时间：2023-06-15 17:27:19
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇科学探究的环节，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
一、猜想是生活中常用的思维方式之一
猜想是人们在日常生活中常用的思维方式之一，只是我们平常对它没有注意而已。正是这些看上去不太可靠的猜想，引导着人们面对问题时做出积极的思考。
例如，当晚上电灯突然熄灭时，你的头脑里肯定会出现这样一个问题：怎么不亮了？
你可能会打开门窗看看外面的情况，你做出这个行动其实是基于这样的一个猜想：可能停电了。当你发现邻居家的电灯都亮着时，你否定了这个猜想。
接着，你又可能去另一个房间打开电灯看看。你做出这个行动其实是基于另一个猜想：可能是家里的保险丝断了。当你发现另一个房间里的电灯也能亮时，你又否定了这个猜想。
虽然在上述过程中，人们并没有意识到猜想的重要性，但正在不知不觉应用它。
二猜想是科学发展必经的初级形式
猜想是人类逐步接近客观真理的基本手段。例如，人类对光的本性的认识过程就是这样。光究竟是什么？这个问题科学家们早在17世纪就开始争论了。当时有两种观点，一种是笛卡儿、胡克、惠更斯为代表的波动说，另一种是以牛顿为代表的微粒说。两种猜想都能够解释光的反射现象和折射现象，但牛顿认为波动说无法解释光的直线传播现象，而惠更斯认为微粒说无法解释光能相互穿行现象。到了20世纪初，爱因斯坦根据光电效应等现象，又建立了光子说。最后，人们将光的波动性和粒子性进行综合，建立了光的波粒二象性说。
建构主义者认为，人类探索自然规律实质上是一个猜想、建构的过程，因为自然界不会直接告诉我们它的规律是什么，我们也无法看到自然界的规律。我们所看到的只是一些自然现象，人类所发现的自然规律都是对自然现象的解释，这种解释都带有猜测的成分。既然是带有猜测性的假说，它是可以出错的，有待于进一步的修正。科学就是在不断地猜想和修正过程中得以发展的。
由于实验是自然科学的基础，教师大都比较重视实验教学，不少教师在进行教学设计时，总是设法增加学生动手操作的机会。例如，在教学“阿基米德原理”时，老师让学生自己按步骤动手实验并得出结论，似乎这样很能体现学生学习的自主性。但深入的分析可以发现，在整个活动过程中，学生所有的操作都是在给定的指令下进行的，这种照方抓药式的操作只能培养学生的动手能力和动手习惯，不能培养学生的动脑能力，不是真正意义上的探究。
其实，最富有魅力的环节并不是实验本身，而是阿基米德怎么会想到将浮力跟被物体排开的那部分液体建立起联系来的。关于“浮力的大小究竟跟那些因素有关”这一问题，本身并不能给实验设计提供多大的启示，指导设计这个实验方案的基础是这样一个猜想：浮力的大小可能跟被物体排开的那部分液体有关，实验的过程则是对这一猜想进行检验的过程。猜想启发我们应当设计怎样的实验和获取哪些信息，它是问题与实验之间的一座桥梁，也是科学探究过程中最富有创造力和最富有魅力的环节。
四“猜想―验证”是科学教育的重要方法
猜想在科学研究中扮演着重要的角色，由于猜想的过程充满着创造性的思维，而教育的最大任务是教会学生思维，所以，他在科学教育中发挥着重要的作用。
例如在教学“蒸发吸热”的知识时可以采用“猜想―验证”的方法将教学过程作如下的设计：
问题：在炎热的夏天，当打开了电风扇，我们会感到很凉快。电风扇对人扇风时，人为什么会感到凉快呢？
猜想1：可能是电风扇吹来了凉风，温度较低的空气与人的皮肤相接触时，会从人体吸收热量，使人感到凉快。
猜想2：我在游泳前风吹到身上并不感到冷，但游过泳从水中出来后，风吹到身上却感到冷。根据这一点，我觉得电风扇吹风使人感到凉快可能跟汗液的蒸发有关。
上述两个猜想似乎都有一定的道理，到底哪一个正确，需要设计实验进行检验。先让学生讨论，共同制定实验方案，同时提出实验需要那些器材。
在讨论与交流的基础上，确定大家普遍看好的实验方案：第一次取一支温度计（玻璃泡上包有棉花），以书代扇先直接对它扇风，观察温度计的示数有无变化；第二次再将它浸入烧杯里的酒精中，取出后以书代扇对它扇风，观察温度计的示数有无变化。如果猜想1正确，则两支温度计的示数都会变小；如果猜想2正确，则只有第二次温度计的示数会变小。
实验现象是：只有第二次温度计的示数变小了。
通过实验，学生否定了猜想1，肯定了猜想2，即电风扇吹时人感到凉快，是因为风加快了汗液的蒸发，而汗液蒸发时要从人体吸收热量，使人体温度降低。
1.物理科学探究中“操作性探究”与“非操作性探究”
1.1操作性探究与非操作性探究
关于科学探究的具体操作形式问题，《全日制义务教育物理课程标准》（以下简称《课标》）中有两种提法：第一种是从探究要素的角度进行划分，即“在学生科学探究中，其探究过程可以涉及所有的要素，也可以只涉及部分要素”。第二种是从探究的时空关系进行划分，即“科学探究的形式有课内的探究性活动和课外的家庭实验、社会调查，以及其他学习活动”。
从科学探究能力的培养的层面来看，我们可以把科学探究可以分为操作性探究与非操作性探究两个类别。所谓操作性探究就是指以动手操作为标志的探究类型，它可以是分组实验、演示实验和课外小实验等。而非操作性探究的鲜明特点是没有亲历动手实验的过程，而探究的重点落在数据证据的收集与整理、分析论证等探究环节。非操作性探究容易被忽略，但是“信息收集与整理论证”在科学研究中的地位是非常重要的。在这方面，开普勒的故事最有说服力：第谷在临终前将自己多年积累的天文观测资料全部交给了开普勒，开普勒对其进行了深入的分析研究，得出了关于行星运动的第二条定律和第三条定律。可以这样说，开普勒的成功主要得益于他的非操作性探究，没有这种探究就没有天文学的长足的发展。由此可见，非操作性探究突出的分析处理物理信息的能力是物理科学素养的更高一级的要求。
1.2非操作性探究的要素划分及主要形式
依据《课准》，操作性探究与非操作性探究的要素划分见下图：
非操作性探究的主要形式有调查研究、资料收集、讨论分析，等等。资料收集主要学生是从各种渠道收集整理相关研究信息；调查研究主要是指学生通过实地勘察、走访相关人员等方式调研社区生活中相关的物理主题，促进对问题的深入认识；讨论分析是指学生针对某个物理主题而展开的交互式的探讨，是学生相互沟通信息、展示思维过程的谈话活动。
1.3非操作性探究的实践意义
1.3.1非操作性探究是科学探究的重要实践操作形式
非操作性探究是科学探究的有机的组成部分，在实际操作中对学生科学素养的和学科教学水平的提高都有重要的实践意义。对《标准》第三部分“内容标准”中42项活动建议的统计分析显示：在42项活动建议中，有24项建议指向为非操作性探究，占总数的57.1%。尽管《标准》中的“活动建议为教师提供了教学活动的实例，它们不是学生必须学习的内容”，但是《标准》中设置的这些活动建议是在课程改革的背景下提出的，具有十分重要的和鲜明的指向性。这些活动建议中大量涉及非操作性探究范围，说明了以收集信息、分析信息为主要特点的这种探究形式是十分重要的。
1.3.2非操作性探究是对传统实验操作性探究的有益的和必要的补充
“探究活动可以是对所有要素的探究，也可以是只包括部分要素的探究”。显然初中阶段学生对探究过程的认识是逐步形成的，大部分物理教育工作者在探究教学中往往过分注重“设计实验”、“进行实验”两个环节，而“提出问题”、“猜想与假设”、“分析论证”、“评估”、“交流合作”这五个环节往往被忽略。非操作性探究正是突出了这些容易忽略的环节，是对传统的操作性实验探究的一个有益的和必要的补充。
2.不同教材中非操作性探究的统计分析
我对两种版本的教材进行了统计分析如下。
调查教材：（1）华东地区初中物理教材编写组编著、上海科学技术出版社广东教育出版社出版的义务教育课程标准实验教科书物理九年级（上册）（2005年7月第1版2006年6月修订，第3次印刷）。（2）刘炳升、李容主编、江苏科学技术出版社出版的义务教育课程标准试验教科书物理九年级上册（2004年5月第1版2004年5月第1次印刷）。
从这些数据中可以看出：（1）非操作性探究已经为各种教材编写者所认可；（2）非操作性探究的地位没有充分地显示出来，非操作性探究还主要安排在学生课后自主完成。
3.加强非操作性探究实施的建议
3.1教材编写中要突出非操作性探究活动的设计
从教材编写的角度加强突出非操作性探究活动的设计是加强非操作性探究的根本措施。探究活动中加强对非操作性探究环节的设计，学生的分析整理的方法要给予适当的信息提示，如简单的调查统计的表格、分析判断的方法、部分相关的信息，等等。对于一些不宜学生现阶段进行的探究实验，可以抛开设计实验和进行实验与收集数据的探究要素，突出通过公共信息资源收集资料和分析与论证环节的探讨活动的安排。
