中學(xué)物理科學(xué)探究學(xué)習(xí)評價與案例

前言

　　華南師范大學(xué)（以下簡稱華南師大）是一所以教師教育為主要特色之一的“211”重點大學(xué)，目前華南師大物理教師教育已形成多層次、多規(guī)格、多形式的職前、職后教師教育的格局。在各個層次的物理教師教育中，除了開設(shè)通識類課程、物理專業(yè)學(xué)科類課程和技術(shù)類課程外，還開設(shè)物理學(xué)科教育類課程，目的在于使職前、職后物理教師樹立現(xiàn)代科學(xué)教育的理念，具有從事中學(xué)物理教學(xué)所必需的教育教學(xué)知識與技能，培養(yǎng)從事物理教育教學(xué)及其研究的能力。顯然，這類課程及其質(zhì)量對于培養(yǎng)合格的物理教師是必不可少、至關(guān)重要的，也最能體現(xiàn)教師教育的特色?！　〉@類課程近年來面臨著嚴重的挑戰(zhàn)，這是因為隨著我國社會和經(jīng)濟的發(fā)展，一方面社會和中學(xué)對物理教師呈現(xiàn)出多樣化的需求，另一方面社會對于教師的專業(yè)化程度的要求越來越高，特別是基礎(chǔ)教育物理課程改革對教師教育提出了許多新的要求。在這樣的背景下，如何改革物理教師教育課程以適應(yīng)基礎(chǔ)教育物理課程改革和社會對物理教師的客觀要求，是物理教師教育改革首先要回答的問題。審視我國當前物理教師教育課程不難發(fā)現(xiàn)：本科物理教師教育課程存在著重學(xué)科課程，輕教育類課程；特別是學(xué)科教育類課程，存在著課程陳舊，課程結(jié)構(gòu)單一，課程的實踐性不強的問題；研究生教師教育課程在一定程度上存在與本科課程重復(fù)過多，物理學(xué)科課程過重，不能恰當處理與本科內(nèi)容的銜接，物理教育類課程不足的問題；教師職后教育課程存在著課程設(shè)置針對性差，課程結(jié)構(gòu)不合理，脫離基礎(chǔ)教育改革實踐，與職前教師教育課程相分離的問題。同時，物理教師教育課程資源不足，特別是素材性資源沒有得到有效的開發(fā)和利用等?！　≌腔谖锢斫逃愓n程普遍存在的問題，有必要根據(jù)基礎(chǔ)教育物理課程改革對教師的基本要求，以物理教師的專業(yè)發(fā)展為目標，以教師的工作實踐為導(dǎo)向，從物理教師教學(xué)知識和物理教師教學(xué)能力兩個方面重新建構(gòu)職前、職后一體化物理教師的學(xué)科教育類課程體系。其中教師教育學(xué)科教育類課程結(jié)構(gòu)的構(gòu)建、教材的建設(shè)和課程資源的開發(fā)是基礎(chǔ)性工作和核心環(huán)節(jié)。一、改革物理學(xué)科教育類課程。建立職前、職后一體化學(xué)科教育類課程結(jié)構(gòu)　　課程結(jié)構(gòu)的調(diào)整與改革，既要保證學(xué)科教育知識自身的邏輯關(guān)系和實踐性，又要兼顧課程設(shè)置的整體優(yōu)化和不同層次不同階段的培養(yǎng)對象的不同需要以及自身教學(xué)經(jīng)驗、能力的適應(yīng)性，同時還要充分考慮不同性質(zhì)的課程在教師培養(yǎng)中的功能，最大限度地保證教師專業(yè)培養(yǎng)水平，并為教師自身專業(yè)的可持續(xù)發(fā)展打下良好的基礎(chǔ)。　?。ㄒ唬┰黾颖究莆锢韺W(xué)科教育類課程，完善師范生的物理學(xué)科教學(xué)的知識結(jié)構(gòu)和能力結(jié)構(gòu)。課程改革的重點是本科師范生對基礎(chǔ)教育物理課程改革的適應(yīng)性。課程特色之一：實踐導(dǎo)向性。實踐導(dǎo)向課程是指課程內(nèi)容以實踐知識為主體，課程內(nèi)容的組織以實踐任務(wù)為中心，采用建構(gòu)模式展開課程內(nèi)容，以實踐過程為課程學(xué)習(xí)的主要形式，在實踐情境中實施課程。特色之二：改革后的學(xué)科教育必修課程由原來的一門擴展為四門，并提供多樣化的選修課程，滿足了師范生的個性化的需要。

