1、中外物理教学方法比较 第一节第一节 教学方法研究概述教学方法研究概述第二节第二节 中外教学改革背景及理科教与中外教学改革背景及理科教与学特点比较学特点比较第三节第三节 探究式教学方法在美国的发展、探究式教学方法在美国的发展、研究和应用研究和应用第四节第四节 启发式教学法启发式教学法第一节第一节 教学方法研究概述教学方法研究概述一、一、有关教学方法界定之争议有关教学方法界定之争议二、二、教学方法的种类教学方法的种类1、前苏联、前苏联 2、美国、美国 3、日本、日本 4、中国、中国1、美国、美国 2、前苏联、前苏联 3、前西德、前西德 4、法国、法国 5、保加利亚、保加利亚 6、日本、日本 7、中
2、国、中国国家主要观点及代表人前苏联达达尼尼洛洛夫夫、叶叶希希波波夫夫：教师的工作方式和由教师领导的学生的工作方式，借助于这些工作方式，学生掌握知识、技能和技巧，形成共产主义世界观和发展他们的认识能力。 孔孔德德拉拉秋秋克克：教师和学生进行一系列有明确方向的、符合教学目的、教材内容、科目实质、学生教育程度和智力发展水平的行动。 巴巴班班斯斯基基：教师和学生在教学过程中为解决教养、教育和发展任务而开展有秩序的、相互联系的活动的办法。1美国 克克拉拉克克、斯斯塔塔尔尔：为达到教学目的，教师组织和使用教学技术、教材、教具和教学辅助材料的方法。 威威斯斯顿顿、格格兰兰顿顿：教师与学生交流的媒介或手段。日
3、本 藏藏原原三三雪雪：教师为了完成教学目的，使学生得到良好的成长，指导他们工作和学习的方法和方式。今天的教学方法不只是传授知识，而且应该想到如何指导课外活动包括指导、劝告在内，还有实验观察及其他教师有计划地指导进行的学习活动。 筑筑波波大大学学教教育育学学研研究究会会：在教学情景中，教师和学生为了教与学而展开的活动方式2中国 王王策策三三：为达到教学目的，实现教学内容，运用教学手段而进行的，由教学原则指导的，一整套方式组成的，师生相互作用的活动。3 田田慧慧生生、李李如如密密：教学过程中教师指导学生学习以达到教学目的的、由整套教学方式组成的操作策略。4 吴吴文文侃侃：指教师和学生在教学过程中，
4、为达到一定的教学目的，根据特定的教学内容，双方共同进行并相互作用的一系列活动方式、步骤、手段和技术的总和。也可以说教学方法是由语言系统、实物系统、操作系统和情感系统所构成的师生双方的活动系统。5 国内外关于教学方法的各种界定国内外关于教学方法的各种界定R 现代各国主要教学方法现代各国主要教学方法国家教学方法名称代表人主要思想发现教学法布鲁纳 也称假设法和探究法，属现代启发式教学法中的一种。指在学习概念和原理时，教师只给一些事实（事例）和问题，让学生积极思考，独立探究，自行发现并掌握相关的原理和结论的一种方法。掌握学习教学法布卢姆 一种确保所有接受课堂教学的学生都能达到一定学习水平的教学方法，它
5、强调教学要面向全体学生，相信在足够的学习时间和帮助下，学生能发挥学习潜力和学习积极性。问题教学法杜威 师生合作共同解决一个实际问题，以达到启发学生思维和培养学生解决问题能力为目的的一种教学方法。该方法受到各国教学专家的重视，其中前苏联的许多教育家对此作了研究和探讨。“先行组织者”教学法奥苏贝尔旨在促进课堂言语讲授和意义接受学习的教学方法。美国程序教学法斯金纳 一种依靠教学机器和程序教材，呈现学习程序（包括问题的显示） 、学生的反应和将学生反应的正误情况及时反馈给学生，使学生进行个别学习的方法。近二十年来，程序教学已和电脑结合起来，成为计算机辅助教学（CAI） 。前西德范例教学法瓦根舍因、克拉夫
6、基 指教师在教学中选择真正基础的本质的知识作为教学内容，通过“范例”内容的讲授，使学生达到举一反三掌握同一类知识的规律的方法。现代各国主要教学方法现代各国主要教学方法（续前表）（续前表）“纲要信号”图示教学法沙塔洛夫 此法的核心是 “纲要信号” ， 即一种提纲挈领地概括讲授内容的图表，由字母、单词、数字或其他“信号”组成，其特点是简明扼要、直观性强、知识系统明确。前苏联局部探求教学法 由教师设计作业，把它划分为若干辅助性问题，确定探求步骤。学生则在教师的引导下完成探求步骤，运用现有的知识解决部分问题，对自己的做法提出论证。法国弗雷内教学法弗雷内 强调让学生自由表达，尽可能少加限制；要求通过个人
