科學探究的基本要素精選(五篇)

序言：作為思想的載體和知識的探索者，寫作是一種獨特的藝術，我們為您準備了不同風格的5篇科學探究的基本要素，期待它們能激發您的靈感。

篇1

一、順向性探究設計是有效課堂探究活動的保障

課堂探究活動順向性設計是整個課堂探究活動設計的基本要素，它是由小學生的思維發展特性所決定的，是小學科學教育尊重學生學習發展客觀規律的重要體現。順向性探究活動設計主要體現在探究活動設計的銜接性或鋪墊性，即前面的探究活動都是為后面的主要探究活動的順利進行，讓學生在過程技能上做好探究的準備。《用橡皮筋作動力》一課，教材是通過以橡皮筋繞的圈數與小車行駛距離關系的主要探究活動，讓學生來形成“橡皮筋繞的圈數與小車行駛距離關系”這一核心科學概念，并在此基礎上進一步了解“彈力”的科學概念。學生在進行該主要探究活動需要具備以下技能：安裝小車、讓小車向規定方向行駛、正確測量小車的行駛距離、分析觀察數據等。為了讓學生掌握這些技能，筆者設計以下探究活動：讓小車動起來、小車競賽、測量小車行駛距離、設計和實施橡皮筋繞的圈數與小車行駛距離關系驗證方案。“讓小車動起來”探究活動使學生具備以橡皮筋為動力的小車安裝技能，“小車競賽”是讓學生掌握小車行駛方向和正確繞圈的操作技能，“測量小車行駛距離”則使學生掌握科學的測量方法（特別是小車跑偏情況下的行駛距離測量）。上面這些探究活動的設計為最后的主要探究活動進行了過程技能上的層層鋪墊，正是這種探究活動設計的順向性確保了“設計和實施橡皮筋繞的圈數與小車行駛距離關系驗證方案”活動的有效開展，從而幫助學生理解并形成“橡皮筋繞的圈數與小車行駛距離關系”的科學概念。最后再以此為基礎，通過設計彈力體驗探究活動讓學生進一步理解彈力的科學概念。

二、思維性探究設計是有效課堂探究活動的內涵

在我們小學科學課堂教學中常會見到這種現象：學生探究活動熱熱鬧鬧，但學生的思維活動卻停滯不前。筆者認為培養學生科學思維和激發學生探究欲望是小學科學教育的重中之重。探究活動設計的思維性就是為了發展學生的思維，讓學生在每一個探究活動中不僅有操作技能的發展，更要有思維活動的發展，我們要從熱熱鬧鬧的動手探究活動中看到學生熱熱鬧鬧的思維活動。上面探究活動設計中的每一個探究活動都能通過學生的觀察發現、教師的引導激發等手段，體現學生思維活動的積極參與和發展。如“讓小車動起來”探究活動中，學生觀察思考如何使用橡皮筋作為動力來安裝小車；“小車競賽”活動中，學生會思考如何讓小車向規定方向行駛和如何讓小車跑得更遠；“測量小車行駛距離”活動中，學生在發生跑偏的情況下積極主動地思考該如何測量小車跑的距離；“設計和實施橡皮筋繞的圈數與小車行駛距離關系驗證方案”活動中，學生會利用在上面探究活動形成的探究過程和操作技能來思考如何利用變量和不變量來設計和實施驗證方案，這使得學生進一步理解和應用了對比實驗，從而促進學生科學思維的發展。

