模块五 初中物理新课程中的教学与评价改革上.docx
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模块五初中物理新课程中的教学与评价改革上
初中物理新课程中的教学与评价改革
模块五初中物理新课程中的教学与评价改革（上）
课程的实施是落实《课程标准》的目标和理念的重要过程，为了在初中物理课中更好地实现《课程标准》中的目标和贯彻《课程标准》的理念，这里就物理课程教学和评价的建议进行分析，力求有针对性地说明怎样具体落实《课程标准》的目标和理念。
一、课程教学建议的内容分析
《课程标准》指出：
“物理教学应贴近学生生活，符合学生认知特点，激发并保持学生的学习兴趣，让学生通过学习和探索掌握物理学的基础知识与基本技能，为以后的学习、生活和工作打下基础。
”并在教学建议中指出，应根据教学目标、教学内容及教学对象灵活采用教学方式，特别注重采用科学探究式教学，注重物理实验教学，注重在科学内容教学中三维课程目标的落实，加强物理教学与生产、生活的联系等，让学生经历探究过程，学习科学方法，从而促使学生主动地富有个性地学习,不断提高他们发现问题和提出问题的能力、分析问题和解决问题的能力，培养其创新精神和实践能力。
（一）科学探究教学建议的分析
在本次课程改革中，教师对科学探究式教学非常关注。
从实验区的反馈来看，大部分教师认为科学探究能力的目标设置是恰当的，一部分教师希望我们略做修改。
通过国内各学科的横向比较及国际间的比较，《课程标准》保持了《课程标准实验稿》中科学探究能力目标的水平标准，只在七大要素内容的表述上做了一些调整。
分析科学探究式教学，首先要对科学探究式教学有一个正确的认识，包括什么是科学探究式教学和如何合理设计科学探究活动，其次要明确科学探究式教学过程包括哪些探究要素和如何有效地实施科学探究式教学等内容。
1.正确认识科学探究式教学
（1）什么是科学探究式教学。
科学探究原指科学家们在研究自然界的科学规律时，所进行的科学研究活动。
科学探究式教学就是让学生模仿科学家进行科学研究时的方法，去探索未知规律，从中领悟科学的思想和方法，领悟科学家探究自然规律时所进行的各项活动。
把学生置于自主、合作、开放、探索的学习环境中，使其获得一种新的学习体验。
“课程目标”中的科学探究式教学，是指学生在物理课程学习中，分别对提出问题、猜想与假设、收集信息、分析论证、表达交流等活动，不仅探究发现某些物理规律，而且注重自己在探究过程中发展探究能力，提高探索兴趣，增进对探究本质的理解，培养自己的科学态度和科学精神。
显然，这里所说的“发现某些规律”指的是知识目标，“发展自己的探究能力”指的是过程与方法目标，“提高探索兴趣”、“培养自己的科学态度和科学精神”指的是情感、态度与价值观目标。
因此，科学探究式学习，既是学生的学习目标，又是重要的教学方式。
将科学探究列入“课程内容”，就是让学生经历与科学工作者进行的相似的探究过程，主动获取物理知识，领悟科学探究方法，发展科学探究能力，体验科学探究的乐趣，养成实事求是的科学态度和敢于创新的科学精神。
《课程标准》教学建议中，从两个方面强调了科学探究教学中的过程与方法目标。
一是从课程目标方面进行强调，明确提出学生必须“经历科学探究过程，具有初步的科学探究能力”，且在“过程与方法”目标中说明了学生应该具备哪些科学探究能力；二是从科学探究的基本能力要求方面进行强调，《课程标准》对七个要素的科学探究基本能力的体现作了清楚的规定，明确了学生在科学探究过程中应该具有哪些具体的探究行为。
教学建议又从宏观、微观两个方面强调了科学探究在“过程与方法”方面的重要意义，建议教师在教学中应把科学探究能力目标进一步分解、细化，并根据自己的教学实践，转化为具体的教学目标和教学设计。