7、或小组的实验探索，去获取知识，增长才干；要求教师给学生自制权，让学生自己安排自己的工作，自己选择学习内容，自己改变生活环境。保加利亚暗示教学法洛扎诺夫 利用暗示手段，激发学生心理潜力，加速学习进程的一种教学方法。铃木教学法铃木镇一 着重强调三个方面：1、重复，重复才能使能力的“幼芽”呈现和变得坚强；2、训练记忆；3、直觉。记忆和直觉都是可以训练的能力，是才能发展的基础。日本解决课题教学法广岗亮藏 要求教师教会学生运用智力解决摆在儿童面前亟待认识和掌握的知识、技术的课题。旨在使儿童成为一名小研究家、小发明家。中国自学辅导教学法卢仲衡 在教师指导和辅导下，以学生自学为主的教学方法。R教学方法的分类
8、以教授活动为主的教学方法以教授活动为主的教学方法以学习活动为主的教学方法以学习活动为主的教学方法以师生双方交互作用为主的教学方法以师生双方交互作用为主的教学方法综合性教学方法综合性教学方法图3-1 教学方法分类框架层次示意图第二节第二节 中外教学改革背景及理科中外教学改革背景及理科教与学特点比较教与学特点比较一、前言一、前言 教学方法的选择和应用与该国教育、教学教学方法的选择和应用与该国教育、教学改革的背景有直接的关系。了解各国教改的改革的背景有直接的关系。了解各国教改的背景可以使我们在学习、借鉴时减少盲目性，背景可以使我们在学习、借鉴时减少盲目性，提高教学方法选择的适应性。提高教学方法选择的
9、适应性。二、中外教学改革背景比较二、中外教学改革背景比较 美国美国12 教育的行政管理教育的行政管理：教育权归地方（州政府）所有，国家没有统一教育权归地方（州政府）所有，国家没有统一的教育标准和教科书，教什么、怎样教，地方学区拥有相当决定权的教育标准和教科书，教什么、怎样教，地方学区拥有相当决定权社会观念社会观念：以发展自我、注重个性、崇尚竞争为核心：以发展自我、注重个性、崇尚竞争为核心教学方法改革特点教学方法改革特点：在十九世纪后期引进欧洲教学理论的基础上进在十九世纪后期引进欧洲教学理论的基础上进行。但它不模仿照般，而是取其精华，立足国内，进行探索、实验行。但它不模仿照般，而是取其精华，立足
10、国内，进行探索、实验、改造和创新、改造和创新改革进程改革进程：到：到91年为止，现代教育改革还更多地停留在设想与大政方针上，年为止，现代教育改革还更多地停留在设想与大政方针上，重点在课程与教材上，虽然解决了教什么的问题，但对于如何教还是众说纷重点在课程与教材上，虽然解决了教什么的问题，但对于如何教还是众说纷纭。分权制使政府对教育建设较少直接控制，全国学校也就缺乏统一的规划纭。分权制使政府对教育建设较少直接控制，全国学校也就缺乏统一的规划与标准，造成教育质量难以控制，教育水平难以提高等诸多问题。从与标准，造成教育质量难以控制，教育水平难以提高等诸多问题。从80年代年代后期到后期到90年代初，要求
11、国家加强对教育的控制的呼声日益高涨。在这一背景年代初，要求国家加强对教育的控制的呼声日益高涨。在这一背景下，美国政府于下，美国政府于1993年开始着手在中小学制定面向全体学生的课程标准。年开始着手在中小学制定面向全体学生的课程标准。1996年，修正后的国家科学教育标准正式出版。标准突出的一个特年，修正后的国家科学教育标准正式出版。标准突出的一个特征就是对探究的强调。为了使科学探究的思想得到应有的重视和落实，美国征就是对探究的强调。为了使科学探究的思想得到应有的重视和落实，美国于于2000年又出版了一本专门讨论科学探究性学习的著作年又出版了一本专门讨论科学探究性学习的著作科学探究与国科学探究与国
12、家科学教育标准：教与学的指南，此书对有关探究和以探究为导向的教与家科学教育标准：教与学的指南，此书对有关探究和以探究为导向的教与学的方方面面进行了详细论述。学的方方面面进行了详细论述。英国英国1教育的行政管理教育的行政管理：中央政府和地方当局都分别拥有相应的教育行中央政府和地方当局都分别拥有相应的教育行政领导权，属于中央和地方合作制政领导权，属于中央和地方合作制,同时又是一个地方分权的国家同时又是一个地方分权的国家社会观念社会观念：一直标榜一直标榜“自由民主自由民主”原则原则,注重儿童个性的发注重儿童个性的发展展改革特点改革特点:课程改革经历了一个否定之否定的过程，由自由课程到课程改革经历了一
13、个否定之否定的过程，由自由课程到全国统一课程，再到相对自由的国家课程全国统一课程，再到相对自由的国家课程改革进程改革进程：80年代以前，课程呈现条块分明和儿童中心主义倾向年代以前，课程呈现条块分明和儿童中心主义倾向的极端化，的极端化，1988年教育改革法以推行国家统一课程，减少和年教育改革法以推行国家统一课程，减少和取消杂乱的地方课程为改革的中心任务，试图使学生的学习保持取消杂乱的地方课程为改革的中心任务，试图使学生的学习保持在相对一致的层面上。近年，教育界部分学者、地方教育官员以在相对一致的层面上。近年，教育界部分学者、地方教育官员以及许多教师对实施国家课程不断提出质疑和批评，为此，英国又及