三、開放性探究設計是有效課堂探究活動的升華

探究活動的開放性是對學生科學思維的進一步發展，它既是探究活動形式的開放，同時更是探究思維發展的開放。探究活動的開放性設計是對學生個性思維能力發展的重要體現。多元智能理論認為，個體的各個智能分布和發展有很大的差異性，個體都具有自己的強項智能和弱項智能。《小學科學課程標準》中規定的探究活動的七個環節都體現了學生不同智能的發展，如“提出問題”主要是自然探索智能的體現；“猜想和假設”“制訂計劃”“觀察實驗制作”“搜集整理信息”主要是邏輯智能的體現；“思考與結論”“表達與交流”主要是語言智能的體現，同時整個探究環節都體現了人際智能和內省智能。開放性探究活動就是通過激發學生的智能強項，發展學生的科學思維。在“小車競賽”活動設計中，筆者不規定小車的車頭和車尾，這是一個活動形式上的開放性探究，而絕大部分教師為了方便教學都會規定小車的車頭和車尾，這就限制了學生的思維發展，這種限制性教學行為在我們的小學科學課堂中隨處可見。又如在“設計和實施橡皮筋繞的圈數與小車行駛距離關系驗證方案”活動設計中，筆者也不會像其他老師那樣為了方便數據對比，千方百計地引導甚至直接規定學生用繞1、3、5圈來進行實驗和獲取數據。筆者首先會利用計算機技術使數據圖形化，圖形化數據能更好地讓學生發現規律和產生新的探究問題；然后再讓學生自由探究想繞的圈數，這樣產生的數據就會更加豐富，不僅能使學生很快驗證自己的假設，而且能促進不同的學生個體產生更多具有開放性和挑戰性的探究問題，如繞的圈數與小車行駛距離是否有倍數關系等。這種思維發展上的開放性探究能更好地促進不同學生個體強項智能的發展。

篇2

《歷史與社會課程標準》是歷史與社會學科組織教學活動的最根本的依據。仔細查閱《歷史與社會課程標準》，就會發現很多內容都與自然環境有關，如：1－2－2 考察本地（縣、鄉、村或城市社區）的自然環境和社會生活的主要特點，探究兩者之間的關系以及本地在人地關系方面的主要問題；1－2－9描述世界上一些地區和國家不同的自然條件，比較社會生活和風土人情等方面的主要不同等。1992 年通過的《地理教育國際》中也指出學習地理主要有五個核心概念：位置和分布、地方、人與環境的關系、空間的相互作用、區域。并在地方這個核心概念中提出不同的地方有不同的自然和人文特征，認識地方的自然特征和人對環境的態度是理解人和地方的相互關系的基礎。由此可見自然環境在地理學科中的重要性。地理知識主要集中在七年級的歷史與社會中，但是我們翻閱依據課程標準而編寫的人教版七年級《歷史與社會》上冊教材，發現是這樣編排的：第二單元的導言中提到自然環境是生活的基本條件，為人類提供了各種生產和生活資料，對于自然環境這個概念也沒有作具體的解釋，接著介紹了地形、氣候、河湖這三個自然環境的基本要素，在第三單元就開始引導學生得出“不同區域的人民都根據各自的自然條件，因地制宜地創造著獨具特色的區域生活。”這一基本觀點。在實際教學中，我們發現學生其實并未真正理解自然環境的內涵，也不知道自然環境的基本要素有哪些，因為七年級學生剛剛跨入少年期，理性思維的發展還不成熟。而自然環境是地理學的一個基本概念，我們知道概念是進行判斷、推理的依據，地理概念則是導出地理結論的邏輯基礎，是地理知識體系的邏輯起點。如果學生沒有全面而深刻地理解概念的本質，就很難發現概念與概念之間的聯系和區別，判斷、推理也會失去依據，更別提地理學科基本觀念、學科思想方法和構建完整的知識體系了。而學生在學習中只有抓住地理學科的基本觀念和學科思想方法這一主線，思考時才能更具有目的性、組織性和靈活性，才能提高解決地理問題的能力和自主學習地理知識的能力，從而提高學習效率。由此可見，自然環境究竟是什么？其基本要素有哪些？這些問題是我們教學的關鍵，是歷史與社會教師教學時一定要注意解決的問題。

要理解自然環境及其基本要素有哪些，首先要了解什么是環境。環境是指圍繞著某一事物并對該事物會產生某些影響的所有外界事物。環境因中心事物的不同而不同，我們通常所說的環境就是指人類生活的環境。按照環境的屬性，可將環境分為自然環境和人文環境。中科院地理所集體編撰的《現代地理學詞典》對自然環境是這樣解釋的：“地球表層指與人類直接有關的一部分地球環境，其范疇〔圍〕大致上始大氣對流層頂，下至巖石圈上部，包括大氣、水、巖石、生物在內的特殊圈層。”這個特殊的圈層即自然地理環境。通俗地講，就是指環繞在人們周圍的各種自然因素的總和。

