高中物理探究性实验中科学思维培养的研究.pdf

目录

摘要I

AbstractII

第1章绪论1

1.1研究背景1

1.1.1时代背景1

1.1.2探究性实验地位提升背景1

1.2科学思维研究综述3

1.2.1国外科学思维研究概况3

1.2.2国内科学思维研究概况6

1.3探究性实验教学研究综述7

1.3.1国外研究现状7

1.3.2国内研究现状8

1.4研究内容与方法9

1.4.1研究内容9

1.4.2研究方法10

1.5研究目的和意义10

1.5.1研究目的10

1.5.2研究意义10

第2章在探究性实验中培养学生科学思维能力的教学理论研究12

2.1核心概念界定12

2.1.1物理探究性实验12

2.1.2科学思维12

2.2理论基础14

2.2.1建构主义学习理论14

2.2.2发现式教学理论15

2.2.3信息加工理论17

2.2.4思维型教学17

第3章高中物理探究性实验中科学思维培养调查现状调查与分析19

3.1问卷信度效度分析19

3.1.1信度分析19

3.1.2效度分析20

3.2调查方式21

3.3调查内容21

3.4调查对象21

3.5调查结果与分析21

3.5.1学生调查问卷分析21

3.5.2教师访谈分析26

3.6总结28

第4章探究性实验中培养科学思维的设计及策略31

4.1探究性实验中科学思维培养流程设计31

4.1.1探究性实验中科学思维培养普遍流程31

4.1.2不足之处32

4.1.3改进方案32

4.2探究性实验中培养科学思维的原则及策略35

4.2.1探究性实验中科学思维的培养原则35

4.2.2高中物理探究性实验教学中提升学生科学思维的有效路径37

第5章高中物理探究性实验中科学思维培养的教学实践39

5.1探究加速度与力和质量的关系39

5.2探究自由落体运动规律44

5.3教学实践分析49

5.3.1探究加速度与力和质量关系的教学实践分析50

5.3.2探究自由落体运动规律的教学实践分析51

5.3.3教学实践总结52

第6章研究总结、反思与展望54

6.1研究总结54

6.2反思55

6.3展望55

参考文献56

附录59

附录一:学生调查问卷59

附录二:教师访谈提纲60

攻读学位期间取得的研究成果61

致谢62

摘要

在《普通高中物理课程标准(2017年版)》内，“科学思维”这一理念被首次

确立为物理学科的核心思想，可见科学思维在物理教学及其物理教学改革中的重

要地位。物理学是基于观察和实验，借助模型和数学工具，通过科学推理和论证

建立的理论体系。对现版高中物理教材中所涉及的实验进行梳理发现，一共有

21个学生必做实验，其中探究性实验有9个。本文针对探究性实验如何培养学

生的科学思维开展相关研究。主要做了以下工作：

首先通过翻阅相关文献，对国内外科学思维的研究现状进行整理总结。同时

对探究性实验、科学思维、物理学中的科学思维等概念进行了界定。在教育学和

教育心理学的研究背景下，以建构主义学习理论、发现式教学理论、信息加工原

则和思维型教学理论等为理论支持，进行了详细的相关研究。

以问卷发放的方式，在实习高中开展关于探究性实验中科学思维培养现状的

调查工作，发现：一探究性实验课程项目开展少；二实验探究过程中科学思维的

指导比较缺乏；三探究性实验难度大，让学生自己做很难在规定时间内完成。针

对问题一，建议学校增加必要的探究性实验项目；针对问题二，提出探究性实验

中培养学生科学思维的教学原则和策略；针对问题三，优化了传统的探究性实验

流程，根据学生科学思维发展现状设计探究性实验环节及相应科学思维培养评分

表。

论文以加速度与力和质量、自由落体运动规律两实验为例，根据本论文所提

出的探究性实验教学环节的流程图及教学策略，给出具体的探究性实验教学案