14、许多教师对实施国家课程不断提出质疑和批评，为此，英国又对国家统一课程进行了一些改革，裁减了全国统一课程的内容，对国家统一课程进行了一些改革，裁减了全国统一课程的内容，简化了考试科目简化了考试科目。日本日本1教育的行政管理教育的行政管理：集权制国家集权制国家,教育制度高度统一教育制度高度统一社会观念社会观念：强调竞争、自律、服从，倡导勤劳、刻苦、礼貌和公共精：强调竞争、自律、服从，倡导勤劳、刻苦、礼貌和公共精神，非常重视教育的国家，举国上下都把教育视为神，非常重视教育的国家，举国上下都把教育视为“立国之本立国之本”教学方法改革特点：力图克服教学方法上的刻板划一性，转到个性化的教学方法改革特点：力
15、图克服教学方法上的刻板划一性，转到个性化的人才培养轨道上人才培养轨道上改革进程改革进程：在模仿和学习西方先进的教育思想的基础上，经历了三次教：在模仿和学习西方先进的教育思想的基础上，经历了三次教育改革，二战以后，日本针对其教育制度高度统一、妨碍学生个性发展、育改革，二战以后，日本针对其教育制度高度统一、妨碍学生个性发展、注重学历风气严重、高考竞争异常激烈、学生厌学现象普遍、道德水平注重学历风气严重、高考竞争异常激烈、学生厌学现象普遍、道德水平下降等现实进行了一系列的教育课程改革。下降等现实进行了一系列的教育课程改革。1984年日本开始了新一轮的年日本开始了新一轮的教育改革。改革的主要目标包括：
16、重视个性，即克服教育的划一性、封教育改革。改革的主要目标包括：重视个性，即克服教育的划一性、封闭性，重视发展学生个性和创造性；向终身学习制度过渡。此后，日本闭性，重视发展学生个性和创造性；向终身学习制度过渡。此后，日本中央教育审议会进一步具体化教育改革的思想，于中央教育审议会进一步具体化教育改革的思想，于1996年年8月发表题为月发表题为关于面向关于面向21世纪的我国教育的咨询报告。该报告强调，今后日本学世纪的我国教育的咨询报告。该报告强调，今后日本学校教育的基本任务就是培养学生的校教育的基本任务就是培养学生的“生存能力生存能力”，必须使教育由注重灌，必须使教育由注重灌输知识向注重培养学习能力
17、和独立思考能力转变，要使学生学会学习、输知识向注重培养学习能力和独立思考能力转变，要使学生学会学习、学会独立思考，强调激发学生的学习动机，帮助其掌握学习方法，发展学会独立思考，强调激发学生的学习动机，帮助其掌握学习方法，发展个性，重视解决问题能力的培养。个性，重视解决问题能力的培养。中国中国1 2教育的行政管理教育的行政管理：中央集中管理的课程政策体系;课程计划，教学大纲统一，统编教材 社会观念社会观念：教学方法改革特点教学方法改革特点:基础教育课程政策改革的方向与英、美等国正好相反，是从原先单一的国家课程模式走向国家、地方、学校三级管理体制的课程模式。我国在课程与教法的关系上长期摇摆不定，反
18、复较大，缺乏对教学方法改革与课程改革的密切关系的认识。同美国一样，我国也是在19世纪后期引进欧洲教学理论的基础上进行教学方法改革的。改革进程改革进程：在20世纪10-20年代，赫尔巴特的五段教学法盛行一时。然而，中国封建的传统教学方法根深蒂固。赫尔巴特的教学方法终归淹没在死记硬背、照本宣科的汪洋大海之中。建国以后，苏联凯洛夫的教育思想对学校教育、教学影响很深。近年来，我国在课程改革中已注意到教学方法改革的重要性。三、理科教与学主要特点比较三、理科教与学主要特点比较1、学生的学习、学生的学习2、教师的教学、教师的教学课堂实验课外活动课堂教学特点怎样看待学生教学方法特点实验特点作为教学方法的探究作
19、为教学方法的探究科学探究也是教师教物理和学生学物理的科学探究也是教师教物理和学生学物理的重要方法。为此，标准明确提出：重要方法。为此，标准明确提出：“科学探究是重要的教学方式之一科学探究是重要的教学方式之一”，其，其目的是旨在将学习重心从过分强调知识的目的是旨在将学习重心从过分强调知识的传承和积累向知识的传承和积累向知识的探究过程探究过程 转化，从学转化，从学生被动接受知识向生被动接受知识向主动获取知识主动获取知识转化，从转化，从而培养学生的而培养学生的科学探究能力科学探究能力、实事求是的实事求是的科学态度科学态度和和敢于创新敢于创新的探索精神。的探索精神。第三节第三节 探究式教学方法在美国的