內(nèi)容概要

本書從國際科學(xué)教育的視角，結(jié)合我國中學(xué)物理課程的實際，對中學(xué)物理科學(xué)探究學(xué)習(xí)評價問題進行了理論研究和實踐探索。本書分上編和下編：上編是中學(xué)物理科學(xué)探究學(xué)習(xí)評價的理論探討與實踐研究，包括科學(xué)探究與探究式教學(xué)的基本理論、科學(xué)探究學(xué)習(xí)評價的基本問題、科學(xué)探究能力的評價標準、中學(xué)物理實驗探究學(xué)習(xí)目標的分類與評價、科學(xué)探究學(xué)習(xí)評價的方法，以及基于工作單評價的高中物理實驗操作考試研究等。下編是科學(xué)探究學(xué)習(xí)評價的案例，每個案例包括任務(wù)概要、評價目標、評價方式、完成任務(wù)所需時間、所需材料和器材、事先的準備和安全提示、題目樣卷、評分標準等。    本書簡明扼要，內(nèi)容翔實、具體，既具有理論性，又具有實踐性和操作性，可以作為高師院校物理課程與教學(xué)論專業(yè)研究生、教育碩士（學(xué)科教學(xué)·物理）、物理師范專業(yè)本科生的參考教材，以及在職教師繼續(xù)教育的教材，也可以作為物理教育研究工作者開展科學(xué)探究評價研究的參考書，還可作為學(xué)校和教育行政主管部門開展科學(xué)探究評價的指導(dǎo)書。

作者簡介

張軍朋，華南師范大學(xué)物理與電信工程學(xué)院教授，中學(xué)教學(xué)法教研室主任，課程與教學(xué)論(物理)指導(dǎo)組組長，普通高中物理新教材(粵教版)研制組核心成員，兼任第五屆中國教育學(xué)會物理教學(xué)專業(yè)委員會理事，第六屆中國教育學(xué)會物理教學(xué)專業(yè)委員會學(xué)術(shù)委員會委員、高師工作委員會

書籍目錄

上編：科學(xué)探究學(xué)習(xí)評價的理論與實踐研究　第1章  科學(xué)探究與探究式教學(xué)  　1.1  探究和科學(xué)探究　  1.2  科學(xué)探究技能　  1.3  科學(xué)教育中的科學(xué)探究　  1.4  科學(xué)探究的要素和要求　  1.5  探究式學(xué)習(xí)的特征　  1.6  探究式學(xué)習(xí)的教學(xué)與指導(dǎo)　第2章  科學(xué)探究學(xué)習(xí)評價的理論研究　  2.1  科學(xué)探究學(xué)習(xí)評價的基本問題　  2.2  國際科學(xué)探究評價標準　  2.3  中學(xué)物理實驗探究學(xué)習(xí)目標的分類與評價　  2.4  科學(xué)探究學(xué)習(xí)評價的方法　第3章  基于工作單評價的高中物理實驗操作考試研究　  3.1  基于工作單評價的英國gce物理實驗操作考試研究　  3.2  基于工作單評價的高中物理實驗操作考試框架建構(gòu)　  3.3  基于工作單評價的高中物理實驗操作考試實踐研究下編：科學(xué)探究學(xué)習(xí)評價案例　第4章  初中物理科學(xué)探究學(xué)習(xí)評價案例　  案例1  探究單擺的擺長和擺球的質(zhì)量對單擺擺動快慢的影響　  案例2  探究沿斜面滾動小球的運動 　 案例3  探究裝有不同數(shù)量沙子的瓶子沿斜面的滾動  　案例4  探究球在彈跳過程中的能量變化  　案例5  探究不同因素對車輛制動距離產(chǎn)生的影響  　案例6  玩具汽車平均速度的測定  　案例7  探究乒乓球下落的高度對于其彈跳高度的影響  　案例8  防止冰融化的探究  　案例9  探究物體的密度對自身浮力的影響  　案例10  探究影響物體在水中沉浮的因素  　案例11  礦石的密度測定  　案例12  如何辨別瓶中的未知液體  　案例13  探究斜坡高度與小球的能量之間的關(guān)系  　案例14  哪一種材料是最佳的傳熱材料？  　案例15  探究溫度與環(huán)境條件的關(guān)系  　案例16  設(shè)計一個不用手可控制的簡單電路開關(guān)  　案例17  哪一支試管中液體的溫度降低得快　第5章  高中物理科學(xué)探究學(xué)習(xí)評價案例  　案例1  一個樣品彈簧的檢測  　案例2  探究向心力  　案例3  探究速度對碰撞效果的影響  　案例4  觀察并比較兩個擺球的運動  　案例5  哪一種材料對于紙杯的隔熱是最有效的  　案例6  制作一個簡單的檢流計  　案例7  模擬放射性衰變  　案例8  探究串聯(lián)電路中的功率消耗  　案例9  探究電線的規(guī)格和種類對其輻射熱的影響  　案例10  設(shè)計一個太陽光過濾器  　案例11  剪刀的輸出功的探究  　案例12  測定玉米糖漿的折射率  　案例13  探究“楓木直升機”主要參考文獻后記