对于科学探究教学的情感、态度和价值观目标，上面已经指出，科学探究教学应让学生“提高探索兴趣”、“培养科学态度和科学精神”，以及后面关于有效实施科学探究式教学的建议中指出的“应创设一定的探究情境，激发学生的探究欲望”，“鼓励学生积极、大胆地参与”等，所以，教师在教学时不要忽视科学探究在情感方面的目标。
（2）合理设计科学探究活动。
合理设计科学探究式教学活动，教学建议给教师提出了三条基本思路。
要体现全面的课程目标。
除了知识目标需要探究之外，应该把能力目标（即过程与方法）和情感、态度与价值观目标都渗透到科学探究之中，上面已有说明，不再赘述。
要循序渐进，既要整体考虑学生科学探究能力目标的逐步达成，又要分别考虑每次探究活动的侧重点。
不要在每次探究中各个要素都面面俱到，因为面面俱到既不利于在有限的课堂时间内完成科学探究任务，也不能使探究过程深入细致，它对科学探究能力的培养是不利的。
除了在课堂内进行科学探究之外，教师还可结合本地条件和学生情况，让学生自己提出课题进行课外的科学探究，这样探究环境更加开放，时间也比较机动，这些自主设计的课题为实现《课程标准》所要求的科学探究能力目标提供了更多的课程资源。
教师要在科学探究式教学中全面实现课程目标，让学生始终保持对科学探究的兴趣和热情，必须合理设计科学的探究活动。
①要控制科学探究的难度，不要让学生去完成他们力所不及的任务，避免学生产生对科学探究的畏难情绪和厌恶感，让学生在科学探究中体验成功的愉悦，增强探究的自信。
②要利用科学探究的特点，使学生在探究中养成实事求是的态度。
如引导学生如实地记录数据，认识实验数据是形成结论的根据，防止个别学生为了获得预期结论而修改、拼凑实验数据。
在设计科学探究教学中，需要思考如何利用科学探究在态度养成方面的优势，强化教学中的情感、态度和价值观目标。
③在课堂科学探究式教学中，教师要侧重对一两个要素进行策略指导。
这里的“侧重”便是课堂教学设计的重要思路。
要真正做到“侧重”，教师必须认真研究《课程标准》所规定的“科学探究能力的基本要求”的各个要点，认识基本要求中的各种科学探究行为，并把它们合理、贴切、循序渐进地设计在科学探究式教学之中。
因为科学探究能力的培养，是与学生的科学探究行为密切相关的，某一类探究行为的积累，就造就了这类科学探究能力的发展。
从这个角度说，科学探究教学的设计，很大程度上就是学生科学探究行为的设计。
④妥善安排学生课外科学探究活动。
课外科学探究活动是和课后作业中的小制作、小实验活动不同的，课后的小制作、小实验紧紧围绕当节课的学习内容进行，题目小，花费时间短，是这节课的课外作业的一部分。
但课外科学探究活动需要花费的时间长，探究内容和教材联系并不紧密，时间比较机动，探究过程比较完整，因此，该类课外科学探究活动的安排不能太多，否则难以深入，每个学期只宜安排一两个，而且在要求上必须循序渐进。
2.明确科学探究式教学的七大要素
《课程标准》保持了《课程标准实验稿》中关于科学探究式教学的七大要素，但对一些具体的能力要求的表述，稍做了一些调整。
这七大要素不仅是科学探究式教学的依据，也是评价的依据。
下面就科学探究式教学七大要素的具体要求和作用及教师在教学过程中应注意的问题做一些分析。
（1）提出问题。
《课程标准》对提出问题提出了3条基本能力要求，具体表述如下。
·能从日常生活、自然现象或实验观察中发现与物理学有关的问题。
·能书面或口头表述发现的问题。
·了解发现问题和提出问题在科学探究中的意义。
以上3条是科学探究要素关于“提出问题”的基本能力的要求。
前两条说的是关于“提出问题”的行为，第3条是对“提出问题”重要性的认识。
①提出问题的行为。
关于提出问题的行为，一是发现问题，即能够从日常生活、自然现象，或者实验观察中，发现与物理学有关的问题。
二是表述问题，即能够书面或者口头地把发现的这些问题表达出来。
在教学中，要学生发现一个具体问题或提出一个具体问题，首先他要经历一个发现某一现象的过程，教师要关注的就是如何引导学生发现某一现象，同时对这个现象有一个质疑的过程，即对现象进行质疑，把质疑演变成一个疑问，把这个疑问提出来就形成了问题。