20、发探究式教学方法在美国的发 展、研究和应用展、研究和应用一、一、探究式教学在美国的发展探究式教学在美国的发展二、对科学探究和探究式教学的认识二、对科学探究和探究式教学的认识1、科学探究、科学探究2 2、学生的探究式学习、学生的探究式学习3 3、教师的施教、教师的施教4 4、教师与学生的关系、教师与学生的关系三、一些具体问题和疑问的解答三、一些具体问题和疑问的解答一、探究式教学在美国的发展一、探究式教学在美国的发展 1900年以前，大多数的教育者认为，科学主要是学生将通过直接教学方法年以前，大多数的教育者认为，科学主要是学生将通过直接教学方法学习的一堆知识。到五、六十年代，探究作为科学教学方法的
21、合理性越来越学习的一堆知识。到五、六十年代，探究作为科学教学方法的合理性越来越明朗化。学生如果要学习科学研究方法，还有什么方法比积极参与探究过程明朗化。学生如果要学习科学研究方法，还有什么方法比积极参与探究过程本身更好呢？本身更好呢？ 到七十年代初，施瓦布、杜威、布鲁纳和皮亚杰等人的工作对那个时候到七十年代初，施瓦布、杜威、布鲁纳和皮亚杰等人的工作对那个时候开发的课程教材产生了实质性的影响。在这样的影响下，当时改革的指导思开发的课程教材产生了实质性的影响。在这样的影响下，当时改革的指导思想是保证学生能进行实验室实验和动手实验（想是保证学生能进行实验室实验和动手实验（laboratory and
22、 other “hands-on” experiences），），而不是被动接受或者只是阅读科学。教学方面强调科学而不是被动接受或者只是阅读科学。教学方面强调科学过程的学习与科学知识的掌握至少同样重要；教学模式是建立在过程的学习与科学知识的掌握至少同样重要；教学模式是建立在“强调学生强调学生自己的观念及具体经验对其产生新的科学概念和获得科学概念的深层理解中自己的观念及具体经验对其产生新的科学概念和获得科学概念的深层理解中的核心作用的核心作用”的学习理论基础之上。的学习理论基础之上。 于是，在九十年代的改革中，美国国家科学教育标准于是，在九十年代的改革中，美国国家科学教育标准（1996）中将）中
23、将科学探究作为科学学习的中心和重点。并在科学探究作为科学学习的中心和重点。并在科学探究与国家科学教育标准科学探究与国家科学教育标准：教与学的指南（：教与学的指南（20002000）又专门对与探究和科学探究性学习有关的问题作）又专门对与探究和科学探究性学习有关的问题作了更加系统、丰富的阐述。了更加系统、丰富的阐述。 下面我们对科学探究和探究式教学的一些主要观点作一些介绍。下面我们对科学探究和探究式教学的一些主要观点作一些介绍。二、对科学探究和探究式教学的认识二、对科学探究和探究式教学的认识 1 1、科学探究、科学探究进行观察好奇，根据已知提出问题 使用技术和数学方法收集证据利用已前的研究提出可能
24、的解释 考虑新的证据 添加解释 在证据的基上发表自己础的解释解释作为政策咨询 2、学生的探究式学习人类探究的本质和探究能力的发展人类探究的本质和探究能力的发展 早期的人类为了获取食物和逃避危难，自发地利用早期的人类为了获取食物和逃避危难，自发地利用一系列复杂的思维和技能，这就构成了高度发展的我们一系列复杂的思维和技能，这就构成了高度发展的我们称之为探究的能力。儿童天生具有探究的欲望，对称之为探究的能力。儿童天生具有探究的欲望，对“事事物是什么？物是什么？”、“为什么会这样？为什么会这样？”之类的问题寻求着之类的问题寻求着解释，进行着积极的认知活动，如果能够作出解释将有解释，进行着积极的认知活动
25、，如果能够作出解释将有助于对自己的助于对自己的“世界世界”有更多的可预测的控制，避免不有更多的可预测的控制，避免不幸事件，使自己永远幸运。幸事件，使自己永远幸运。 人类的科学探究和儿童天生的探究都是受人类的科学探究和儿童天生的探究都是受“功能功能”驱动的自发的一种探究活动。在探究中，科学家努力增驱动的自发的一种探究活动。在探究中，科学家努力增进人类对自然界的了解，而儿童在探究中，逐步建构起进人类对自然界的了解，而儿童在探究中，逐步建构起对他们所遇到的自然现象的理解。对他们所遇到的自然现象的理解。 通过探究通过探究,教师帮助所有学生理解科学是一教师帮助所有学生理解科学是一种人类努力探究的事业，并