自然環境的基本要素有哪些？不同教師對基本要素有哪些及如何命名上就存在分歧，甚至同一教師在前后授課過程中對自然環境基本要素的表述也是不統一的，這源于教師自身對自然環境基本要素理解的模糊。以《稻作文化的印記》一課為例，有的老師在分析湄南河平原水稻生產的條件時是這樣呈現的：“湄南河平原生產水稻的條件分析：平原—提供廣闊的肥沃的土地；河流—提供充足的水分；氣候—夏季風帶來豐沛的降水；位置—低緯度有充足的光照和溫度。”同樣是《稻作文化的印記》這課，另外一位老師在分析湄南河平原水稻生產的條件又是這樣呈現的“：緯度帶———地處低緯，陽光充足；氣候———熱帶季風氣候、高溫多雨；地形———沖積平原、地勢低平；土壤———土壤肥沃；水文———水網密布、灌溉方便”。兩者相比較，不難發現老師在表述自然環境基本要素時，有時候是比較混亂甚至是錯誤的，第一位老師在分析第一個條件時，用了“平原”這個詞，而平原只是五大地形之一而已，把它與氣候等同，顯然是不科學的。另外，在分析時，這位老師還提到位置—低緯度有充足的光照，其實，前面在講氣候這個因素時，已經提到了高溫，在這里又出現，不僅浪費課堂時間，還給學生造成了一定的困擾，加大了學生學習的難度。在表述上，不同老師之間也存在差異，第一位老師用了“河流”，第二位老師用了“水文”，還有老師用了“水”，在選擇自然地理要素的專業術語時我們應當尊重長期以來在地理學上形成的傳統，取“水文”更為恰當。這是因為，仔細回味“水文”這個概念，我們發現這個概念不僅包括“水”“河流”等物質性方面的含義，還能體現其運動狀態、功能等方面的含義。還有老師把湄南河平原的地理位置也歸納為自然環境的基本要素之一，但根據“劃分的各個子項應當互不相容”的邏輯規則，這種歸類應當是錯誤的，因為地理位置是造成氣候等因素不同的原因，地理位置與氣候等因素之間存在因果關系而不是并列關系。在七年級《歷史與社會》教材上冊綜合探究三中還提到“區域的自然條件包括這一區域的地形、氣候、河流與自然資源等”。《辭海》對自然資源的定義為：天然存在的自然物（不包括人類加工制造的原材料）并有利用價值的自然物，如土地、礦藏、水利、生物、氣候、海洋等資源，是生產的原料來源和布局場所。而教材中自然資源應該指的是狹義上的自然資源，是指實物性資源，即那些天然物質和自然能量的總和。綜上所述，在初中階段，學生只要能理解到自然環境的基本要素主要有氣候、地形、水文、土壤、自然資源等就可以了。

以《稻作文化的印記》為例，分析湄南河平原的自然環境時，結合教材的圖片和文字資料，我們就可以從氣候、地形、水文、土壤等基本要素進行分析，接著探究稻作生產對人口分布、民居特色、飲食、精神生活等方面的影響，從而歸納出“自然條件對人類生產、生活有重要影響”這一概念。由此可見，自然環境在歷史與社會教學中確實有非常重要的作用，如何來講解呢？

心理上重視。教師要意識到自然環境在整個歷史與社會教學中的重要性，在教學中要不斷地向學生灌輸自然環境的重要性。

戰術上靈活。開始時，應著重分析自然環境，但分析時需要注意方法。首先應對自然環境的概念進行解釋，可以運用概念之間的比較法，通過對兩個或兩個以上概念的比較而找出它們的異同點，從而深化學生對概念以及不同概念的區別的理解，在這里可以將自然環境與環境和人文環境加以比較分析。還必須引導學生利用他們手頭的資料，如各種地圖和文字等提取信息，要讓學生知道本課要了解湄南河平原的自然條件，可從氣候、地形、水文、土壤這幾個基本要素出發，另外，再及時補充自然環境的其他基本要素。接下來，在關于其他區域的學習時，都提醒學生要先分析自然環境的基本要素，通過一段時間的訓練，學生就有能力分析區域中的自然環境及其對人們生產、生活的影響，并在此基礎上形成相應的地理觀念和學科思想方法，從而使學生學會學習，提高學習效率。