3.2教学实践中要突出非操作性探究
针对学生对于析与论证、评估等的环节易形成弱点的问题，在教学中要突出非操作性探究的教学环节的设计与实施：关于学生讨论的环节，不要简单化处理，不能包办代替，要充分组织，督查学生做好记录，将研讨环节做到实处；在课堂教学组织形式上，必要时可以采用走访调查的教学方式，促进学生对科学探究的全面理解与认识；从探究活动认知的过程来看，要加强学生对探究活动的元认知的培养，在做好元认知知识与认知体验的前提下，通过对探究方法的评估、对探究结果可信度的探讨等，突出对元认知监控能力的培养。
关键词：探究式教学 主要环节 循序渐进 合作交流 反思
新课标对初中物理教学改革的一个新方向，对实现全面素质教育的意义非常重大，有助于学生形成独立思考、自主学习的能力，有助于培养学生具有科学精神，形成科学态度、学会科学方法，有助于学生进一步发展创新精神和实践能力，逐步形成适应学习化社会的需要进行终身学习的能力。
一、教师引导学生对探究教学的认识
探究式教学法实质上是将科学研究领域的探究方法引入学生的学习过程中，把学生置于动态、开放、生动、多元的学习环境中，通过类似科学家的探究过程理解科学探究的本质，是培养科学探究能力的一种特殊的教学方法。与传统教学方式相比较，探究式教学法有它自己的特征：首先，注重从过程中获得新知和发展能力；其次，注重收集证据及由证据到结论的推理与思维；再次，注重交流合作；最后，注重自我评价（反思）。
探究式教学有以下几个环节：提出问题猜想与假设制定计划与设计实验进行实验与收集数据解释（分析论证）评估（反思）交流与合作。在学生的科学探究中，其探究过程可以涉及所有要素，也可以只涉及部分要素。
二、教师引导学生对探究式教学在教学中的运用
学生在学习过程中必然会遇到许多认知问题，这些问题交织在一起，成为学生探究的心理动力和探究式课堂教学的契机。中学生有很强的求知欲，时常表现为思想上的困惑和疑问，正是这些思想和认知问题驱动学生去追求知识、探索真理。教师通过挖掘教材，以问题为契机，精心设计，释疑解惑，帮助学生完成探究知识目标。
在探究式教学中教师要善于把教材中既定的物理观点转化为问题，以展现知识的发生发展过程，借助具有内在逻辑联系的问题设计，促使学生思考，逐步培养学生自己发现问题、分析问题和解决问题的能力。
在探究实验中，教师可以不拘泥于教材或教参的安排，进行一些创新设计，如可以将一些演示实验改为学生探索性实验，培养学生探索科学的兴趣，激发学生独立思考、勇于实践、敢于创新的科学精神。在实验教学课中让学生猜想、选择器材、设计实验和进行实验、记录数据、分析与归纳等探究环节，让学生充分地动脑、动手、动口，发挥学生学习的主动性，从而激发学生的创造性思维，对学生探究和创新能力的培养起着潜移默化的作用。同时，在实验探究中，教师应不失时机地对学生中的标新立异的方法给予肯定、支持和帮助，鼓励学生大胆地猜想和独立地思考，并通过实验否定错误的假设或修正不完善的猜想。在探究式教学中还可以充分利用多媒体教学，为学生提供生动逼真的教学情境，让学生的视觉、听觉等多路感官系统同时接收信息，使许多抽象和难以理解的教学内容变得有声有色，寓教于乐，促使学生主动地去探究。
探究式教学强调了学生的参与和主动学习，但是探究活动的安排应有一定的梯度。探究式教学在具体活动的安排上，应遵循由易到难的原则，逐步加大探究力度。从探究的环节上来看，可以逐个环节地训练。如可以先从提出问题开始，对问题的提出也可以由浅到深，对问题的表达来说可以由粗糙到精确。另外，对于不同的学生，探究活动的要求不同，教师参与的程度也不同。
探究活动的数量应该由少到多，使学生有一个逐步适应的过程。从总体上来说，可以将科学探究的环节渗透到不同的教学内容中。每一次探究活动，学生重点学习某一个环节涉及的有关方法。以便在完成一阶段学习之后达到对探究方法的整体了解。在此基础之上不断运用这些方法提高探究的能力。
探究内容逐渐深入。通过探究内容的逐渐深入，使学生不但可以掌握了知识，而且培养了他们刨根索底与勇于探索的精神。
三、教师重视学生间的合作交流
团结就是力量。只有大家团结合作，依靠集体的智慧和力量，才能加快成功的步伐。故重视学生之间的交流和合作，使不同的学生发表自己的探究成果和方法、倾听他人的探究经验，并进行客观的比较和鉴别，从不同的角度改进自己的学习经验，提高认识，克服独立探究中的片面性和局限性，正确理解所获得的知识。
在整个探究过程中，教师在引导学生独立探究的基础上，必须重视引导学生开展讨论和交流活动。由于经验背景的差异，探究者对问题的理解常常各异，在探究者共同研讨、交流，彼此表达与相互倾听，具有一系列价值。
（一）、探究者通过“相互交流”，明白了对问题别人也可以有其他的不同解释，有利于摆脱自我中心的思维倾向；
（二）、在合作、相互表达与倾听中，探究者各自的想法、思路被明晰化、外显化，探究者可以更好地对自己的理解和思维过程进行审视和监控；
（三）、在讨论中，探究者之间相互质疑，其观点的对立及相互指出对方的逻辑矛盾，可以更好地引发探究者的认知冲突和自我反思，深化各自的认识；
（四）、探究者之间交流、争议、意见综合等有助于激起彼此的灵感，促进彼此建构出新的假设和更深层的理解；
（五）、探究中的合作、分享与交流，可以使不同探究者贡献各自的经验和发挥各自的优势，从而使探究者完成各单个探究者难以完成的复杂任务。因此要创造良好的“合作交流”氛围，引导学生开展讨论和交流活动。
四、反思提高，锻炼思维
论文摘要：探究式教学是当今物理教学改革的一个新方向，对实现全面素质教育的意义非常重大，有助于学生形成独立思考、自主学习的能力，有助于培养学生具有科学精神，形成科学态度、学会科学方法，有助于学生进一步发展创新精神和实践能力，逐步形成适应学习化社会的需要进行终身学习的能力。
一、对探究教学的认识
探究式教学法实质上是将科学研究领域的探究方法引入学生的学习过程中，把学生置于动态、开放、生动、多元的学习环境中，通过类似科学家的探究过程理解科学探究的本质，是培养科学探究能力的一种特殊的教学方法。与传统教学方式相比较，探究式教学法有它自己的特征：(1)注重从过程中获得新知和发展能力；(2)注重收集证据及由证据到结论的推理与思维；(3)注重交流合作；(4)注重自我评价（反思）。
探究式教学的七个环节：(1)提出问题；(2)猜想与假设；(3)制定计划与设计实验；(4)进行实验与收集数据；(5)解释(分析论证)；(6)评估(反思)；(7)交流与合作。在学生的科学探究中，其探究过程可以涉及所有要素，也可以只涉及部分要素。
二、在教学中的运用
1、创设问题，营造探究
学生在学习过程中必然会遇到许多认知问题，这些问题交织在一起，成为学生探究的心理动力和探究式课堂教学的契机。中学生有很强的求知欲，时常表现为思想上的困惑和疑问，正是这些思想和认知问题驱动学生去追求知识、探索真理。教师通过挖掘教材，以问题为契机，精心设计，释疑解惑，帮助学生完成探究知识目标。
在探究式教学中教师要善于把教材中既定的物理观点转化为问题，以展现知识的发生发展过程，借助具有内在逻辑联系的问题设计，促使学生思考，逐步培养学生自己发现问题、分析问题和解决问题的能力。
在探究实验中，教师可以不拘泥于教材或教参的安排，进行一些创新设计，如可以将一些演示实验改为学生探索性实验，培养学生探索科学的兴趣，激发学生独立思考、勇于实践、敢于创新的科学精神。在实验教学课中让学生猜想、选择器材、设计实验和进行实验、记录数据、分析与归纳等探究环节，让学生充分地动脑、动手、动口，发挥学生学习的主动性，从而激发学生的创造性思维，对学生探究和创新能力的培养起着潜移默化的作用。同时，在实验探究中，教师应不失时机地对学生中的标新立异的方法给予肯定、支持和帮助，鼓励学生大胆地猜想和独立地思考，并通过实验否定错误的假设或修正不完善的猜想。
在探究式教学中还可以充分利用多媒体教学，为学生提供生动逼真的教学情境，让学生的视觉、听觉等多路感官系统同时接收信息，使许多抽象和难以理解的教学内容变得有声有色，寓教于乐，促使学生主动地去探究。
2、循序渐进，逐步深入
探究式教学强调了学生的参与和主动学习，但是探究活动的安排应有一定的梯度。探究式教学在具体活动的安排上，应遵循由易到难的原则，逐步加大探究力度。
从探究的环节上来看，可以逐个环节地训练。如可以先从提出问题开始，对问题的提出也可以由浅到深，对问题的表达来说可以由粗糙到精确。另外，对于不同的学生，探究活动的要求不同，教师参与的程度也不同。
探究活动的数量应该由少到多，使学生有一个逐步适应的过程。从总体上来说，可以将科学探究的环节渗透到不同的教学内容中。每一次探究活动，学生重点学习某一个环节涉及的有关方法。以便在完成一阶段学习之后达到对探究方法的整体了解。在此基础之上不断运用这些方法提高探究的能力。?