26、帮助他们获得日常种人类努力探究的事业，并帮助他们获得日常生活中必备的科学知识和思维能力，并且，也生活中必备的科学知识和思维能力，并且，也有助于那些选择从事科学事业学生获得成功。有助于那些选择从事科学事业学生获得成功。科学课堂中学生的探究有如下特点：科学课堂中学生的探究有如下特点： 1）学生的探究与科学家的科学探究本质上）学生的探究与科学家的科学探究本质上是相同的是相同的 2）课堂探究的形式是多种多样课堂探究的形式是多种多样 3）学生的探究活动是多方面的）学生的探究活动是多方面的 4）学生在探究活动）学生在探究活动不仅锻炼了探究能力，不仅锻炼了探究能力，而且要达到对探究本身的理解而且要达到对探究
27、本身的理解科学课堂中的探究科学课堂中的探究 学生的科学探究学习经历了从形成科学探究问题到为学生的科学探究学习经历了从形成科学探究问题到为证据确立标准、评价、交流、解释等一系列重要的过程证据确立标准、评价、交流、解释等一系列重要的过程，这样的经历有助于他们对某些特殊的科学概念及科学，这样的经历有助于他们对某些特殊的科学概念及科学过程产生更清晰更深刻的认识。指南指出学生的探过程产生更清晰更深刻的认识。指南指出学生的探究式学习有五个基本的方面和特征：究式学习有五个基本的方面和特征： 1 1、首先，学习者受到科学问题的吸引、首先，学习者受到科学问题的吸引 2 2、学习者优先考虑证据，因为这使他们能够提
28、出说、学习者优先考虑证据，因为这使他们能够提出说明科学问题的解释以及对这些解释的评价明科学问题的解释以及对这些解释的评价 3 3、学习者依靠证据形成说明科学问题的解释、学习者依靠证据形成说明科学问题的解释 4 4、学习者依据其它可能的解释，特别是那些能反映、学习者依据其它可能的解释，特别是那些能反映科学的理解的解释，来评价他们自己的解释科学的理解的解释，来评价他们自己的解释 5 5、学习者要交流和证明他们所提出的解释、学习者要交流和证明他们所提出的解释 3 3、教师的施教、教师的施教 探究式教学中教师的角色是什么呢？探究式教学中教师的角色是什么呢？ Minstrell(1982,1989,19
29、92)(1982,1989,1992)在在对高中物理的教和学的研究中评估了以下研究性的教学技能：促进学对高中物理的教和学的研究中评估了以下研究性的教学技能：促进学生更加清晰地思考；联系学生的前概念以使学生获得科学概念；提高生更加清晰地思考；联系学生的前概念以使学生获得科学概念；提高学生重构自己的知识结构的能力。这种方法认为教师在促进学生对主学生重构自己的知识结构的能力。这种方法认为教师在促进学生对主要物理观念如力、运动的理解时充当教练的角色，而不仅仅是事实的要物理观念如力、运动的理解时充当教练的角色，而不仅仅是事实的传播者。传播者。 RosebcryRosebcry等人（等人（19921992
30、）对）对HaitianHaitian低年级学生在科学观念的发展研究低年级学生在科学观念的发展研究中认为，教师的职责是引导并帮助学生发现问题、定义问题，建立并中认为，教师的职责是引导并帮助学生发现问题、定义问题，建立并论证他们的理论。研究者所描述的学习环境也是综合了四种因素的学论证他们的理论。研究者所描述的学习环境也是综合了四种因素的学习环境。习环境。 这四个因素在很大程度上教师创建什么样的学习经验和学习环境能这四个因素在很大程度上教师创建什么样的学习经验和学习环境能促进科学学习？人们怎样学习促进科学学习？人们怎样学习( (BransfordBransford et al.,1999) et a
31、l.,1999)中综述的中综述的研究表明：卓有成效的教师使用的教学方法包括了四个方面的要素：研究表明：卓有成效的教师使用的教学方法包括了四个方面的要素：学习者、知识、评估和交流。由此，教师应从这四个方面来综合考虑学习者、知识、评估和交流。由此，教师应从这四个方面来综合考虑学生学习环境的创建，即创建以学习者为中心的环境、以知识为中心学生学习环境的创建，即创建以学习者为中心的环境、以知识为中心的环境、以评估为中心的环境和以交流为中心的环境。的环境、以评估为中心的环境和以交流为中心的环境。来自四种学习环境的思考来自四种学习环境的思考 首先，学生原有的知识、技能、态度和信首先，学生原有的知识、技能、态