篇3

關鍵詞：物理教學　科學素養　基本要求

物理作為中學階段的一門基礎學科，對學生科學素養的形成是極其重要的，其科學素養的培養是十分重要的，高中階段的物理教學不能只停留在教給學生知識和技能，還要注重學生的科學素養，本文就培養學生科學素養這一問題進行了必要的探究。

一、高中物理科學素養的基本要素

1.科學假說素養

所謂的科學假說素養是科學探索的基本素養，是由愛因斯坦首先提出的，基本要求就是根據已有的科學理論和新的科學事實對所研究的問題做出猜測性陳述并加以驗證的一種科學研究方法。高中物理教學就必須要注意培養學生的科學假說素養，保證學生的高中學習能夠有科學假說能力，但是也要注意，假說的提出既要有一定的經驗基礎，又要有直覺、靈感等非理性因素的作用。

2.科學探究能力

科學探究既是學生的學習目標，也是重要的教學方式之一。探究能力的主要因素就是將物理學科內容與學生的探索精神結合起來，將學生的學習重心從被動接受知識向主動獲取知識轉化。科學探究能力包括科學研究態度、創新探索精神、實事求是的理性思維，探究方式要依靠實驗教學、課堂教學和習題演練。

3.綜合的科學能力

綜合的科學能力不僅要包括探究能力、假說素養等，還要有多方面的動手和思維能力。高中物理科學綜合能力的培養，要從學生的年齡和知識特點出發，通過教學培養學生的動手能力、觀察能力、分析能力來完成。物理教師還必須要引導學生不迷信權威、不迷信書本，勇于否定別人，支持學生對實驗過程發表不同的見解，要鼓勵學生善于運用知識、將科學能力發揚下去。

二、教學中培養學生的科學素養

1.實驗教學

高中物理教學要特別重視實驗教學，實驗教學同時也是培養學生科學素養的重要途徑。從本質上說，實驗是人為地創造一個環境，人為地控制物質變化的過程，在一個理想的環境下排除干擾，突出主要因素進行的操作。例如，在學習《自由落體運動》中，我讓學生自己動手去做牛頓管實驗，設計實驗，不抽空氣，觀察會出現的現象；抽一部分空氣，觀察現象；抽成真空觀察現象。先猜測可能出現的情況，然后實驗探究，得出結論，發現規律。這樣，在探究過程中學生不僅了解了知識生成的過程和來龍去脈，而且有效地提高了探究能力。學生在實驗過程中就會找出物理變化，同時驗證科學假說，以此來不斷地培養科學素養。在教學中培養學生的直覺即培養學生觀察思考力，有助于開發學生的創新思維。如在學習電路這一節中，在講解串、并電路時，可制作兩個串聯和并聯電路的暗箱，分別讓兩只燈串聯和并聯，然后分別拿掉其中一只，根據出現的現象，訓練學生的猜想能力。然后，讓學生進行獨立實驗，來進行結果驗證。有條件的情況下，鼓勵學生進行一些趣味的物理實驗，以此來培養學生的獨立創造實驗能力。在活動中教師可以根據學生的知識基礎，精心設計趣味物理實驗讓學生來完成，如“飛機投彈”“噴氣火箭”“紙鍋燒水”等實驗。

2.課堂教學

在課堂教學上，培養學生的科學素養首先要培養學生的質疑能力。質疑能力的培養要以“鼓勵”為主，教師要在課堂上鼓勵學生質疑問難，鼓勵學生發表不同見解，提出一些教師意想不到的問題，能激活教師的思維，從集中思維走向發散思維。教學過程中，教師要設立信息反饋渠道，通過收集意見、小組報告、網絡溝通等渠道來收集學生的反饋信息。根據信息反饋來進行教學再創造，以此來促進學生的質疑能力和思維發展，使得課堂教學變成教給學生準確知識和培養學生科學素養的有效空間。

三、課外科學素養的培養

1.網絡學習

知識的來源并不限于課本，我們周圍的人和事物都是學習的好材料，而互聯網更是一個蘊涵著豐富教學資源的寶庫。物理科學素養的培養完全可以利用互聯網，讓學生通過網站進入到豐富多彩的物理學習天地。同時，網絡學習也為學生提供了更為方便的交流溝通機會，使得師生直接的溝通更為方便快捷，學生也可以自由無所顧忌地提出自己對物理問題的看法，以此來培養學生的質疑和探究能力。網絡學習展現的物理新問題也會激發學生的學習熱情，激發學生對物理問題的探究能力，養成終身探究學習的習慣。