章節(jié)摘錄

　　不論是義務(wù)教育物理課程標準還是高中物理課程標準，對學(xué)生通過物理課程的學(xué)習(xí)，在科學(xué)探究及物理實驗?zāi)芰Ψ矫鎽?yīng)該達到的目標，按照提出問題、猜想與假設(shè)、制訂計劃與設(shè)計實驗、進行實驗與搜集證據(jù)、分析與論證、評估、交流與合作等七個要素展開，提出了具體的要求。　　1.提出問題　　提出問題是科學(xué)探究的起點，教師在教學(xué)中，要緊密結(jié)合內(nèi)容標準對知識和技能的要求，從學(xué)生學(xué)習(xí)物理和生活實踐中，選取他們感興趣的問題進行探究。對中學(xué)生來說，探究的問題主要應(yīng)從學(xué)生在課堂、實驗室、家庭和日常生活中感興趣的現(xiàn)象中選取。其關(guān)鍵是要讓每個學(xué)生都能搞清楚探究什么問題，如何去探究?！　∵@一要素中還要注意培養(yǎng)學(xué)生從日常生活和自然現(xiàn)象中提出研究問題的能力。即能夠明確探究的問題；能通過科學(xué)探究對研究的問題進行描述；能應(yīng)用科學(xué)的思想和方法，已有的物理知識來確定研究問題?！　∩?、社會和科學(xué)技術(shù)中的問題往往是很復(fù)雜的，限于學(xué)生的年齡特點和科學(xué)知識的局限，不是所有的問題都可以讓學(xué)生通過探究來解決，教師應(yīng)結(jié)合學(xué)生的實際篩選和梳理學(xué)生提出的問題，選擇那些對課程的重要內(nèi)容的學(xué)習(xí)有意義和有價值的，而學(xué)生又有能力進行探究的問題?！　∫话愣?，學(xué)生提出的問題可分為三種類型：一是描述性問題，即對一些觀察到的現(xiàn)象提問，目的是從現(xiàn)象的觀察中找出明顯的特征，如“什么物質(zhì)導(dǎo)電？”“什么物質(zhì)不導(dǎo)電？”“聲音的傳播需要介質(zhì)嗎？”對于這些問題，學(xué)生都可以通過系統(tǒng)的實驗觀察做出回答。二是關(guān)聯(lián)性問題，即對不同現(xiàn)象的關(guān)聯(lián)性提問，目的是找出不同現(xiàn)象的特征之間的聯(lián)系，如“哪一個是更好的絕緣體——紙張、泡沫塑料，還是鋁箔？”“哪一種材料傳播的聲音更快——水、金屬、空氣，還是木頭？”為了回答這些問題，學(xué)生需要進行實驗，在實驗中他們才能比較和歸納一種或更多的物質(zhì)特性。三是因果問題，即對實驗中的變量之間的關(guān)系提問，目的是對實驗中一個變量如何影響另一個變量做出推斷，如“影響彈簧的彈力的因素有哪些？”“這些因素對彈簧的彈力產(chǎn)生怎樣的影響？”“影響滑動摩擦力因素有哪些？”“這些因素對滑動摩擦力產(chǎn)生怎樣的影響？”為了回答這些問題，學(xué)生必須設(shè)計實驗，控制一個變量（獨立變量），觀察它對另一個變量的影響（非獨立變量）。　　2.猜想與假設(shè)　　猜想是學(xué)生在已有經(jīng)驗、知識以及對他們正在探究的現(xiàn)象進行觀察的基礎(chǔ)上作出的預(yù)測。如做圓周運動的物體在失去向心力或向心力不足時，物體將做怎樣的運動？當光從一種介質(zhì)射到另一種介質(zhì)的表面時，將會發(fā)生什么現(xiàn)象？在探究教學(xué)中讓學(xué)生對以上問題作出猜想和預(yù)測是重要的。因為猜想和預(yù)測一方面集中了學(xué)生的思維，另一方面用到了已學(xué)的知識，能促使學(xué)生在認知層面上參與探究活動，同時還可以幫助學(xué)生把已有的知識與在探究中所獲得的知識整合起來。教師指導(dǎo)學(xué)生做出猜想和預(yù)測的一個方法是讓小組的每一個同學(xué)各自作出預(yù)測，然后相互交流，最后各個小組形成一個小組的共同預(yù)測，同時保留組內(nèi)其他同學(xué)提出不同預(yù)測的權(quán)力。

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