探究内容逐渐深入。通过探究内容的逐渐深入，使学生不但可以掌握了知识，而且培养了他们刨根索底与勇于探索的精神。
3、重视学生间的合作交流
团结就是力量。只有大家团结合作，依靠集体的智慧和力量，才能加快成功的步伐。故重视学生之间的交流和合作，使不同的学生发表自己的探究成果和方法、倾听他人的探究经验，并进行客观的比较和鉴别，从不同的角度改进自己的学习经验，提高认识，克服独立探究中的片面性和局限性，正确理解所获得的知识。
在整个探究过程中，教师在引导学生独立探究的基础上，必须重视引导学生开展讨论和交流活动。由于经验背景的差异，探究者对问题的理解常常各异，在探究者共同研讨、交流，彼此表达与相互倾听，具有一系列价值：一、探究者通过“相互交流”，明白了对问题别人也可以有其他的不同解释，有利于摆脱自我中心的思维倾向；二、在合作、相互表达与倾听中，探究者各自的想法、思路被明晰化、外显化，探究者可以更好地对自己的理解和思维过程进行审视和监控；三、在讨论中，探究者之间相互质疑，其观点的对立及相互指出对方的逻辑矛盾，可以更好地引发探究者的认知冲突和自我反思，深化各自的认识；四、探究者之间交流、争议、意见综合等有助于激起彼此的灵感，促进彼此建构出新的假设和更深层的理解；五、探究中的合作、分享与交流，可以使不同探究者贡献各自的经验和发挥各自的优势，从而使探究者完成各单个探究者难以完成的复杂任务。因此要创造良好的 “合作交流”氛围，引导学生开展讨论和交流活动。
4.反思提高，锻炼思维
反思环节并不影响结论的得出(探究活动的结论有时可能不科学)和探究报告的完成，所以往往不能引起学生的重视。只有适时的反思、去伪存真，才能保证科学探究的过程的正确性以及结论向真理靠近。同时，学生在不断的反思过程中，思维处于高度活跃状态，将探究过程的各个环节与已有的知识经验相互比较，在矛盾的冲突中去拓展思维能力，在矛盾的解决中体验成功的喜悦。
探究式教学是当今物理教学改革的一个新方向，对实现全面素质教育的意义非常重大，有助于学生形成独立思考、自主学习的能力，有助于培养学生具有科学精神，形成科学态度、学会科学方法，有助于学生进一步发展创新精神和实践能力，逐步形成适应学习化社会的需要进行终身学习的能力。
参考文献：
［1］廖伯琴、张大昌 《物理课程标准(实验稿)解读》 武汉：湖北教育出版社
论文摘要:物理探究是新课程主要的学习方式之一，是推进素质教育的重要途径。师生互为主体;师生互动中，物理语言表达能力是实施物理探究的重要环节。
在新一轮的物理基础课程改革中，要大力倡导实施“物理探究教学”。许多物理教师对为何以及如何开展物理探究教学存在着一些困惑。本文从物理探究教学的必要性、理论基础、师生互动，生生互动中语言表达等方面进行探讨。
一、物理探究教学的必要性
在知识经济初现端倪的时代，不再以拥有知识量的多少作为衡量一个人素质高低的唯一尺度，关键是科学创新能力的高低。因此，知识经济时代要求教学活动不仅是单纯的知识接受的过程，而且是重视学生能力与素质培养的过程。实践证明，物理探究教学和语言表达能力的提高，有利于培养学生独立思考的习惯，对激发学生的创新意识，开发学生的创新潜力，全面提高学生的科学文化素养，拓宽学生获取信息的渠道，提高学生的归纳总结能力。传统的教学由于缺乏对学生这两方面的教育，学生在课堂上是看科学、听科学，而不是做科学。学生由于对科学知识的来源缺乏了解，把科学知识看得很神圣，不敢怀疑，导致学生缺乏科学创新的能力。
二、物理探究教学的理论基础
新课程理念是物理探究教学的理论基础。改革目标之一:改革课堂实施过于强调接受学习、机械训练的现状，倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手，培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力，以及交流与合作的能力。因此，课程标准提出了“倡导探究性学习”的理念。
探究性学习是一种学生学习方式的根本改变，他让学生在主动参与过程中进行学习，让学生在探究问题的活动中获取知识，了解科学家的工作方法和思维方法，学会科学研究所需要的各种技能、领悟科学观念、培养科学精神。这种学习方式的中心是针对问题的探究活动，当学生面临困惑的问题的时，要设法寻找问题的答案，在解决问题的时，要对问题进行推理分析，找出问题解决的方向，然后通过观察、实验来收集事实，形成对问题的解释。
三、在实施物理探究教学中，师生互为主体，注重物理语言表达能力
物理探究教学的基本过程具有六个要素:提出问题、作出假设、制订计划、实施计划、得出结论、表达与交流。实际上，物理探究教学过程就是在教师有目的、有组织的指导下的发现过程。而在实际教学活动中只有通过学生积极、主动地学，才能发挥作用。因此，教师在物理探究中要以“师生互为主体”为中心，积极采取多种形式的探究活动，使学生通过探究学习，真正从探究中学会学习。作为基础教育的物理探究，课堂仍然是教学的主阵地。在此过程中，老师语言的设计，学生如何组织物理语言，是一个很重要的环节。下面从以下环节的实施对物理探究教学加以探讨。
(一)在教师设问中，注重启发诱导
物理探究教学是围绕某一具体知识点来组织学生的学习活动，在实施的每个具体步骤中，教师要围绕该知识点针对性地进行问题设计，使之与学生认知结构中某些观念建立起实质性联系。教师要充分发挥诱导作用，刻意加入方法、能力的渗透式培养，以通过教师的“变教为导”，来实现学生的“变学为思”“变学为悟”，而使教学深入到“以诱达思”的境界。
(二)在学生探究中，注重思维发展，培养科学思维与科学精神
学生通过收集资料、调查研究、或通过实验得到的初步研究成果在小组内或个人之间充分交流，学会认识客观事物，认真对待他人意见和建议，正确地认识自我。他们会将取得的收获归纳整理、总结提炼，形成书面材料和口头报告材料，并逐步丰富个人的探究成果。学生的自学能力、语言表达能力归纳总结能力都能得到提高，培养了科学思维与科学精神。
(三)在师生共探中，注重物理语言表达，学会在合作与交流中反思与感悟
这个环节着眼于“交流──互动”式教学的实现，通过以上两个环节的实施，学生肯定还存在某些困惑，那么教师就要在这个环节中适时引导学生进行反思与感悟，以便升华新体会的认识与观念。教师要鼓励学生不断反省自己的学习、探究活动，探索出适合自己个性的独特而又有效的思维方式。在这个环节实施过程中要着力于建构师生互动模式，强化学生的参与、投入意识，通过优化“教学互动”的方式，产生教、学协调与共振，培养和发展主动、能动、促动的意识和能力。让学生在探究中学会求知、学会创造，并教学效率。
参考文献
[1] (7～9年级)初中物理新课程标准.