这个过程是极富创造性的，别人没有发现问题，你发现了，别人对这个现象熟视无睹，你居然还要质疑，还要把它想象成可能会怎么样，做一个猜想，提出一个问题，这样的问题就有价值，这就是创造，这里需要注意的是，教师在引导学生发现问题、提出问题时，不能流于形式，不是教师提出什么问题，学生跟着提出什么问题，这样提出的问题没有任何价值，只会流于形式。
这就要求教师在探究式教学中，对探究问题的设计要尽量巧妙，对问题的定位，不能过高或过低。
定位过高，离学生已有认知太远，学生会觉得遥不可及，无法进行探索；定位过低，缺乏迷惑性，学生只是简单回答，学生也就无法认识到问题的特征和本质。
②提出问题在科学探究教学中的重要性。
发现问题和提出问题对科学探究教学具有重要意义。
如果没有发现问题、不能提出问题，科学探究教学便无从谈起，因此，发现问题和提出问题是进行科学探究教学的前提。
同时，科学探究教学过程是围绕着所探究的问题展开的，正是由于有了明确、具体的探究问题，才能使探究过程具有明确的方向，使探究能沿着合理的假设一步一步走下去，可以说，问题是各个探究教学环节的核心。
另外，发现问题和提出问题的过程是极具创造性的过程，要想从平常的、已经习惯的事件中发现不平常的因素，这是很不容易的事，它比在现成的问题下寻求解决问题的方法更需要创造性思维，科学探究教学的最终目标之一就是发展学生的创造力，发现问题和提出问题对实现这一目标起着重要的作用。
（2）猜想与假设。
《课程标准》在猜想与假设中对学生科学探究能力提出了3条基本要求，体现如下。
·尝试根据经验和已有知识对问题的可能答案提出猜想。
·能对探究的方向和可能出现的探究结果进行推测与假设。
·了解猜想与假设在科学探究中的意义。
前两条说的是关于“猜想与假设”的行为，第3条是对“猜想与假设”重要性的认识。
①关于猜想与假设的行为。
《课程标准》对“猜想与假设”的行为提出了两方面的要求：
一是猜想什么、假设什么，二是怎样猜想与假设。
关于猜想与假设的内容，就是尝试根据经验和已有的知识，对问题的可能及答案做出猜想。
它不仅说明了猜想什么，而且说明了如何猜想。
关于猜想与假设的方法，就是能对探究的方向和可能出现的探究结果进行推测假设。
也就是说，学生在进行猜想和假设时，需要有两个行为，一是“假定”，二是“解释”。
假定，就是“猜”，即根据所观察到的事实对问题的答案做出设想。
它是一种直觉思维，是非逻辑的、发散的，要凭借自己的直觉。
解释，就是“想”，根据已有经验和知识及已看到的部分事实对假定答案的合理性进行解释，解释要符合猜想，如果不符合就要重新猜想。
它是有逻辑的、收敛的。
这两条，也是科学探究式教学的设计和评价的依据。
对于猜想与假设，在一般探究式教学过程中，教师引导学生的猜想和假设基本都围绕教师已知的知识展开。
如果想要学生达到一个更高的层次，也可以让他们结合自己认知的状态，越过一些知识规律，做一些不太一致的猜想，即让学生的猜想更开放、更大胆一些。
因为即使是真正的科学家在做假设时，也有可能会出现偏离方向的情况，所以教师在探究式教学中，要注意引导学生，不能武断、主观地认为学生在胡思乱想，要耐心地引导他们，让他们在这个基础上做进一步的探索，不仅让学生能列举各种猜想的结论，还要让学生说出猜想的根据。
这对教师提出了更高的要求，即如何提升教师猜想与假设的能力，使之真正到位。
②理解猜想与假设在科学探究教学中的重要作用。
它是科学结论的先导，如果猜想与假设一旦能得到实验结果的支持，它就可能发展成为科学结论。
因此，猜想与假设能帮助探究者明确探究的内容和方向，指导探究沿预定目标展开，避免探究的盲目性。
由于猜想与假设对解决问题的方案作出一定的预见性思考，它为收集信息、分析和解释信息提供了一个大致的框架。