32、度和信念背景对学习有重要的影响。优秀的教师了念背景对学习有重要的影响。优秀的教师了解并尊重学生以有的经验和想法，如在进入解并尊重学生以有的经验和想法，如在进入新的章节学习之前都设法引出学生已有的知新的章节学习之前都设法引出学生已有的知识，并利用它来集中学生的探究目标；以学识，并利用它来集中学生的探究目标；以学生已知的和感兴趣探究的问题为学习的起点生已知的和感兴趣探究的问题为学习的起点来扩宽和加深他们的理解。来扩宽和加深他们的理解。 来自四种学习环境的思考来自四种学习环境的思考 其次，良好组织的知识体系，利于计划性其次，良好组织的知识体系，利于计划性、策略性地思考。专家能够将各种观念联系起、策略
33、性地思考。专家能够将各种观念联系起来。教师帮助学生思考一门学科中的主要原理来。教师帮助学生思考一门学科中的主要原理或或“大大”的观点，学生学习新知识的同时，也的观点，学生学习新知识的同时，也学习新知识应用的条件以及如何应用新知识。学习新知识应用的条件以及如何应用新知识。使他们能在新的情境中使用所学的知识。以知使他们能在新的情境中使用所学的知识。以知识为中心的学习环境促进学生专家式的识为中心的学习环境促进学生专家式的“解决解决问题问题”行为（行为（BransfordBransford et al.,1999 et al.,1999）。 来自四种学习环境的思考来自四种学习环境的思考 第三，对学生合
34、理的评估为其提供第三，对学生合理的评估为其提供反馈信息和修正的机会，帮助学生学反馈信息和修正的机会，帮助学生学会监控自己的学习。他们学会提问：会监控自己的学习。他们学会提问：为什么相信自己所相信的？自己所相为什么相信自己所相信的？自己所相信的是否有足够的证据支持？以评估信的是否有足够的证据支持？以评估为中心的教学环境还能帮助教师设计为中心的教学环境还能帮助教师设计课堂教学活动，诊断学生的观念和学课堂教学活动，诊断学生的观念和学习效果，引导教师做出决定习效果，引导教师做出决定 来自四种学习环境的思考来自四种学习环境的思考 第四，让学生清楚表达自己的观第四，让学生清楚表达自己的观点，挑战别人观点，
35、以及和其它学习点，挑战别人观点，以及和其它学习者进行深层次的讨论可以鼓励学生向者进行深层次的讨论可以鼓励学生向他人学习。这种以交流为中心的环境他人学习。这种以交流为中心的环境欢迎新观念、新思路，这是由于讨论欢迎新观念、新思路，这是由于讨论的成员都受到激励并期望互相能提供的成员都受到激励并期望互相能提供反馈，并把新的观点融入他们的想法反馈，并把新的观点融入他们的想法中去。中去。 基本特征探究的不同程度1.问题学习者被科学问题吸引学习者自己提出一个问题学习者从所提供的问题中选择、提出新的问题学习者改变或明确来自教师、学习材料或其他途经的的问题学习者探究直接来自教师、学习材料或其他途经的问题2.事实
36、学习者对问题的反映是，优先考虑证据学习者自己确定什么可作为证据并进行收集学习者在他人的指导下收集某些数据数据直接给出，学习者进行分析不仅给出数据而且告知分析方法3.解释学习者利用证据形成解释学习者总结证据后作出解释学习者在指导下利用证据形成解释提供使用证据形成解释的可能途径提供证据4.评价学习者将解释和科学知识相联系学习者独立地考察其他事实来源、建立事实与已有解释的联系学习者被导向科学知识的来源给出可能的联系5.发表学习者交流并证实自己的解释学习者用合理的、合乎逻辑的论证表达自己的解释学习者阐述自己解释的过程得到指导学习者阐述自己解释在过程得到了大量的指导表达的步骤和程序都被给出多-学习者自主
37、探究的程度-少少-教师和学习材料指导的程度-多4、教师与学生的关系、教师与学生的关系表 课堂探究的基本特征和不同程度六、一些具体问题和疑问的解答六、一些具体问题和疑问的解答1、为什么要进行探究式教学？、为什么要进行探究式教学？2、是否所有科学知识都应该以探究的形式来教授？、是否所有科学知识都应该以探究的形式来教授？3 3、学生在掌握那些描述探究结果的专业词汇之前，、学生在掌握那些描述探究结果的专业词汇之前，如何开展科学探究？如何开展科学探究？4 4、在探究科学课程中，教师应给学生提供多少组织、在探究科学课程中，教师应给学生提供多少组织和自由？和自由？5 5、教师在开展探究时怎样对学生进行管理、
38、教师在开展探究时怎样对学生进行管理？6 6、运用探究法，需要教师获取多少关于探究和科学、运用探究法，需要教师获取多少关于探究和科学的知识？的知识？摘自9-12年级物质科学标准运动和力运动和力 只有在施加力的时候物体才会改变其运动状态。只有在施加力的时候物体才会改变其运动状态。利用运动定律可以精确计算力对物体体运动的影响，利用运动定律可以精确计算力对物体体运动的影响，运动改变的幅度可以利用运动改变的幅度可以利用F=ma的关系进行计算，这的关系进行计算，这一公式与力的性质无关。只要一个物体对另一个物体一公式与力的性质无关。只要一个物体对另一个物体作用一个力，一个大小相同，方向相反的力就会作用作用一