新一轮基础教育新课程改革对教师提出了新要求，同时也为教师的发展提供了广阔的空间和舞台。在教师角色的重塑过程中，教师应正确认识自己在新课程下的角色定位，不断进行角色变换，角色适应，角色调整。21世纪的教师工作不仅仅是付出和奉献，而是要在每一节课都得到生命创造的满足，发现与学生共同成长的欢愉，体验成功的喜悦，使自己的生命价值和意义在教育活动中得到体现和延伸。正如课程专家所说的，新课程将改变教师的教学行为和方式，教师将与学生一起随课程的发展而发展。探究式教学作为一种现代物理教学模式，应作为我们教学改革和发展的方向，但不可能一步到位。在目前，关键在于教师对于探究性教学的认同和对于有效的物理教学的责任感，同时，教师自身对科学探究的理解和引导学生开展科学探究的能力也是非常重要的。顺利开展探究式教学，应该作为广大物理教学工作者的努力方向，研究和开拓出科学合理的探究式教学模式是教师的责任。我们既要从长远看到探究式教学模式的重要性和必要性，以积极热情的态度迎接新的挑战，同时又要冷静、清晰地理清思路，有准备地、能动地接受新教法的思想和理念。探究式教学模式是多样化、多元化的，不同的学习对象、不同的教学内容和教学环境有不同的模式，而不同的模式则会产生不同的教学效果。但是，探究式教学的主线应该是一致的，即“发现和提出问题－分析问题－解决问题”。根据这条主线，笔者认为不管是怎样的探究式教学模式，它都必须包含“学生初探－师生共探－探究反思”三个基本探究环节。这三个基本探究环节对学生的能力和思维的培养也正符合《新课标》的要求。
一、学生初探
这一环节必然会涉及到“提出问题”、猜想与假设”、“交流与合作”等探究要素。根据不同的探究式教学形式（随堂探究或专题探究），这一环节可以在课前完成也可以在课堂上完成。设置学生初探过程的主要目的是为了给学生提供自主学习、独立思考、思维扩展的时间和空间。教师结合教学内容和教学目标，首先联系生活中的物理现象创设合理情景，使学生在认识上产生困难或困惑，从而激发他们的探究动机和兴趣，最后将学生的思维引入到积极思考中，从而发现问题、提出问题。然后，教师根据恰当的点拨引导学生交流讨论，并对问题的解决方法和结果进行大胆猜想和假设，寻求问题的答案或是解决问题的方法。伟大的物理学家爱因斯坦说过：“提出一个问题，往往比解决一个问题更重要。”因此，教师创设情景是否合理将决定学生能否发现和提出有探究价值和探究必要性的问题，最终也会影响学生初探的效果。探究问题应力求真实、直观而富于启发性，可以是教师提供的相关图片、背景材料（如科学轶事、科学发展史、科技应用、新科技前沿等），引导学生提出的问题；可以是教师设计的一些有趣或出人意料的实验，激发学生求知欲，通过学生观察实验现象提出的问题；可以是通过学生的切身体验提出的问题等等。猜想与假设也是实现探究十分关键的一步，但又往往是教学中难以把握的一环。既要做到不对学生的猜想和假设过程过多的干涉，又要适当引导学生的猜想与假设不脱离探究的焦点问题。因此，教师应调控学生整个初探主线，引导学生进行理性分析，提出合符逻辑的猜想与假设。
二、师生共探
根据教学内容和学生的具体情况，这一环节必然包含“分析与论证”、“交流与合作”等探究要素，若是实验式探究还可能包含“制定计划与设计实验”、“进行实验与收集证据”等探究要素。教师将学生提出的问题以及猜想与假设的情况认真研究，并作筛选和加工。引导学生在课上通过设计实验或用已有的科学知识通过推理方法解决问题。这一环节要切忌教师“包办”，即“板书+讲授”式，剥夺学生主动思考发问的权利，抑制学生的发展，而应在“交流”二字上做文章。教师应创造宽松的民主氛围，引导学生主动地看、说、想、做。同时，教师应在“导演”探究的艺术上下功夫。对于学生所面对的探究目标的“采矿面”、“勘探点”，教师要敏锐地抓住课堂瞬息多变的信息反馈，果断地进行课堂“时空分割”、“时空预留”和“时空切换”，适时地设置“认知悬念”（即假设、猜想等），巧妙地设置探究中的“情节扣子”，适度地留下思考余地。这样，教师及时地“引而不发”，学生就会“一发而不可收”。也就是说，教师课堂上不必把什么问题都讲深讲透，要及时放手；教师能不说的尽量不说，能不做的尽量不做，把机会尽可能留给学生，使学生在不知不觉的“谈心式”的交流中学习知识和方法，在严密而又轻松的思考中锻炼思维，发展能力。这一环节也最能体现教师的教育智慧。课堂上实现师生共探与学生相互讨论交流相结合，重学习过程、重学生参与，往往所需时间较多，因此，探究过程中一定要突出探究重点，且探究的重点务必结合学生“求知”、“破难”、“解惑”的需要。有时，还可以把几个课时合并到一起完成探究活动或是把探究课分段设计，将探究问题分解为几个具体问题逐个探究。同时，为了提高课堂效率，还可利用“多媒体”等现代化教学设备辅助教学，这样不仅能使课上时间充裕，还能为学生创设许多物理情境，激发生学生探究，从而掌握概念，吃透规律，促进应用，加深印象。
三、探究反思
这一环节必然会涉及“交流与合作”、“评估”等科学探究要素。
师生共探解决探究问题之后，教师应留有时间让学生反思本课探究式学习的过程、结论和方法，通过反思将有助于学生熟练掌握思维规律，加深记忆。同时，教师应鼓励学生通过其它途径解决同一问题并将学生的探究视点从课堂引导到生活中，使学生的思维得到扩展，从而培养学生的求异思维，激励其创新。这一环节尤其要引导学生反思本课重点探究取得的最后结果与讨论中提出的猜想与假设之间的差异，通过这种反思对照，学生体验科学探究的苦与乐，必然极大地提高其探究兴趣和自觉性。
总之，我们期待学生能在初探、师生共探和探究反思的三个基本探究环节中，充分体现其自主思维活动，并提高其自主思维的广度和深度。
关键词：高中物理教学 探究学习 环节
进入新世纪以来，新课程理念得到广泛传播和积极实践。新课程标准和教材突出了对学生素质的全面培养，突出了知识建构的过程，尤其是在教学的方法上，强调了科学探究。科学探究作为新课程的基本理念，已经成为重要的教学方式。探究性教学不仅有利于学生掌握知识和技能，更重要的是它重视获得知识的过程和方法，重视学生的情感、态度和价值观的培养，有利于课堂三维教学目标的实现，使学生获得多方位的教育。
一、物理课堂探究教学的环节
“不下水，岂会游泳；不上山，岂能善猎。”为了让学生学会探究，就要倡导探究教学，让学生在探究中学会“探究”。为此，新课程标准提出了科学探究的程序，基本是“提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集数据、分析与论证、评估、交流与合作”七个步骤，根据不同的课型，就可以构建不同类型的物理课堂探究教学模式：（1）新授课教学模式（流程图）提问―探究―归纳―练习；（2）复习课教学模式（流程图）质疑―探究―小结―应用；（3）知识专题教学模式（流程图）示范―探究―评价―作业，等等。在这众多探究教学模式中，都必然包括以下教学环节：
1.创设情境
这一环节是一节课的开始，属于诱发学生探究的阶段。所谓创设情境，就是创造探究的氛围和条件。一般有以下方式：（1）出示问题情境，引发探究。（2）展示实际场景，引发探究。（3）实验操作，引发探究。教师需要利用合理的构想、恰当的材料、精炼的语言、演示实验现象等提出令学生困惑或感兴趣的问题，激起他们探索未知的兴趣和求知的强烈欲望，引发学生对探索问题的关注，形成鼓舞人心、令人兴奋的课堂气氛。例如，在学习闭合电路的欧姆定律之前，教师提出问题：“为什么电池用久了小灯泡就不亮了呢？”学生的回答是电池没电了，电压变小了。可是，分别用电压表测量新、旧电池两端的电压，结果几乎都是1.5伏，这让学生大吃一惊，感到非常诧异，都想知道这是为什么，学生学习的积极性也就提高了。
2.探究思考
这一环节是探究性教学实施的核心环节。实践是检验真理的唯一标准，任何科学假说和科学猜想都需要经过科学的检验。实践，也是学生吸收知识、锻炼能力的重要环节。这就需要教师有计划、有目的地以问题、实验为载体或通过组织学生自学课本、进行习题检测等有效手段，引领学生亲历知识的“发现”过程，主动参与知识建构，成为知识的“探索者”和“发现者”。
3.学以致用