也就是说，要使学生获得对猜想与假设的正确认识，应该让学生经历猜想与假设的过程，并据此制订探究计划或设计实验，完成探究活动，使学生体会猜想与假设是科学结论的先导，体验猜想与假设在整个探究教学活动中所起的引导性作用。
（3）设计实验与制订计划。
《课程标准》对设计实验与制订计划提出了5条基本能力要求，具体表述如下。
·经历设计实验与制订计划的过程。
·明确探究目的和已有条件。
·尝试考虑影响问题的主要因素，有控制变量的意识。
·尝试选择科学探究方法及所需要的器材。
·了解设计实验与制订计划在科学探究中的意义。
前4条中的学生行为体现了“设计实验与制订计划”能力，第5条是对“设计实验与制订计划”重要性的认识。
①设计实验与制订计划。
这个要素所要强调的是，设计实验与制订计划是科学探究教学过程中重要的环节，由于教科书都要介绍探究的方法，这个环节学生就较少有锻炼的机会，所以让学生经历设计实验与制订计划的过程就显得特别必要。
学生的实验方案可能不够完善，或者不能达到标准，但重要的是能让他们经历这个过程。
在学生形成方案后，还要通过一些指标来检测这个方案。
如是否有控制变量的意识，即在设计实验方案的时候，要探索一个量对另一个量的影响，就应该控制好其他的变量。
在课堂教学中，对学生这个控制变量的意识培养很重要。
同时，学生要对实验的可行性进行一个预测，要对已有的资料和已有的器材做出初步的计划，包括完成的时间及条件等。
也就是说，设计实验与制订计划，实际上就是从操作的角度，把检验猜想的过程具体化、程序化。
一般做法是：
根据猜想明确实验目的→通过控制变量确定实验条件和需测量的物理量→思考测量物理量需要解决的问题→构思解决每个问题的方法→选择恰当方法构成实验方案。
这是设计探究实验方案的基本思路，也是培养学生设计实验能力的教学过程。
在确定了实验方案之后，应考虑如何选择实验器材。
实验器材的选择要依据实验的原理、实验器材的性能和操作要求、实验的基本知识等，也要考虑怎样完成探究的步骤，怎样保证器材的安全，怎样减小实验的误差，怎样方便实验的操作等。
对初中学生，不能要求过高，可让学生根据探究计划先确定所需器材的种类，再从实验器材的安全性、减小误差、方便操作等方面来考虑器材的规格等问题。
②设计实验与制订计划在科学探究中的作用。
科学探究须通过具体的操作来获取证据和验证假设，设计实验与制订计划将把探究的猜想与假设落实到具体的操作方案上来。
制订探究计划将使探究者明确收集信息的途径和方式、确定收集信息的范围和要求、了解探究所需的器材和设备以及建立分析数据的方法和思路。
探究计划使探究步骤更加有序、探究过程更加科学，如果没有探究计划，没有实验方案，科学探究的操作也就失去了根据。
探究计划不当或者实验方案不妥，将直接影响探究结果的可靠性和科学性。
在学生制订探究计划之后，可以引导学生分析自己的计划，同学之间相互交流探究计划，寻找计划中的不当之处，并预料它在探究中所产生的不良后果，从而提高对设计实验与制订计划在科学探究中的作用的认识。
（4）进行实验与收集证据。
《课程标准》对进行实验与收集证据提出了5条基本能力要求，具体表述如下。
·能通过观察、实验和公共信息资源收集证据。
·会阅读简单仪器的说明书，能按要求进行操作。
·会使用简单仪器进行实验，会正确记录实验数据。
·具有安全操作的意识。
·了解进行实验与收集证据在科学探究中的意义。
前4条中的学生行为体现了“进行实验与收集证据”能力，第5条是对“进行实验与收集证据”重要性的认识。
①进行实验与收集证据能力的体现。
通过实验收集和记录数据首先必须实验操作，因此，进行实验与收集证据的行为可以分解为“进行实验操作”、“收集和记录证据”两个要点。
第一，进行实验操作。
要正确进行实验操作，一是要会使用常用的简单实验仪器，如初中物理课所用的天平、弹簧测力计、量筒、温度计、电流表、电压表、滑动变阻器、学生电源等。
二是要了解仪器的使用要求和操作要领。