2.活動教學

活動教學可以轉變課堂教學的固定模式，有著更為廣闊的發散思維空間。活動教學可以從課文科技制作、組織調查、課外活動等手段進行。無論哪種課外活動都要有教師進行指導，要通過合作教學來實現，單獨的個人活動往往沒有廣泛的控制能力，也不會在高中階段形成常規效果。具體來說，科技制作可以自制電鈴、自制平行光源、制作針孔照相機、樓梯電燈開關電路、制作潛望鏡等。學生制作之后教師可以組織展評，以此來形成制作規模，并鼓勵學生的制造熱情。而社會調查活動的目的則是要將物理學習與生活聯系起來，實現物理知識的延伸，在社會調查活動中，學生可以利用教材中的知識，結合實際去解決生活和生產中的實際問題。如學習“水能風能的利用”后，可調查當地能源使用情況、環境污染情況，并提出改進意見；還可以結合教材中的內容，調查噪聲污染、熱機的使用、農村用電等情況等。

篇4

關鍵詞： 課程改革 學習方式 轉變方法

學習方式（Learning Style，又譯為學習風格）是指個體在知覺和學習中處理信息的方式及個體對作業做出反應所使用的各種策略，涉及個體處理學習中的信息或解決問題時所偏愛的方式。改變學習方式，意味著改變思維方式、實踐方式和生存方式。[1]自基礎教育課程改革實施以來，學生的學習方式發生了一定的變化，但是存在一定的問題。所以本文試圖對課程改革中所提倡的自主學習、合作學習、探究學習的內涵，以及三者之間的相互關系加以系統闡述。

一、自主學習、合作學習、探究學習的內涵

（一）自主學習的內涵

自主學習（意義學習）是相對于被動學習（機械學習、他主的學習）而言的，是指教學條件下的學生的高質量的學習[2]。自主學習強調主動性、獨立性和自控性。主動性是自主學習的基本品質，它表現為我要學，是基于學生對學習的一種內在需要。獨立性是自主學習的靈魂。如果說主動性表現為我要學，那么獨立性則表現為我能學。獨立性是學生學習的一種重要品質。新的意愿和品質，就不可能有真正意義的合作學習。自主學習要求學生對為什么學習、能否學習、學習什么、如何學習等問題有自覺的意識和反應，它突出表現在學生對學習的自我計劃、自我調整、自我指導、自我強化上。

（二）合作學習的內涵

合作學習是指學生在小組或團隊中為了完成共同的任務，有明確責任分工的互學習。[3]合作學習是指在教學條件下學習的組織形式而言的，相對的是“個體學習”。約翰遜兄弟（Johnson，D.W·&Johnson，R.T.）認為，對于任何一種形式的合作學習方法來說，有5個要素是不可缺少的。第一，積極互賴（Positive Interdependence）合作學習要求，學生們應當知道他們不僅要為自己的學習負責，而且要為其所在小組的其他同伴的學習負責；第二，面對面的促進性相互作用（Face—To—Face Promotive Interaction）合作學習要求學生進行面對面的相互作用，由此提高彼此的學業成績；第三，個人責任（Individual Accountability）個人責任是指每個學生都必須承擔一定的學習任務，并要掌握所分配的任務；第四，社會技能（Social Skills）教師必須教會學生一些社交技能，以進行高質量的合作；第五，小組加工（Group Processing）也有學者將之稱為“小組自評”。合作小組必須定期地評價共同活動的情況，保持小組活動的有效性。

（三）探究學習的內涵

探究學習（發現學習）是相對于接受學習而言的。探究學習，即從學科領域或現實社會生活中選擇和確定研究主題，在教學中創設一種類似于學術（或科學）研究的情境，通過自主獨立地發現問題、搜集與處理信息、表達與交流，以及實驗、操作、調查等探索活動，學生獲得知識、技能，培養情感與端正態度，特別是培養探索精神和創新能力。[4]探究學習的基本要素主要包括三個方面：探究意識、探究態度，以及探究能力。其中探究意識包括探究興趣和探究的意志品質等；探究態度包括探究的主動性、積極性，以及合作性等；探究能力包括想象和思維能力、質疑和創新能力，以及觀察能力、表達能力等。這三個基本要素是相互聯系相互影響的，而不是彼此孤立存在的。