39、个力，一个大小相同，方向相反的力就会作用到第一个物体上。到第一个物体上。 引力是一种每个质量都会作用在其他任何质量上的引力是一种每个质量都会作用在其他任何质量上的普遍存在的力，两个质量之间的这种强度与质量成正普遍存在的力，两个质量之间的这种强度与质量成正比，与它们之间距离的平方成反比比，与它们之间距离的平方成反比 。(P117-180/P220) 赫尔赫尔(Hull)先生在许多单元都是以一个或多个简先生在许多单元都是以一个或多个简短的探究性问题开始的，让他们去思考接下来几天要短的探究性问题开始的，让他们去思考接下来几天要调查研究的情境、问题和想法。今天刚上课时，他问调查研究的情境、问题和想法。
40、今天刚上课时，他问学生：学生：“刚听到刚听到力力这个词时你想到了什么？这个词时你想到了什么？”回回答中有：答中有： “万有引力是力万有引力是力” “就像我推一辆小汽车一样，推力是力就像我推一辆小汽车一样，推力是力” “在某个物体上的推动或拉动是力在某个物体上的推动或拉动是力” “让某人做他们不想做的事是力让某人做他们不想做的事是力”。 当学生们继续讨论他们的最初想法时，赫尔先生当学生们继续讨论他们的最初想法时，赫尔先生把这些想法写在黑板上并分成两类：力的性质，力的把这些想法写在黑板上并分成两类：力的性质，力的定义（即定义（即“力是力是 ”）。这两种类型在运动的解）。这两种类型在运动的解释单元都
41、是很重要的。释单元都是很重要的。 赫尔先生想让学生能够把他们对力的理解描述出来，赫尔先生想让学生能够把他们对力的理解描述出来，于是他引导学生构思他们的陈述。他说：于是他引导学生构思他们的陈述。他说：“看起来，你们看起来，你们中有几个把力当作是一种推或拉，推和拉具有什么特性？中有几个把力当作是一种推或拉，推和拉具有什么特性？”一个学生说：一个学生说：“它们有确定的方向、确定的大小。它们有确定的方向、确定的大小。”另一另一个学生说：个学生说：“这样看来，力是一个矢量，这样看来，力是一个矢量，”矢量表述是前矢量表述是前面的运动描述单元中的内容，学生认识到了可以应用矢量面的运动描述单元中的内容，学生认
42、识到了可以应用矢量的一种新情境。的一种新情境。 赫尔先生接着询问道：赫尔先生接着询问道：”看起来矢量对描述力很有用？看起来矢量对描述力很有用？那你们如何用矢量来描述力呢？那你们如何用矢量来描述力呢？”一个学生回答说：一个学生回答说：“哦，哦，一个稍长的箭头可以表示一个较大的力，箭头的方向代表一个稍长的箭头可以表示一个较大的力，箭头的方向代表力的方向。力的方向。” 学生们在讨论这种表述时，赫尔先生等了一会，然后学生们在讨论这种表述时，赫尔先生等了一会，然后他把一本书放到教室前面的演示桌上。书保持静止状态，他把一本书放到教室前面的演示桌上。书保持静止状态，他让学生用矢量箭头表示出作用在书上的力。他
43、让学生用矢量箭头表示出作用在书上的力。他也让学生注意矢量描述中长度和方向两个方面，并标注上此力是由何者所施的。在学生就这种情况画出他们的表述并加上标注时，赫尔先生在屋内巡回走动观察，以便了解哪个学生提出了何种力。 虽然学生的表述有好几种，但他知道在这些描述中会出现一种主要的区别：一些学生画了并注明是由桌子产生的向上的力，另一些则没有。在参加当地大学举办的培训班学习时他知道，这些不同是学生具有不同的力的概念的证据。学生完成他们的表述后，赫尔先生在黑板上画了两本书，一本书上只画了一个向下的箭头，在另一本书上既画了一个向上的箭头，又画了一个向下的箭头，在两个图间他画了一个大大的问号。 他说：他说：“
44、在这两个图中我注意到一个很大的区别。在这两个图中我注意到一个很大的区别。” “有一半的同学画了由桌子产生的向上的力而另一半则没有。有一半的同学画了由桌子产生的向上的力而另一半则没有。这就表明了你们在理解力的概念上的区别。我们正开始学习这就表明了你们在理解力的概念上的区别。我们正开始学习力这个单元，因此最好先解决这个差异。那么，为什么有些力这个单元，因此最好先解决这个差异。那么，为什么有些人认为必须包括一个由桌子产生的向上的力呢？但是为什么人认为必须包括一个由桌子产生的向上的力呢？但是为什么又有其他人认为不应包括由桌子产生的向上的力呢？又有其他人认为不应包括由桌子产生的向上的力呢？” 一些学生相