这一教学环节包含练习和作业两个学习要素。教师在这个环节中引导学生运用探究出的结论、规律解决具体问题，这是认识在实践中接受检验并逐步转化为能力的过程，它可以使学生对物理概念、规律的理解逐步巩固、加深、拓展和升华。教师可以围绕着“双基”和培养学生掌握学习方法的目的，多出一些有一定梯度的练习题，反复训练学生，为学生能力的培养打好基础。
二、在教学中，通过把握过程而获得物理知识
“探究学习”的第一个特点是“学生自主地抓住自然的事物、现象，通过探究自然的过程而获得知识。”这就是说，在教学中，教师要把握好“知识”与“过程”的关系，这二者究竟谁为重点的问题，是传统教育与“探究学习”的区别，所以在教学中正视探究自然的过程，将其列为重点，要通过过程的探究而获得知识。为达到真正获得知识的目的，必须注意以下几点：
1.要善于通过实验来探究自然过程
在物理学中，许多自然事物的本质属性要通过实验才能揭示。所以，对于实验的宏观现象，对于实验中数据的变化，要善分析，要透过现象看到本质；通过数据的变化来抽象出概念或规则，所以探究实验的过程，往往就是获得知识的过程。例如，密度的概念对初中生也是很抽象的，利用不同质量的同种物质，与相应体积数值，通过实验可以求出其密度大小，若结合实验，中学生是不难理解密度概念的。又如，在串、并联电路中，对于总压和分压的关系，设有实验来学习也是很抽象的，若通过仪器的数据变化来分析，就容易理解了。
2.要善于用逻辑推理与数学推导的方法来探究物理学的自然过程
许多物理学的规则、公式，都是运用已学过的旧知识在具体的条件下，通过数学的严密推导而得出结论，这又是一个学习的重点，所涉及为两大方面：其一，为逻辑推理方式；其二，为思维的方法。
三、在教学中，教师要有目的地培养学生从事物理研究的能力
“探究学习”的第二特点是“旨在培养学生从事研究的必要的探究能力”。这种物理学科的探究能力，主要包括学科的学习方略，思维方法和正迁移的能力。
1.学科的学习方略
物理学是以实验为基础的学科，所以该学科的主要学习方略就是自然科学的认识论和方法论的统一。
从自然科学认识论来看，主要是从感性到理性，从形象到抽象的认识过程。坚持实践认识再实践再认识的认识论。从方法论来看，就是坚持理论与实践的统一，其方法要有序可寻，循序渐进。整个方略将由：观察实验控制条件测量记录数据处理和解释分类抽象、推理发现规律性模型化提出假说验证假说等诸环节组成。其整体有机的综合一体则是学习物理的过程，为第一问题的最高的概括。所以笔者建议，在教学过程中，教与学都要遵循这一方略和过程来进行。
2.思维方法探究
问题的思维方法主要包括以下几点：（1）学会系统思维，掌握发现知识的内在规律的能力；（2）学会逆向思维，掌握从反面分析问题的排除能力；（3）学会概括思维，掌握综合能力；（4）学会辩证思维，掌握全面考虑问题的能力；（5）学会顿悟思维，掌握直觉的能力；（6）学会发散思维，掌握多角度着手处理问题的能力。
3.关于迁移问题
静心慎思，我们会发现，科学已经成为我们赖以生存的重要“伴侣”，它渗透于生活的每个空间，伴随着个体一生的成长。小学生正处于系统接受教育的开端，刚从对科学迷惘的思想中走向逐步了解、认识和利用科学的时期，如果我们能够抓住这一契机，精心呵护小学生与生俱来，且日益强烈的好奇心和求知欲，引导学生主动、真实地投入到科学的探究活动中，让学生亲身接触、体验、经历各种科学探究的历程，便能帮助小学生从小养成热爱科学、热爱探究的良好品质，逐步提升小学生的科学素养。本文将以科学探究的过程为线索，着重讨论小学生参与科学探究的本质。
一、任务导学，弃课题随心所欲
科学探究展开的第一个环节便是确定合理的探究课题，制定明细的探究步骤。而经笔者调查研究发现，许多小学科学教师为了体现新课改倡导的“尊重和坚持学生主体性”的原则，经常将课堂完全抛给学生，让学生自己讨论、制定具体要探究的课题，但小学生的身心发展还未成型，缺乏必要的判断能力，提出的课题往往具有“随心所欲”的直观性质，往往不切实际，甚至超出小学生探究的能力范围，如在围绕青岛版小学科学三年级下册《有趣的磁铁》教学开展“制作磁铁玩具”的探究活动时，教师为了体现教学的互动，没有直接将“制作指南针、小帆船等玩具”这个教学任务告诉学生，而是让学生自己思考和提出自己想要制作的磁铁玩具，结果，学生幻想联翩，提出的课题设想远远超出教师的预想，甚至有些课题还偏离教学主题，最后教师不得不将学生们的这些幻想一一抹杀，将自身设计的教学任务搬上讲台。因此，为了避免这种教学的窘境，让小学生的奇思妙想得到焕发，小学科学探究的主题确定应当在教师的指导和帮助下进行，教师可以根据小学生的能力特点，规定一个课题制定的范围，再以任务驱动的形式引领学生迈向科学探究的道路。
二、增强合力，忌探究浅尝辄止
科学探究的实践过程是全面发挥小学生潜能的关键环节，更是小学生学习科学知识，增强科学素养，习得科学精神的主阵地。但是，单一的小学生个体能力有限，很难保证其能够深入探究，相反，推行小组合作探究，以多个人的合力介入科学探究，不仅能够顺利完成探究任务，而且小组成员能够在思维碰撞中产生更多可供同伴学习的知识。然而，小学生的自控能力有限，如果缺乏必要的课堂管理和约束，不仅会使课堂陷入混乱，而且会导致学生对探究浅尝辄止。所以，小学科学教师不能为了所谓的“自由课堂”构建，放任学生“胡乱探究”，而是要在小组构建、任务制定和分配、探究过程实行等环节加以指导和帮助，保证小学生的小组合作探究行为落到实处。例如，学习青岛版小学科学四年级下册《做个岩石百宝箱》时，教师在引导学生复习岩石的种类和特征后，便进入本课的主题。由于这个活动内容较多，教师采取小组合作的形式展开，首先，教师按照自由组合和优势互补的原则进行小组划分，并督促各个小组选定小组长，明确各个成员的责任分工；然后，让各个学生拿出课前准备的精美岩石进入组内进行实质性活动，教师巡视和指导；最后，教师举办“岩石百宝箱”展览会，实现了师生、组间和生生间的欣赏和展示，加强了对岩石的认识。
三、成果显著，避汇报轰轰烈烈
科学探究是基于一定的问题产生的，所以问题的解决思路和结果是科学探究最为重要的成分。而小学科学主张的科学探究方式虽然不如科学家那样高深，但都是为了更好地了解科学，更好地解开困惑。然而，笔者调查发现，有太多的小学科学教师为了追求课堂的热闹，实现自己眼中的学生主体性，将汇报的课堂变成了学生轰轰烈烈搞活动的场所，汇报形式“天衣无缝”，而汇报成果却流于表面。所以，小学科学教师要积极引导学生善于总结自身的探究，反思自身在科学探究过程中的表现，让汇报环节真正体现出学生的探究成果，更让汇报过程成为学生改进探究方式，增强探究能力的营地。例如，学习青岛版小学科学五年级上册第十四课《木材》时，教师以“如果我们想要研究木头，你想要研究它的什么呢？”为主题，让学生根据自己的能力和喜好进行现场探究。在汇报和交流时，教师并不是让学生自发性地进行汇报，而是先按照组别进行，让小组派代表集中发言，并解答学生的提问，而汇报人所在小组的成员可以帮助解答，最后让各个小组进行评分，看哪一个小组所做的探究更深入，成果更显著，这样不仅能够保证每一个小组都对汇报环节精心准备，而且能够加强彼此间的交流和互助，增强探究学习的有效性。
心理学上倡导的支架式教学是一种帮扶性的教学方式，学生具备独立学习和探究的一般资质后，教师再撤去“脚手架”，小学生对科学的认识和探究还处于初级阶段，教师的教学要始终采取一种支架式的模式，扮演一种引导者的角色，将科学探究和实验的主动权交给学生。
关键词 5E学习环 初中化学教学 燃烧和灭火 教学策略 教学模式
“5E学习环”模式在国外及我国台湾地区已被广泛运用，是被实践证明了的比较有效的一种理科教学模式和教学策略。本文在介绍“5E学习环”教学模式理念的基础上，通过九年级化学上册“燃烧和灭火”教学案例分析，介绍其在化学教学中的应用，以期为化学有效教学提供参考。1 “SE学习环”简介