如用温度计测量容器中的水温时应该把温度计的探头全部浸没在水中并不能和容器壁接触，用弹簧测力计测力时应避免挂钩和测力计外壳接触以防止发生摩擦，使用电流表和电压表时要注意电表的量程、接线柱的极性以及电表与被测电阻的串、并联接线方式等。
三是要会阅读仪器说明书。
即能从使用的角度看懂说明书所表述的仪器的工作条件、操作要求和注意事项等。
四是要具有安全意识，其中包括实验仪器的安全和实验者的人身安全。
如要关注实验仪器量度范围：
天平所测量物体的质量不能超过天平的量程；不能用温度计测量有可能超出其量度范围的温度；不能对弹簧用力尝试超过它的弹性限度；不能使电学元件通过的电流值超过其标注的额定值。
再如，使用易破、易碎器材做实验时，应该注意谨慎操作，特别是对220V交流电源的使用要始终保持用电安全的意识；用滑动变阻器控制电路中的电流时，开关闭合前应检查变阻器的接线和滑动头的起始位置是否会造成变阻器的短路。
总之，这个要素强调学生知道实验的过程的重要性。
第二，收集和记录证据。
通过观察、查询公共信息资源、进行实验是科学探究收集证据的主要途径。
一般观察收集数据时，要有明确的观察目标，有明确收集信息的内容，还要明确收集信息的时间。
除了收集预定关注的信息外，还应让学生善于捕捉意外的信息，历史上的许多发现如“布朗运动”、伦琴射线等，都是由于科学家的敏锐目光捕捉住了意外信息而得到的。
能通过公共信息资源收集信息，如通过图书馆、阅览室、科技馆、博物馆、展览馆、广播、电视和互联网等收集物理探究活动的信息。
还要能通过实验正确收集和记录数据。
如正确观察仪器读数，辨明仪器的测量范围和最小分度值，正确读取仪器所显示的读数，能绘制用于记录数据的表格，并把所需要收集的信息（控制哪些变量，改变哪些自变量，得到哪些应变量）显示在表格上。
②进行实验与收集证据的重要性。
科学事实是检验科学结论的唯一标准，证据是进行科学分析的根据，实验数据是形成科学结论的证据，如果不进行实验，不收集数据，实验探究便无法进行下去，所探究问题的结论也就不可能形成。
在进行实验与收集数据时，如果由于实验环境的影响、实验条件的改变或者由于实验者的疏忽，造成所收集数据的失真或部分失真，将会对探究结果产生严重影响，甚至有可能得出与真正的科学结果完全相反的结论而致使探究者对错误结论反倒信以为真。
收集数据对科学探究的重要性是不言而喻的。
教师应引导学生对进行实验与收集数据时的偶然失误，做出认真的分析，从具体的事例中看到它的严重后果，使学生加深对进行实验与收集数据在科学探究中的重要性的认识。
（5）分析与论证。
《课程标准》对分析与论证提出了5条基本能力要求，具体表述如下。
·经历从物理现象和实验中归纳科学规律的过程。
·能对收集的信息进行简单归类及比较。
·能进行简单的因果推理。
·尝试对探究结果进行描述和解释。
·了解分析与论证在科学探究中的意义。
前4条说的是关于“论证”的行为，第5条是对“分析与论证”重要性的认识。
①分析与论证的行为。
为使实验结果更具有说服力，教师要进行分析论证。
分析与论证的过程，就是根据所收集的信息归纳科学规律的过程。
这一过程，大致需要有两个方面的行为：
一是对所收集的信息进行数量分析和因果分析，对信息进行数量分析就是寻找同一类量的数量关系特征，是相同还是不同，如果不同，其不同点是什么，对信息因果分析就是对信息中的因果关系进行逻辑推理；二是根据分析让学生尝试用自己的语言对探究结果进行描述和解释，归纳所发现的科学规律，即关注物理条件改变与物理现象变化之间的联系，关注条件变化对现象的影响，比较数据之间的数学关系，从而归纳出所探究的科学规律。
②认识分析论证在科学探究中的重要性。
实验数据并不等于探究的结论，实验数据是对实验事实的客观记录，探究的结论是在数据的基础上通过分析论证所得出的具有普遍意义的规律。
即使实验操作正确，得出的数据可靠，但探究仅停留在此阶段，不对这些数据进行比较、分析、归纳，将什么结论也不能形成，探究等于半途而废。
