科学探究是物理课程核心素养的重要内涵。通过科学探究,学生能经历科学思维过程,建构物理观念,逐渐形成从物理学的视角解释自然现象和解决实际问题的意识和能力,形成提出创造性见解的能力与品格,形成对于科学本质的认识及正确的科学态度、积极的社会责任。
但是,目前在基础教育领域,科学探究还未实现其应有价值。教师一般采用带领学生提出问题、做出假设、设计实验方案直至交流展示的模式开展科学探究。这种模式虽然规范,但也不可避免地造成科学探究的形式化和表面化。这样的教学模式能使学生对于科学探究的一般流程比较熟悉,具备一定的科学探究意识,但是在实验方案设计、故障排除、数据记录与处理等方面表现欠佳[1]。笔者认为,基础教育的科学探究不但要帮助学生掌握科学探究的程序,还要引导他们理解科学探究的本质,提高他们通过科学探究解释自然现象、解决实际问题的能力。为此,教师可以设计性实验促进学生既学习科学探究的程序,也体验科学探究的本质,依托实验开发学生智力,切实培养其创新意识和实践能力。
一、设计性实验的内涵
二、设计性实验案例分析
三、思考与建议
为充分发挥设计性实验在培育学生核心素养方面的作用,需要以学生学习能力和学科特点为基础,明确目标,精选内容,有效组织实施,全面客观评价。
1.设计性实验的目标
2.设计性实验的内容
3.设计性实验的实施
4.设计性实验的评价
根据设计性实验的程序,其评价应包括识别问题、猜想与假设、识别变量、设计实验、实验操作、数据分析、评价与反思七个维度,科学推理和论证是七个维度的核心。在七个维度中,最重要的是识别问题与识别变量,这两个维度能反映学生在进行设计性实验时关键的实验设计能力。
综上所述,设计性实验作为中学物理中测量性实验、探究性实验形式的补充,对于发展学生的关键能力具有独特的价值,值得研究和推广。
参考文献
[1] 谭雪梅.基于科学探究能力培养的初中物理实验教学模式研究[D].广东:广州大学,2023.
[2] 冯华.科学本质观:发挥科学教育育人价值的关键[J].中小学管理,2019(11):15-17.
[3] 中共中央办公厅 国务院办公厅印发《关于深化教育体制机制改革的意见》[EB/OL].(2017-09-24).https://www.gov.cn/zhengce/2017-09/24/content_5227267.htm.
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