学习环模式最早是由罗伯特·卡普拉斯(RobertKarplus，1962)及其同事在科学课程改革研究中于20世纪60年代提出来的一种科学学习与教学模式。学习环认为科学学习或教学过程是探索、概念介绍和概念运用3个前后相连的阶段的循环。因时代的变化学习环不断变换其形式，目前适用得较多的是由美国生物学课程研究(BsCs)的主要研究者之一贝比(R Bybee，2000)开发出的“5E”学习环模式(The5E’s Learning Cycle model)，其一般程序是：参与(Engage)探究(Explore)一解释(Explain)一精致化(Elaborate)一评价(Evaluate)。由于上述5个环节都是以“E”(英文)开头，所以被称为“5E”学习环模式。2 “5E学习环”在化学教学中的运用2.1 教材分析
人教版九年级上册《化学》第七单元“燃烧和灭火”的教材编写非常符合学生的认知发展规律和概念学习的教学策略。概念学习包括2个过程，概括过程和辨别过程，一般有2种策略，替代性策略和生成性策略，而探究式策略属于生成性策略。探究式策略给学习者呈现概念的正例和反例，例如教材里面的白磷即为正例，而红磷即为反例，并促使学生推导出、或者是发现隐含在这些事例中的概念。教材先用图片及事例来说明燃烧与人类的密切关系，激发学生的学习兴趣；接着，以实验探究及讨论来得出物质燃烧的条件，在此过程中仔细挑选了概念的正例和反例，便于学生概括和辨别概念，从而掌握概念，进一步实现知识的迁移，根据燃烧的条件推理得出灭火的原理和方法。本节课的重点是燃烧的条件及灭火的原理和方法，而培养学生对知识的理解能力和探究能力，是本节教学的难点，为突破这一难点，老师可利用教材的编排，运用“5E学习环”模式进行教学。具体实施如下。2.2 具体实施过程2.2.1 参与环节(Engagement)
参与环节是整个教学过程的起始环节，其目的是使学生明确学习的主题和探究的方向，并且激发学生的学习兴趣和好奇心，使学生能够主动参与到教学活动中来。教师在这环节前通过调查或谈心等形式了解学生的学情，然后根据具体的学情及本节课的内容预先设计与学生生活认知相关的活动或问题情境来诱发学生对问题的反应，引入学习的主题和探究方向，并且将课程内容与学生已有的经验相联系。
首先，教师利用多媒体，将与燃烧有关的人类活动以图片或视频的形式展现给学生，如：古代人类钻木取火、古埃及人利用燃烧冶炼铜、人们利用燃烧加工食物、陶瓷的烧制、炸药的爆炸等，引起学生的注意力。
然后，教师演示实验：蜡烛的燃烧、小木条的燃烧、纸张的燃烧、镁条的燃烧、用火烧石头，让学生对燃烧的现象有一个感性的认识，继续引起学生学习的兴趣，并将其注意力吸引到学习任务中来。
此时学生会产生疑问：为什么蜡烛、木条、纸张、镁条能燃烧，而石头不能?教师此时适时地提出疑问：什么是燃烧现象?燃烧需要什么条件?水到渠成地引入本节课的主题。通过情境的创设，学生参与课堂的积极性增强了，好奇心也得到了很大的激发。2.2.2 探究环节(Exploration)
这一环节是本模式的主体，知识的获得与技能和技巧的掌握都是在此环节完成的。在此环节，要给学生提供直接参与实验探究的机会与条件。在此环节前，教师应有目的地让学生搜集或查阅有关本主题的资料，思考、设计方案并动手操作。建议以小组合作的方式进行探究，教师在此环节只作为引导者和促进者，适时给学生指导。
学生进行探究之前，教师可先根据前一环节提出的问题，引导学生得出燃烧的定义：可燃物与氧气发生的一种发光、放热的剧烈的氧化反应叫做燃烧。接着，根据课本的实验设计及教师的补充，将学生分成4个小组进行实验探究，如下：
组一：实验①用酒精灯充分灼烧玻璃片
组二：实验②用酒精灯点燃纸张
组三：实验③(见图1)
组四：实验④(见图2)
要求学生在实验探究过程中，分工合作，记录好实验现象，实验完毕后交流讨论并得出燃烧的条件。
在此环节，教师应作为促进者发挥作用，为学生提供实验用品，指导学生实验中药品的用量、实验的规范性等问题，引导学生将探究活动不断深化。2.2.3 解释环节(Explanation)
这一环节是指学生对自己的经验开始抽象化、理论化，使其成为一种可交流的形式。在上一环节，学生已经收集到足够的证据或数据，则在这一环节，教师要适时引导学生建立科学概念，转变错误的观念或不成熟的感性认识。
通过上一环节的探究，教师可以给出下.列的讨论题：
(1)由实验①②的实验事实，说明燃烧需要什么条件?
(2)由实验③中薄铜片上的白磷燃烧而红磷不燃烧的事实，说明燃烧还需要什么条件?
(3)由实验③中薄铜片上的白磷燃烧而热水中的白磷不燃烧的事实，说明燃烧还需要什么条件?
(4)由实验④本来热水中不燃烧的白磷，在通入氧气(或空气)后燃烧的事实，再次说明燃烧需要什么条件?
(5)综上讨论，可得出燃烧需要哪些条件?
此环节可采取竞答方式，回答得最好的一组可获得在全班同学面前总结的机会，增加课堂的活跃性，并增加学生间的竞争意识。教师的这个行为，是把学生的观点当作强化物，这类型的强化承认了学生的贡献，因而鼓励更多的学生参与。运用学生的观点表明教师对其观点的接受，而且能给学生一种更强烈的自我价值感。
通过上述环节，学生不难得出，燃烧的条件为：①可燃物；②氧气(或空气)；③达到燃烧所需的最低温度(也叫着火点)。由于这是学生自己动手探究得出的结论，学生记忆更深刻，理解得更透彻，更重要的是，通过探究学生的动手操作能力、思维能力、协作能力都得到很好的锻炼，达到教学的“三维目标”。
一、激发探究兴趣，提供典型实验
探究性教学设计可以通过优化教学组织形式、精选良好的探究问题、巧用现代教学媒体、设计富有逻辑性和趣味性的教学语言等途径创设探究情境，不断启发学生自主思考，引导同学深入下去。探究性教学能否成功，很大程度上取决于学生的学习主动性。因此，激发学生的探究动机和兴趣十分重要，只有让学生动起来，才能充分发挥学生主动、自主、探求的积极性。探究性教学设计可以通过优化教学组织形式、精选良好的探究问题、巧用现代教学媒体、设计富有逻辑性和趣味性的教学语言等途径创设探究情境，不断启发学生自主思考，引导同学深入下去。例如，在“影响酶活性的条件”的探究教学中，要求同学根据教材提供的一些影响消化酶的背景资料，提出问题和作出假设，并根据提供的一些材料用具、设计实验的原则以及注意事项，自己独立设计探究实验，完成科学探究。从这样的组织安排来看，给予了同学更多的选择空间。例如，从酶的选择看，既可以选择过氧化氢酶，也可以选择唾液淀粉酶、胃蛋白酶等等；从影响酶的条件来看，既可以选择温度，也可以选择pH。学生除了选择自己感兴趣的问题进行探究外，还必须考虑不同的条件、不同的酶，因此，所探究的问题和设计的实验自然是各不相同的。如果不同组的同学探究不同的问题，全班同学将会有更多的问题和心得进行交流。这样的探究性类型远比全班同学共同探究一个问题所涉及的知识、碰到的问题和解决的措施要多得多，所涉及的信息量要广泛得多。
生物课中选择能显现事物规律的实验，可以使学生在较短的时间内发现现象，认识规律，使学生在教师的指导下自行获取知识，培养创造能力。因此，教师要精心设计选择学生熟悉的、典型的、适量的实验，激发学生的探究和学习知识。培养学生的质疑能力，通过对问题的发掘和探究，不仅加深了学生对教学内容的深层次的理解，而且增强了学生独立思考问题的意识，使质疑和探究成为学生学习的内在需要，有助于发展学生的主动性和独立性，促使课堂教学的动态生成和教师教育智慧的形成。
斐林试剂 双缩脲试剂
组成 甲液：0.1g/ml NaOH
乙液：0.05g/ml CuSO A液：0.1g/mlNaOH B液：0.01g/mlCuSO
使用 现用现配混合使用 先用A液后用B液
用量 甲液2ml 乙液4-5滴 A液2mlB液3-4滴
有效成分 Cu（OH）2 Cu2+
反应环境 中性 碱性
反应条件 加热 常温
反应结果 浅蓝色棕色砖红色 紫色
在还原糖和蛋白质的鉴定实验中，注意两种试剂的比较
这样使学生知道了这两个实验的本质。
二、科学探究，实验六环节
中学生物学探究性实验是基于中学生物学实验前提下的，由教师给予学生指导的科学探究活动。在科学上，实验的结果、结论或许早就有了，但为什么还要组织学生去探究呢？因为要教会学生科学探究的一般方法，考察学生在实验过程中的操作表现，思维表现，学习能力表现等。探究性实验一般以小组合作开展，提倡“以问题为中心，自主探索，小组交流，重在发展”，它要求学生既要对所研究的课题开展学习活动，同时又要对实验过程开展学习活动。