二、三種學習方式之間的關系

通過對三中學習方式內涵的辨析，可以看出，自主學習、研究性學習、合作學習作為三種學習方式各自強調的側重點不同，但三種學習方式之間又存在內在的聯系。龐維國教授認為：“首先，自主學習需要探究與合作。在個體自主學習的過程中，會遇到一些問題，這時就需要他經過獨立探究來解決；當自己經過探究尚不足以解決問題時，就需要尋求他人的幫助；當被求助者也不能解答該問題時，可能就需要分工協作，共同探究、解決問題。其次，研究性學習也離不開自主學習與合作學習。從組織形式上看，研究性學習有個人研究和集體研究之分。個人從事研究性學習的過程本身就是自主學習過程。在這一過程中，不僅要求學生具有主動探究的精神和動機，而且要求學生對自己的探究過程主動做出監控和調節，對自己的探究結果作出總結和評價。集體從事的研究性學習本身就是合作學習過程。集體開展研究性學習經常需要成立課題組，需要課題組的成員分工協作，各展所長，交流研討，共同把問題解決，共享研究成果。最后，合作學習也需要自主學習、探究學習。在合作學習過程中，學習小組的成員都要各負其責，獨立完成自己的學習任務，因此可以說是一種集體的自主學習。在合作學習過程中會遇到學習問題，如果個體經過獨立探究不足以解決問題，就要與小組成員共同探究來解決，這又屬于集體的研究性學習。概言之，上述三種學習方式既有區別，又有聯系。我們認為，在實際的學習情境中，這三種學習方式存在著一種相互支持、互為補充的關系。如果本著充分利用三種學習方式的優勢、促進學生的發展的原則而尋求一種最佳的學習方式搭配的話，首先鼓勵學生對學習內容進行自主學習；如果自主學習過程中產生疑問，就鼓勵個體開展探究性學習；如果個體研究還不足以解決問題，就開展小組或集體合作的探究學習，直至把問題解決。”[8]

三、結語

學習方式沒有優劣之分，各種學習方式既有優勢，又有缺陷，所以教師應該運用適合于學生的年齡特征和學習方式，而不能強迫學生改變學習方式。自主學習、合作學習、探究學習是時代精神的反映，是以培養學生創新精神和實踐能力為核心的素質教育的必然要求。

參考文獻：

[1]卿素蘭.中小學生學習方式的現狀分析[J].教育科學研究，2009（10）.

[2][3][4]肖川.教育漫筆（二十五）學習方式就是人的存在方式[J].中小學管理，2002（8）.

[5]王坦.合作學習簡論[J].中國教育學刊，2002（2）.

[6]郭蓮花.探究學習及其基本要素的研究[J].學科教育，2004（1）.

篇5

關鍵詞： 物理 探究式學習方式 探究式教學方式

一、運用探究式學習方式的意義

1.物理課程標準中對物理課程的性質作了正確的定位，其中提出：體驗科學探究過程，了解科學研究方法；增強創新意識和實踐能力，發展探索自然、理解自然的興趣與熱情；認識物理學對科技進步，以及文化、經濟和社會發展的影響；為終身發展，形成科學世界觀和科學價值觀打下基礎。《標準》中對科學探究及物理實驗能力要求如下：

從《標準》對物理教學的要求中不難看出探究式學習方式的重要。

2.探究學習是以主體教育理論和建構主義學習理論為支撐的一種學習方式。主體教育理論特別強調：（1）人是主體教育的出發點，主體教育的直接指向是完善人、發展人；（2）自由、自覺的活動是個性發展的決定因素；（3）主體教育的目標是在教育過程中，通過培養學生的主體意識、主體能力和主體人格，發展和提高學生在教育活動中的能動性，從而造就具有主體性的社會成員。說到底是為學生提供教育資源和學習背景，創設和諧、寬松、民主的教育環境，從而把學生培養成為自主地、能動地、創造性地進行認識和實踐活動的社會主體。建構主義學習理論認為：學習是學生將新的學習內容與原有知識和經驗聯系起來從而主動建構的過程。其一，學習是一個主動認識過程，而不是一個被動吸收的過程；其二，學習過程依賴于學生原有的認知結構，是一個同化和重組的過程，把學習對象納入到原有的認知結構中去，當原有的認知結構無法“容納”新的對象時，原有認知結構就進行分化、異動、重組，使之與新的學習內容相適應。

