一、名词解释
凡是直接影响科学探究活动效率,促使科学探究活动顺利完成的个性心理特征就叫做科学探究能力。由于科学探究活动本身的复杂性和综合性,科学探究能力也必然包括从事科学探究活动所需要的各种能力,是一种综合性很强的能力。
二、简答题
1.中学生的科学探究能力包括三个部分,即科学探究能力的品质、科学探究过程和科学探究内容。科学探究能力的品质由5个因子组成,即深刻性、灵活性、敏捷性、批判性、独创性。科学探究过程由6个因子组成,即提出问题、猜想与假设、制定计划和设计实验、进行实验和收集数据、分析与论证、评估交流与合作。科学探究内容由4个因子组成,即科学现象、科学概念、科学规律、料学问题。
2.(1)生活性原则:生活性原则是指在物理教学中,应选择贴近中学生生活实际的内容进行科学探究能力的培养。
(2)过程性原则:过程性原则是指在物理教学中,应当重视通过探究性学习的过程和科学探究解决问题的过程来培养学生的科学探究能力。
(3)民主性原则:民主性原则 是指在探究性学习或探究活动中,师生之间、生生之间都要发扬民主的精神,彼此尊重。
(4)兴趣性原则:兴趣性原则是指探究教学要能够激发起学生的探究兴趣,落实兴趣性原则,要求教师在物理教学中组织科学探究时,要努力使探究的内容丰富多彩,教学组织形式和教学方法灵活多样,培养学生对科学探究的积极持久的兴趣。
(5)主体性原则:主体性原则是指在科学探究中要充分发挥学生的自主性、主动性和创造性。学生是学习和发展的主体。
(6)循序渐进原则:循序渐进原则是指探究教学在教学目标、教学内容设置等方面要符合学生的知识能力水平与心理发展特点,在此基础上,遵循循序渐进的原则。
3. 第一,让幼儿在游戏中学习,教学形式游戏化。第二,启迪和满足幼儿的求知欲和好奇心,培养其探索精神。第三,丰富幼儿的知识经验,培养幼儿的动手操作能力。第四,拓展幼儿的生活范围,开阔幼儿的视野并培养其广泛的兴趣爱好。
三、论述题
从科学探究能力的七个要素出发,针对具体的教学内容,可以着重培养学生某方面的科学探究能力。
问题是科学探究的起点,教师可以从以下几个方面来培养学生提出问题的能力。首先,应创设物理情境,为学生提供探究素材。可以让学生观察或操作一些富含物理问题的实验;讲一些物理学史或物理事件;展示一些问题情境丰富的音像资料。在引导探究过程中,教师不必马上告诉其中的问题所在,而只是提出探究任务与思考的方向,让学生发现其中的问题。其次,教师要充分了解学生头脑中的前概念,,针对这些错误的前概念,合理创设情境,让学生在情境中通过与实际现象的矛盾暴露出已有认识的错误,提出问题,激发其寻求新知的欲望。如自由落体运动一节,部分学生有“重的物体下落快,轻的物体下落慢”的错误认知,这时教师创设实验,让一个铁片和揉成一团的纸同时下落(铁片的质量大于纸团的质量),结果二者几乎同时下落。当学生看到这一与自己已有认知相冲突的实验现象时,会激发其对“影响物理下落快慢因素”这一问题的探究兴趣,有利于探究活动的顺利展开。
若要培养学生猜想与假设的能力,教师可以引导学生类比已有知识,做出猜想与假设。例如,对串联电路中电流大小的猜想,可以引导他们将电流与水流进行类比,将灯泡类比于水渠中的水力发电机,水流的一部分能量使发电机转动,但水渠中的水却没有减少,从而推知电流使灯泡发光,但电流的大小也不变,提出了串联电路中电流处处相等的假设。又如:光具有:直线传播、反射、折射、干涉的特性,声具有:直线传播、反射、折射、干涉、波动的特性,从而假设:光也具有波动的特性。
再如,若想培养学生分析与论证的能力,可以从以下几个方面进行。教师要引导学生学会对收集的信息进行分析,比较与归纳,在诸多实验现象中发现其本质规律。如探究感应电流的方向实验中,不同的实验操作,引起的感应电流方向不同,但是通过分析对比感应电流方向相同的几个操作,能够归纳出其共同本质,即磁通量都是增加或者减少的。探究某些量的关系时,对于实验中收集的数据,教师要引导学生寻找数据间的关系,通过对数据的简单分析,归纳出某些规律。如探究串并联电路的电压与电流规律时,通过简单的数据比较,就能够归纳出结论。必要时,还要借助数学工具,如探究电流与电阻的关系时,需借助图像,通过描点的方法直观看出二者间的定量关系。