高中生物探究性实验课的教学过程结构归纳为以下六个环节：
（1）提出问题（2）假设（3）设计实验（包括实验A、B、C）（4）实施实验（包括实验A、B、C）（5）结论（6）表达交流。
以上六个环节可以解释为：
（1）教师提供背景材料或学生从日常生活、生产实践或学习中发现与生物学相关的问题，并以书面或口头表述这些问题，描述已知科学知识与所发现问题的冲突所在。
（2）应用已掌握的知识，引导学生（或直接由学生）对问题的答案提出可能的设想，估计假设的可检验性。
（3）制定探究计划，提出实验步骤，列出所需要的实验材料与用具，选择控制变量，设计对照实验。
（4）实施计划，观察实验现象，收集实验数据，评价这些实验现象和数据的可靠性。
（5）描述实验现象，处理实验数据，得出合乎实验的解释，形成结论。
（6）撰写实验报告，口头或书面表达交流探究实验过程、结果和结论。
显然，开展探究性实验从整体上应体现上述六个环节。只有这样，才能充分体现其一般课型特征。但是，也不能把这些环节绝对化。例如第一个环节，要求学生能够独立提出问题，这些问题可能是由学生自己提出来的，也可能不是。如果学生在教师提供的诸多问题中选择一个，或者他们受到某些问题的启发，提出新的将要探究的问题，能说这样的问题就没有探究意义吗？当然不是。再如，设计实验方案、实施实验方案和得出实验结论，这三个环节之间有着前后关联关系，若实验方案的设计存在某些失误，就会影响到实验结果的准确性，甚至得到错误的结论。这样的话，教师也不能指责学生，因为学生已经努力参与了实验过程，他们的探索精神是值得肯定的。
【关键词】科学；科学探究；过度化
【中图分类号】G623.6 【文献标志码】A 【文章编号】1005-6009（2016）44-0051-03
【作者简介】许春良，江苏省无锡市东北塘实验小学（江苏无锡，214191），高级教师，无锡市科学学科带头人。
科学是一门强调探究的课程，且这一点已经成为广大教师的共识，但在实际教学中，我们发现，科学探究投入很多，但学生的学习效果却并不尽如人意。笔者认为，原因之一是教师在组织科学探究的过程中出现了很多“过度化”的倾向，如：过度追求学生的自主性，过度追求探究过程的完整性，过度追求探究活动的难度等等。下文笔者将结合教学实例剖析“过度科学探究”的现象，并对这一问题给出自己的思考。
一、过度追求学生的自主
学生自主探究的程度应根据每堂课的具体内容、实有器材和条件来确定。一般而言，对于低年级学生，教师应多给一些指导；对于高年级学生，则应适当放手。如果一堂课中有多个探究活动，那么前期教师应指导得细一些，而后期可让学生多些自主探究，如此，学生才能逐步提高。
【教学片段】苏教版《科学》三下《使下沉的物体浮起来》
师：老师这儿有一些物体，它们分别是橡皮泥、泡沫、小木块、土豆、玻璃瓶、乒乓球。如果将它们放入水中，它们是沉还是浮呢？
生：有的沉，有的浮。
师：哪些是浮的，哪些是沉的？我们来试一试。
师：哪些物体是沉在水中的？
生：橡皮泥和土豆。
师：大家能不能想个办法，使沉在水里的橡皮泥和土豆浮在水面上呢？
生1：在橡皮泥中间挖个洞，它就能浮起来。
生2：我们可以将橡皮泥做成船的形状。
生3：可以把土豆放在泡沫上。
生4：放在充气的保鲜袋里也可以浮起来。
生5：用吸管做个竹筏，把土豆放在竹筏上，一定能浮在水面上。
师：行，那你们就用自己设计好的方案试一试，看谁的橡皮泥或土豆能浮在水面上。
学生按照自己的想法进行实验，各组开始用各种方法进行尝试。
上述教学环节的设计非常不错，其优点在于导入清晰、直接，通过观察不同物w在水中的沉浮情况过渡到如何让沉在水里的物体浮起来，承启自然，衔接紧密。但从师生的对话中不难发现，教师对学生的探究实验介入得很少，基本上没有什么建议和要求。看似学生的自主性得到了充分体现，但却折射出教师对这一探究活动认识的不到位。实际的教学效果也表明了这一点：学生忙于用不同的方法使物体浮在水面上，吵闹的多，有序的少；操作的多，思考的少；盲目的多，有计划的少；动手的多，记录的少……这种探究活动无疑可以归纳到过度自主的范围之中。教师的指导对于学生的学习是必不可少的，但问题是，在实际教学中教师的指导不是过少，就是过多。有时为了凸显学生的主体性和探究的自主性，教师在课堂教学中只是给出一个简单的任务，提供一些材料，然后就让学生开始自主探究，教师的指导不到位；有时教师对学生的探究活动进行周密安排，力求学生顺顺当当，不出纰漏，这反而使科学探究这种具有挑战性的活动成了毫无悬念的活动，剥夺了学生尝试“错误”和从“失败”中寻找原因的机会。在科学探究活动中，教师的指导十分必要，它应渗透在探究活动的组织、实施、拓展和交流等诸多环节中。
科学是一门强调“动手做”的学科，但三年级学生刚接触科学不久，且动手能力弱，他们在探究的时候往往会缺乏明确的目标，很多时候其探究活动是无意识的、随机的。为了使学生的探究活动有效开展，有经验的教师会特别强调探究活动的任务和目标，且在学生探究的过程中给予适时的、必要的指导。比如：精确控制探究活动的分支数量，在这里就可以选择橡皮泥或土豆之中的某一种进行研究；增加学生实验方案的制订、交流、修改环节，留给学生充足的讨论时间，“你们觉得用什么办法能让橡皮泥浮起来？”“小组成员如何分工合作？”“可能会遇到什么困难？”等等。通过交流，学生可以大胆地表达自己的想法，并能从他人处获取对自己有价值的信息。
二、过度追求过程的完整
“让学生亲历科学探究的过程”这句话会被很多教师曲解为“让学生经历科学探究的全过程”。由于受具体教学内容的影响，课堂中的某些探究活动可能只包含探究活动的几个要素，因此，学生科学探究能力应该是通过完成部分探究活动和完整的探究活动，逐渐积累、形成的。其间，教师也应不断提高自己的教学设计能力。
【教学片段】教科版《科学》五下《摆的研究》
教师出示一个简易摆。
师：这个简易的装置叫“摆”，这根线是摆线，下面的重物是摆锤。下面，请各小组制作一个摆。
师：玩玩这个摆，怎样才叫摆动一次呢？
教师演示：摆出去，再回来算一次。
师：让我们一起数数，我们刚才做的摆在10秒钟内摆动了多少次？为了实验更科学，我们要重复实验三次。
生1：他们组怎么摆动11次？都是10秒，怎么摆动的次数会不一样呢？
师：是啊！都是10秒，摆的次数有多有少，这说明摆的快慢不同。你猜猜为什么都是10秒，摆的次数会不一样呢？
生2：我估计跟摆的高度有关系。
生3：我估计跟摆锤的重量有关系，可能多挂几个螺帽，摆动的次数会快一点。
生4：我估计跟摆线的长短有关系。
师：同学们，我们猜测摆的快慢跟这些因素有关，那你们打算怎样做这个实验呢？
师：让我们来分分组，1―3组研究摆锤，4―6组研究摆角，7、8两组研究摆线。
学生讨论实验方案并汇报。
师：让我们共同合作，开始实验吧！
师：同学们，通过刚才这么长时间的研究，说说看你们有什么收获。
生：我知道了摆锤、摆角和摆线，我还知道了摆的快慢与摆角的大小、摆锤的重量无关，只与摆线的长短有关。还有，摆线越长，摆速越慢，摆线越短，摆速越快。
美国学者哈伦（Harlen）和詹利（Jelly）在1997年将科学探究教学归纳为7个环节：观察―提问―假说―预测―调查研究―解释―交流。上述《摆的研究》一课的教学流程，非常完美地体现了这7个环节。很多教师之所以将“摆的研究”作为公开课的内容，原因之一就是通过研究摆，让学生经历一次完整的科学探究历程。特级教师路培琦也曾上过这一内容，他的教学环节非常简单：组装摆―如何数摆的摆动次数―制作一个15秒摆动10次的摆。这节课的影响范围很大，曾一度引发了教师们的大讨论。其实很难评价以上两种教法的优劣，毕竟缺乏一种准确、客观的评价标准。但我们还是能够轻易比较出两节课的差异所在――那就是对科学探究各环节的取和舍。前者的课堂中，观察、提问、假说、调查研究、交流等环节，基本上一个不落，悉数登场；后者则通过布置一个实际的任务，引导学生在不知不觉中开始科学探究。