45、互交换他们的想法，提出如果桌子对书本不一些学生相互交换他们的想法，提出如果桌子对书本不产生力的作用，书就会落下来。一些人认为，只需一个向下产生力的作用，书就会落下来。一些人认为，只需一个向下的力就可使书本保持在桌子上。另一些人争辩说因为桌子是的力就可使书本保持在桌子上。另一些人争辩说因为桌子是死的，因而不能推或拉，也不具有任何力。赫尔先生意识到死的，因而不能推或拉，也不具有任何力。赫尔先生意识到许多学生认为只有主动的物体才会产生力的作用，结果像桌许多学生认为只有主动的物体才会产生力的作用，结果像桌子这样的被动物就不能产生力。子这样的被动物就不能产生力。 赫尔先生于是让每个学生拿赫尔先生于是让每
46、个学生拿一本书放在伸展开的手上。他然后让学生在纸上再画上另外一本书放在伸展开的手上。他然后让学生在纸上再画上另外一个示意图，表示书在手中静止时作用在书上的力。一个示意图，表示书在手中静止时作用在书上的力。 在这种情况下，大多在第一个图中没加向上力的学生现在这种情况下，大多在第一个图中没加向上力的学生现在都标出了向上的力，少数学生仍没有加向上的力。当被问在都标出了向上的力，少数学生仍没有加向上的力。当被问到他们为什么不标这样一个力时，大多数说书在桌上时他们到他们为什么不标这样一个力时，大多数说书在桌上时他们没有画一个向上的力，所以感到在这儿也没必要画。没有画一个向上的力，所以感到在这儿也没必要画
47、。 赫尔先生指出在相关联的情境中他们能试着用前后一致赫尔先生指出在相关联的情境中他们能试着用前后一致的推理是值得称赞的，这一点在科学和其它学科中是很重要的推理是值得称赞的，这一点在科学和其它学科中是很重要的。的。 他问：他问：“存在一个向上的力作用在书上吗？存在一个向上的力作用在书上吗？”接着，为接着，为了增加实验的显著性，他让学生另外增加几本书放在伸展开了增加实验的显著性，他让学生另外增加几本书放在伸展开的手上，几乎所有的学生都自愿说存在一个由手产生的向上的手上，几乎所有的学生都自愿说存在一个由手产生的向上的力，仍然有许多学生关心在相关情境中要应用一致推理。的力，仍然有许多学生关心在相关情境
48、中要应用一致推理。老师通过写在黑板上的字对此给予肯定：老师通过写在黑板上的字对此给予肯定：“如果可能的话，如果可能的话，有必要对有必要对静止静止的物体用相同的解释。的物体用相同的解释。”解释的一致性是解释的一致性是科学的一个很重要的方面，赫尔先生希望学生能从内心里领科学的一个很重要的方面，赫尔先生希望学生能从内心里领会这一点。会这一点。 接着，赫尔先生把一本书悬挂在弹簧上，让学生画出书在弹簧上的第三个图，并标出保持书静止的力。绝大多数学生的图中有由弹簧产生的向上的力。少数学生认为弹簧没有生命，所以不能“产生”力。 赫尔先生问：“那么，认为桌子不能产生力的学生同学们，现在为什么说弹簧会产生一个向
49、上的力呢？”“弹簧难道是活的吗？”学生回答说：“弹簧是运动的。”“弹簧压缩或伸展了。” 老师让学生考虑一下他们认为存在向上力的情形中有什么共同之处。他暗示：书放到手上时，为了支持这本书，你能看到或感到肌肉的活动，书在弹簧上时能看到弹簧的长度发生了变化。赫尔先生指出，支持物的变化可以作为力产生的证据。他让学生去寻求可观察到的证据来支持他们的观点和推断。 赫尔先生问：“那些认为桌子会产生向上的力的同学们说说看，你们是如何产生这种想法的？”一个学生说（同时斜向一边做手势）物体静止时，其一侧受到一个力，必然在另一侧有一个保持其静止的力。”赫尔先生说：“我明白你是在讨论水平力， 这对竖直力起作用吗？”他
50、又引导学生们考察在不同情境下解释的一致性。在本例中，无论水平力还是竖直力，对静止条件的解释是相同的。这给出了对存在一个向上的力的一些合理的论证。 赫尔先生让学生考虑一下证据。“你有什么可观察得到的证据来证明桌子产生向上的力？”少数学生提议说桌子像弹簧一样会发生弯曲，其它同学反驳说桌子是重的固体演示桌，它很坚硬不能发生弯曲，学生提议要用一个判决性的实验来确定。“我们如何能看到桌子是否弯曲了呢？”老师问。没有听到任何建议，赫尔先生于是提议使用一个“光杠杆”，他拿出一个光源（在此例中用的是激光笔），他装置好光杠杆使光能以很小的角度射在光滑桌面上。把屋里的灯关上，可以看见打在远处墙上的反射光。经过检查