因此，分析论证在科学探究教学中是必不可少的，特别是在学生经历了分析论证形成探究结论后，引导学生把分析论证前后的科学探究进程进行对比，能加深学生对分析论证在科学探究中所起作用的正确认识。
（6）评估。
《课程标准》对评估提出了5条基本能力要求，具体表述如下。
·有评估探究过程和探究结果的意识。
·能关注探究活动中出现的新问题。
·有从评估中吸取经验教训的意识。
·尝试改进探究方案。
·了解评估在科学探究中的意义。
前4条中的学习行为体现了科学探究的“评估”能力，第5条是对“评估”重要性的认识。
①评估能力的体现。
评估体现出反思，即在探究问题的提出、假设猜想与实验方案的设计及收集证据和分析论证方面，各个步骤是否合理，有没有相互矛盾的地方，如何进行修改。
评估能力主要体现在三方面。
一是指有评估探究过程和探究结果的意识，即对探究的行为和所收集信息的科学性、可靠性有进行评估的愿望，对思考探究结果有评估的意识。
二是指能关注探究过程中出现的新问题，它不仅是科学家优秀素质的体现，也是学生在科学探究中要培养的能力，初中物理教学中常常存在着让学生获得发现的机会，教师应该珍惜、并尽可能创造这种机会。
三是指有从评估中吸取经验教训的意识，能尝试改进探究方案，即让学生通过对探究过程和结果进行评估后，对所发现的优点有进一步发扬的愿望，对所发现的缺陷有设法克服的要求，从而尝试改进探究方案。
②认识评估在科学探究中的重要作用。
评估能力的作用主要有，一是评估能优化探究的方案，二是评估有可能引出新的发现，三是评估有利于学生养成严谨的科学态度。
要使学生获得对评估的正确认识，教师应该让学生经历评估的过程，让学生从具体的评估活动中获得体验、并在教师必要的点评下，形成对评估的正确认识。
（7）交流与合作。
《课程标准》对交流与合作提出了5条基本能力要求，具体表述如下。
·有准确表达自己观点的意识。
·能表述探究的问题、过程和结果。
·能听取别人意见，调整自己的方案。
·能坚持原则又尊重他人，有团队意识。
·了解交流与合作在科学探究中的意义。
前4条中的学习行为体现了“交流与合作”的能力，第5条是对“交流与合作”重要性的认识。
①交流与合作能力的体现。
交流与合作应贯穿于探究教学活动的每个环节。
学生交流与合作能力主要体现在以下四方面。
一是有准确表述自己观点的意识，即能明确表述自己的观点。
二是对探究的问题、过程以及研究结论的陈述，学生能够很好地表达出来。
三是在探究活动中能听取别人意见，懂得放弃，不迷信权威，以证据来说话，以科学事实来说话，并善于调整自己的方案。
四是能坚持实事求是的精神、科学的态度和用实践来检验理论的观点，注意尊重他人，勇于承认、放弃或修改自己的错误，服从合作的分工，具有“数据共享”的团队意识。
②认识科学探究中交流与合作的重要性。
科学探究中的诸环节，如制订计划、操作实验、收集信息、处理数据等，都需要发挥探究小组的整体力量，小组成员之间需要交流，也需要合作，特别是物理学习中的科学探究活动，通常是以小组的方式进行的，在收集信息、技术咨询及探究小组与外界的联系，都离不开师生、生生的交流与合作。
总之，这些要素在科学探究教学中，都是非常重要的。
但在每一个探究活动中，这些要素也不是都要应用，要视活动内容选择所要应用的要素。
3.有效实施探究式教学
教师在进行探究式教学时，一定要注意以下几点。
（1）创设探究情境。
《课程标准》在教学建议中指出，在进行探究式教学时，教师应创设一定的探究情境，激发学生的探究欲望。
例如:
在学习音调时，弦乐器是通过改变弦的粗细、长短和张力来改变音调，于是教师把饮料吸管的一端烫平，剪成鸭嘴状，含在嘴中吹奏，然后用剪刀一次次把它剪短，就能听到音调一次次升高，说明管乐器的音调跟管的长度有关，可是这个乐器只能演奏音调逐步升高的乐曲，显然是没有演奏价值的
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