究竟谁是探究，谁不是探究？谁更有利于学生科学探究技能的形成和发展？苏教版《科学》教材主编郝京华教授曾划分出四种不同的探究类型：提问法、发现法、实验法、研究法。[1]不难发现，其中的任何一种教学方法都能帮助学生形成科学探究的技能。因此，试图让每一个探究活动都呈现得那么完整无缺，不仅没有必要，而且也不现实。这时再回过头来看“摆”的两种不同教法，或许你原先的认识会发生些许变化。的确如此，当“一个小孩想知道蚂蚁如何在地下生活”时，可以去挖掘一个蚁穴（自主探究）；父亲和他一起去挖掘一个蚁穴（有指导的探究）；听老师讲课或看“动物世界”的电视节目（直接获得知识）；听课或看电视后去挖掘一个蚁穴（实验验证）；挖掘一个蚁穴后看电视或听课（解惑提高）等等，这些探究的立意、过程、所用时间和方法不同，收效也不同，这也为教师设计探究过程提供了很大的空间。[2]
三、过度追求探究的深度
探究内容的难度会直接影响学生探究活动的效果。如果只是从科学知识的概念体系与逻辑结构出发，过度追求教学内容的经典化、标准化、系统性和严密性，有可能导致学生无法理解和建构知识。所以，教师应选择贴近儿童生活实际、符合现代科学技术发展需要的内容，同时还必须考虑学生的年龄特点和认知能力。在此基础上，还要避免将过多的问题和探究内容置于一节课内，这样会分散学生有限的注意力和学习精力。
【教W片段】苏教版《科学》五上《光的行进》
师：看看老师为大家准备了什么材料？
生：蜡烛、黑色小孔板、白色塑料板。
师：把黑色小孔板放在蜡烛和白色塑料板的中间，点燃蜡烛，慢慢调节三者的距离。你在白塑料板上看到了什么？
生：我看到了一个倒着的烛影。
师：这个现象有趣吗？想不想自己做一做？
学生分组做小孔成像实验。
师：白板上的倒像是怎么形成的？
生：是由蜡烛光穿过黑色纸板形成的。
师：为什么蜡烛的像不是正的，而是倒的呢？
学生无语。
教师讲述墨子对小孔成像实验的研究。
师：我们现在使用的照相机、摄像机等，都是在小孔成像原理的基础上制造出来的。
事实上绝大多数学生缺乏与小孔成像实验相关的生活经验。不过，教师在课堂上指导学生做小孔成像实验也未尝不可，毕竟这一活动具有相当的趣味性，实验效果也很明显，学生很容易被白板上摇曳不止的蜡烛倒像所吸引。问题是，教师需要通过相当精确的语言引导，才能让学生最终体悟并说出小孔成像的原理。究竟白板上为什么会出现倒像？我相信，假如将这个问题抛给没有受过科学教育的成年人，能准确说清楚的人估计也不会很多。如果要细细地分析为什么教材编写者或教师都喜欢用小孔成像来解释光是直线传播的，或许从下面的这段话中可以嗅出些味道来――“小学科学课程的教学中，一般是以特定的事物或现象作为教学活动的内容。尽管课程特别强调学生亲历动手操作的过程，去感受并获取事物有关特征的经验，但透视其内在依然可以发现教师追求隐性学科目标的本质。通过这样有计划、有系统的训练，可以明显地感觉到学生学科技能的快速提升。”[3]因此，如果教师僵化地将经典教材内容搬入课堂，而不考虑学生对这一内容的拒迎承转、消化吸收的话，教学效果就可能大打折扣。仍以上述课题为例，教师可以用其他探究活动来组织教学，如：比较笔直的吸管和弯曲的吸管的通光性、用镜子来观察置于拐角处的蜡烛等等，这都能够达成光是沿直线传播的教学目标。或许在进行了上述活动之后，再呈现小孔成像实验更为恰当。
重视和加强科学探究已经成为当前科学教育的重要特征和发展方向。上述“过度化探究”的出现，其背后是我们对“科学探究的主体是学生”这一理念的理解不到位。虽然我们希望学生能像科学家那样真刀真枪地搞科学，通过探究过程活动来获得知识，发展技能，培养科学精神，但与科学家的工作相比较，小学生在科学课上的探究活动离不开教师的适度指导，也不能过分追求探究过程的完整性，更不宜用过于困难的经典科学现象作为核心的教学内容，而应该充分考虑学生的特点，以学生为中心设计科学探究活动，这样才能避免出现类似的“过度化探究”，才能尽可能地提高探究活动的价值和效率，有效地培养学生的科学素养。
【参考文献】
[1]郝京华.什么是科学探究[EB/OL].[2006-3-15].http：///haojinghua/entry/744.
一、明确探究的目的与任务
教学目标是教学的出发点和归宿。服务教学目标，就是帮助学生明确探究的目的与任务，弄清为什么做这件事，做什么。小学生，尤其是中低年级的小学生，由于年龄小。他们在探究活动中，往往受实验材料的干扰，很容易忘记探究目的、舍弃活动计划。拿起来就做，盲目去做，结果学生探究时玩得热热闹闹，但浅尝辄止的多，主动深入的少。有些甚至偏离了正确的方向，变成了对探究材料的盲目玩弄。因此，只有让学生围绕探究目标动手动脑，才能使活动有目的、规范地进行。
《电磁铁》（苏教版五年级上册）第一课时的研究主题是探究电磁铁的磁力大小与哪些因素有关。刚开始，学生的兴趣都集中在用电磁铁吸回形针这一活动上，几次上课，都有学生在讨论时静不下心来情不自禁玩弄电磁铁，在实验操作时不按照设计好的方案进行对比实验，而是随意制作一个电磁铁，盲目地吸回形针。也许电磁铁对他们来说确实太好玩了。如何把学生的注意力吸引到本课的主题上来，并有效开展探究呢？后来我设计以下探究环节，效果较好。
（1）观察黑板上的数字（各组汇报吸回形针的个数），你们有什么发现？（学生发现有的组吸得多，而有的组吸得少）此环节旨在让学生发现并明确探究主题。
（2）比一比自己小组与其他小组的电磁铁有什么不同你认为影响电磁铁磁力大小的因素有哪些？旨在让学生提出有根据的假设。
（3）学生收起实验材料，教师介绍补充材料（长短不同的导线、电池等）。要求学生根据材料选择一个假设，讨论：设计一组什么样的实验来验证假设。为了公平，实验时要注意什么，指导学生边讨论边填写活动记录表。此环节是重点。旨在让学生自主选择假设、材料，设计方法。让学生收起材料来讨论，避免了材料对学生的吸引，使学生能集中思想参与讨论。
（4）选择有代表性的几个小组，汇报方案。本环节旨在交流中完善方案。提示学生注意变量的选择和控制，强化实验操作的科学性。
二、在实验中培养学生进行科学探究的自主性
进行科学探究首先要培养学生的自主性。发现和提出问题、制定科学探究计划、收集资料、分析处理资料，进行探究等各环节中都需要学生积极主动地参与。要培养学生在科学实验中探究的自主性。一是要激发学生科学探究的兴趣;二是要让学生熟悉科学探究的基本程序。为了有效地激发学生兴趣，我们利用趣味实验激趣，例如五年级的《沉与浮》单元对于学生来说是科学概念建构比较难的一个单元，而对于物体在水中的沉浮现象，学生每天在经历但缺少仔细的观察。物体的沉浮与什么因素有关呢？很多学生认为重的物体沉，轻的物体浮;大的物体沉，小的物体浮。是这样的吗？当我用生活中常见的回形针、苹果、泡沫等材料做实验，得出的结论却与学生的猜测产生了矛盾，这个矛盾激发了学生后续探究的欲望，学生重新对物体的沉浮因素进行了猜测，并付诸实际行动，用一次次的实验对问题进行探究，热情高涨。科学“探究式课堂教学模式”的基本方法：激趣导入，提出问题――充分预测――设计实验方案一一实验探究一一汇报交流――巩固应用，拓展反思。一旦学生熟悉了科学探究方法并在实验过程得到多次体验后，学生探究问题的自主性就会大大提高。
三、亲历过程中体验探究
小学科学是以培养科学素养为宗旨的科学启蒙教育，传统的传授式教育是很难达到这个目标的。小学生的一个显著特点是好动、好奇心强，对周围新奇的事物和现象兴趣浓烈，是天生的探究家。只要我们在教学中从他们的生活实际出发，选择他们熟悉的容易亲近的、喜欢的、能动手做的、有兴趣参与的现象和事物，精心设计，耐心细致地组织引领他们像科学家一样真刀真枪地亲历探究过程，经历挫折与失败、曲折与迂回、成功与兴奋，从众多的感受和体验中获得知识与技能，养成良好的情感态度和价值观。这样不懈地坚持下去，他们良好的科学素养就一定能养成。
四、探究教学的生成效果――赏识评价
在小学科学探究教学中，教师要对小学生的探究成果做出评价，要适时给予小学生表扬和鼓励，这能够增强小学生的自信心，激励他们继续探究学习。教师一定要重视正面评价对小学生的影响，在探究学习过程中，只要小学生取得了进步或者发表了独特的见解，教师就要表扬他们，另外，那些虚心听取别人意见的、积极研究问题的、分享探究成果的、注重团队协作的小学生教师都要给予肯定和鼓励，哪怕只有一句话，也能让小学生体会到成功的喜悦、探究的乐趣。