3.根據探究學習基本理論和科學探究的基本要素，學生的探究活動主要目的是：讓學生在觀察物理現象過程中發現問題，培養學生發現問題、提出問題的能力；學習擬訂簡單的科學研究計劃和實驗方案，能利用多種渠道收集信息，學習信息處理方法，有對信息的有效性作出判斷的意識，培養初步的收集、處理能力；學習從現象和實驗中歸納簡單的科學規律，培養初步的分析概括能力；在解決問題過程中培養克服困難的信心和決心，體驗戰勝困難、解決物理問題時的喜悅；養成實事求是、尊重自然規律、不迷信權威的科學態度；有將自己的見解公開并與他人交流的愿望，敢于提出與別人不同的見解，也勇于放棄或修正自己的錯誤觀點。

4.科學探究既是學生的學習目標，又是重要的教學方式之一，其意義在于將學習的重心從過分強調知識的傳承和積累向注重知識的探究過程轉化，從學生被動接受知識向學生主動獲取知識轉化，運用學過的知識解決實際問題，獲得新知，從而培養學生的探究能力、實事求是的科學態度和敢于創新的探索精神。

二、關于探究式教學方式的具體操作

科學探究的形式是多樣的，課程標準中提出的基本要素有：提出問題、猜想與假設、制定計劃與設計實驗、進行實驗和收集證據、分析與論證、評估、交流與合作。學生的探究學習可以涉及所有的要素，也可以只涉及部分要素。科學探究滲透在教材和進行過程的不同部分。

探究教學的基本結構如下：

1.創設情景，提出問題，科學猜想。

教師根據教學內容創設情境提出問題(課題)，情境創設可從生產、生活科技等現象，演示實驗，故事報道等入手，或激起疑問，或產生認知沖突，激發學生學習的主動性。因為探究的動力來自于對問題的好奇、敏感和豐富的聯想與假設，來自于不同觀點的撞擊和爭辯，所以好的情境創設能使學生自己發現或提出問題；可以培養學生發現問題、提出問題的能力。這里的猜想是根據學生已有的知識或生活經驗進行的，而不是憑空瞎猜。但教師在這里不必追求嚴密的邏輯性，要鼓勵學生的直覺思維，鼓勵學生善于發現問題，勇于提出問題。

2.引導討論，設計方案。

教師要激活學生已有的知識，啟發和引導學生設計研究解決問題的方案，這時要滲透科學研究的策略、方法。先從宏觀上提出總體思路，設計總體方案，再對每個局部進行微觀設計，這樣可使學生的知識活化重組，有機組合，形成相互聯系的知織結構，只有結構化的知識才能向能力轉化。設計方案的過程是培養學生科學思維、提高解決問題的能力的有利契機，教師要充分發揮指導作用，讓學生把思維過程暴露出來，適時地加以引導和點撥，也可以站在學生的思維層次上提出問題，給學生思維指向，同時要給學生留有思維的空間和時間，千萬不能包辦代替。要注意的是方案設計不僅僅為解決問題，我們要在設計過程中整合學生的知識，發展學生的能力，培養學生的創新精神，有時方案可能并不完善，可留待學生在具體操作過程中自己去發現、修正、完善。對開始階段或難度較大的問題，教師可提供一些方案供學生選擇以降低臺階。

3.學生操作，實施方案。

方案出來后讓學生相對獨立地進行實驗操作、采集數據、查找資料等活動來實施方案。有時在實施過程中我們會發現方案不合理或不完善，可引導學生進行討論和修改。這里要注意對學生科學態度的熏陶，培養嚴謹、求實的作風，培養一絲不茍、客觀公正、尊重事實、堅持真理、勇于修正錯誤的科學修養。

4.分析討論，得出結論。

教師要進行有效的啟發，引導學生思考、組織討論，滲透科學思想方法，誘發并鼓勵學生創造性的思維火花，在實驗現象和結論間架起思維的橋梁。教師要鼓勵學生勇于發表自己的意見，善于吸收別人的思想，因為獨立思考和互相協作同樣重要。

5.反思，應用，遷移。