“科学史-探究”教学模式及其在高中物理教学中的应用

发布时间：2017-04-17 15:45

科学探究以及科学史的潜在联系性：通过学生重演某些科学发现的具体过程，增加自身的动手能力、思考能力、主动学习能力等等。这意味着利用科学史为科学探究提供探究的案例以及素材，甚至可以使学生重演科学家的代表性实验让物理课堂生动化、情趣化、知识化。因此，尽快将物理课程中适宜于“科学史-探究”教学模式的具体案例整理归结，是有助于改善当今学生科学学习现状，并有助于基础教育改革的深化。在科学探究的背景下，以科学史素材为线索，组织教学过程的“科学史-探究”教学模式，是科学探究具体实施的重要方法之一。

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第一章“科学史-探究”教学模式的基本思想及实施策略

第一节“科学史-探究”教学模式的内涵和理论依据及主要特点

我们认为“科学史-探究”教学模式就是科学探究的历史法应用。具体到教学过程中，就是教师消化吸收重要物理概念、原理和相关知识的历史背景材料后，依据历史素材的内在逻辑性引导学生，对某一物理问题依据科学家研究步骤，逐步体验探究和发现的过程，在获得知识和技能的同时，培养良好的科学研究习惯,提高相应的科学素养和塑造科学本质观，并受到科学精神的熏陶。有研究者提出“科学史-探究”教学模式的概念是“教师首先对某一科学（物理）概念、规律进行解构，其根据是按照科学史（物理学史）上此概念、规律形成的几个关键特征进行分析，探索学习者在学习此概念时可能存在的障碍；然后对这几个特征进行重构，其标准是按照每一个特征的难易程度进行序列化，重新组织概念、规律教学进程；在重构的基础上实施教学，在教学过程中让学习者历经概念（规律）形成的几个关键期以及科学（物理学）家为探究科学（物理）概念（规律）所开展的活动，同时教师进行诱导和点拨，从而让学习者完成自组织突变的一种科学（物理）教学模式”。①

第二节 “科学史-探究”教学模式的实施要求和一般过程

“科学史-探究”教学模式是在探究的背景下，以科学史为主要指导思想的教学方法。在实际教学过程中要求可以从不同的途径拓宽学生多方面的能力和对物理学习的热情，使学生乐于学习，享受学习知识的过程，并提高自己的兴趣，从团队合作方面、知识和技能方面以及最后学习评价方都能有令人满意的结果。在具体实施过程中，首先要求教师要满足教学素材准备的充分性。“科学史-探究”教学模式以历史为线索，以探究为主要表现形式，教师在教学准备阶段应完整地了解该教学相关内容的发展过程，涵盖主要转折关键点、学习重难点、学生认知的疑点等等。在结合多方面因素的前提下，兼顾学生学习具体情况，依据学习重难点和发展历程的转折点，充分利用科学史的相关材料以及科学探究的要求，精心打造课堂的教学设计，做好课堂教学的预设性和生成性的准备，以期呈现满意的教学效果。

第三章 我国高中物理课程中“科学史-探究”教学内容分析............31

第一节 高中课程标准中科学探究和科学史相关内容分析............32
第二节 高中物理典型教科书中科学探究和科学史相关内容分析.................36
第三节 高中物理典型教科书中“科学史-探究”教学模式适切内容.....39
第四章 高中物理课程中“科学史-探究”教学模式案例分析及教学设计....43
第一节 “伽利略对自由落体运动的研究”的案例分析..........43
第二节 “牛顿第一定律”的案例分析............. 48
第三节 “行星的运动”的案例分析.......52
第四节 “电磁感应”的案例分析.................57
结 语...........60

第四章 高中物理课程中“科学史-探究”教学模式案例分析及教学设计

第一节 “伽利略对自由落体运动的研究”的案例分析

关于科学史，学生最先感兴趣的是物理学家相关事迹，其次是物理学家研究历程和思考方法，最后才是主要的实验、规律、概念发展的历程及相关背景。科学史基本都是教科书的补充材料。而且学生认为科学史的作用主要是增加兴趣，其次才是对知识理解的促进作用，基本没有学生选择培养意志品质等。这暴露的是科学史的教育价值并未在物理课程中完全体现出来，仍旧是调节课堂气氛、激发学生学习兴趣的调剂品。教科书中关于科学史的应用仍然局限于补充材料，，在正文的学习中极少涉及到。不难看出，学生并未从科学史中得到最大限度的教育价值和素质的提高。用历史的视角进行科学教育一直都是国际上积极探讨的一个课题，①

第二节 “牛顿第一定律”的案例分析

显然在我们的物理课程教学过程中并未得到一定的贯彻。通过对教师的调查基本可以看出，目前的教师都能有意识的关注科学史和科学探究的相关内容，但是关注的程度主要取决于教师的个人倾向。科学史主要用于活跃课堂气氛，引起学生兴趣，科学探究主要用于实验探究。虽然知道科学史和科学探究相关内容的重要性，而且适当的增加并不会加重教学负担，但是由于缺少系统性的材料、自身科学史知识的不足以及缺少可操作性的教学模式等因素，并不经常在教学中使用。
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结语

本文在文献调研的基础上，依据实践研究，分析“科学史-探究”教学模式的理论基础、实施情况和设计策略，并针对人教版教科书中适用于“科学史-探究”教学模式的具体案例进行重构和设计。本研究将从以下几个方面展开：一、分析研究国内外主要文献，对国内外相关“科学史-探究”教学模式的应用概况进行梳理，研究该教学模式的内涵、理论基础以及实施要求；二、在理论联系实践的理论指导下，依据课程标准的要求，以人教版高中物理教科书为素材，分析筛选出适用于“科学史-探究”教学模式的素材，并调查研究“科学史-探究”教学模式在具体实施过程中的现状和问题；三、根据科学史素材和教学过程中的相应理论，对人教版高中物理教科书中的典型案例进行重新的分解和设计，全面体现“科学史-探究”教学模式的精髓和价值；四、针对相应的研究结果进行分析，总结其实施策略和实施过程中需注意的问题，以及有待进一步深入的构想。

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参考文献（略）

本文编号：313651