活動(dòng)的課堂教學(xué)時(shí)間一般控制在2-5節(jié)課，大約是一個(gè)單元的授課時(shí)間，其余部分時(shí)間大多安排在課外。教學(xué)步驟：教師：確定主題、公布任務(wù)與資源、分組、行動(dòng)中指導(dǎo)、評(píng)估、評(píng)比、發(fā)表。學(xué)生：明確主題、分工、行動(dòng)、合作、匯報(bào)、交流、自我評(píng)價(jià)、組間評(píng)價(jià)、發(fā)表。②運(yùn)用計(jì)算機(jī)軟件（如Matlab、Excel）的探究教學(xué)策略現(xiàn)代教育技術(shù)與物理學(xué)科整合的有效的切入點(diǎn)之一是信息技術(shù)融入物理實(shí)驗(yàn)中。把計(jì)算機(jī)的優(yōu)勢(shì)注入傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)中，使物理實(shí)驗(yàn)顯現(xiàn)時(shí)代特點(diǎn)。（1）中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的兩種分類在中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件和可視程度，可以將實(shí)驗(yàn)分為三類。第一類，實(shí)驗(yàn)條件具備，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象清晰，可視程度高。對(duì)于這類實(shí)驗(yàn)，要堅(jiān)持做好實(shí)驗(yàn)，不能用“虛擬實(shí)驗(yàn)”代替真實(shí)實(shí)驗(yàn)?！皬椈烧褡拥膭?dòng)力學(xué)分析”、“牛頓第二定律的應(yīng)用”和“電磁感應(yīng)”等是這類例子。但可以在做好實(shí)驗(yàn)的前提下，使用計(jì)算機(jī)輔助分析?，F(xiàn)代信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)可以在科學(xué)模擬的基礎(chǔ)上疊加分析性信息，使得學(xué)習(xí)者直觀地更深刻地理解客觀物理規(guī)律。第二類，實(shí)驗(yàn)設(shè)備具備，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象也清晰，但可視程度低。這類實(shí)驗(yàn)可以用實(shí)物投影攝象放大，增加可視度。為了分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象形成的原因，需要用科學(xué)動(dòng)態(tài)模擬?！安ǖ男纬伞薄ⅰ安ǖ寞B加”、“波的干涉”和“帶電粒子在電場和磁場中的運(yùn)動(dòng)”等課題是這類例子。

第三類，實(shí)驗(yàn)設(shè)備不具備，中學(xué)沒有條件做出實(shí)驗(yàn)，這類實(shí)驗(yàn)可用高等學(xué)校和科研單位的視頻資源或用計(jì)算機(jī)科學(xué)模擬實(shí)驗(yàn)來支持教與學(xué)?！皻怏w分子的運(yùn)動(dòng)”、“α粒子的散射”等是這類例子。中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)按實(shí)驗(yàn)所需能力要求的大小分為以下五類：1．基本儀器使用類2．基本物理量測量類3．物理規(guī)律驗(yàn)證類4．物理現(xiàn)象研究類5．設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)類（或科學(xué)探究類）。對(duì)于基本物理量測量類實(shí)驗(yàn)，如對(duì)長度、時(shí)間、質(zhì)量、力、溫度、電流、電壓、加速度、電阻和電阻率、電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻、折射率等物理量的測量，要求能夠明確被測物理量的物理意義，理解物理量的測量原理，掌握正確的實(shí)驗(yàn)方法（正確進(jìn)行數(shù)據(jù)測量以及能分析和排除實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的常見故障等，妥善處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并得出結(jié)果。測量性實(shí)驗(yàn)可以用曲線擬合的方法求出待測量的物理量。對(duì)于物理規(guī)律驗(yàn)證類實(shí)驗(yàn)，通過對(duì)物理規(guī)律進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，獲得直接的對(duì)物理規(guī)律的認(rèn)識(shí)，加深對(duì)物理規(guī)律的理解。如驗(yàn)證共點(diǎn)力合成的平行四邊形定則、有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸物體的平衡條件、驗(yàn)證牛頓第二定律、驗(yàn)證機(jī)械能