物理学科思考对策论文提纲

2022-11-15

论文题目：“设计实验与制订方案”对高中生探究能力影响的实验研究

摘要：随着新课程改革的逐步发展,物理教学改革也在不断创新。教育的目的不再是单纯的教会学生知识,教育教学逐渐转变为了立德树人、服务选拔、导向教学的主要途径。在物理学科教学中,我们的目的是希望学生能够掌握相关的物理学科能力,而逐渐形成应有的科学态度和社会责任感。在2017年12月教育部颁布的《普通高中物理课程标准（2017年版）》中提出了一个新概念—物理核心素养,其由物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任四个要素组成,是学生在接受物理教育过程中逐步形成的适应个人终身发展和社会发展需要的关键能力和必备品格。如果说物理观念是物理核心素养形成的载体,那么科学探究则是物理学科素养形成的主要途径。[1]教育心理学研究表明,学生掌握知识的过程是一个感性认识和理性认识相结合的过程,学生在用自己的身体去亲自经历后而获得直接经验,且科学探究过程又是一种“有我”的活动,科学探究使学生更容易理解和掌握相关物理观念,也对学生科学思维能力的培养具有一定的影响。由此可见,科学探究对学生核心素养的物理学科能力的培养尤为重要。[2]笔者通过对教师进行访谈以及自身教学中学生学习反馈,发现学生对科学探究的几大环节并不能全面熟练运用。为此,我将“科学探究”要素的几个环节设置了问卷,以笔者所在学校学生为研究对象,结果表明65.9%的学生在“设计实验与制订方案”环节存在问题。而此环节又是科学探究的主要环节,也是必不可少的重要环节,将直接影响学生对科学探究的积极性,并也将直接关系着学生科学探究能力水平。因此突破这一环节的难点迫在眉睫。笔者再查阅相关文献,发现前辈们研究的都是“设计实验与制订方案”环节的教学策略,而研究学生在此环节到底到达了新课程标准划定的科学探究能力水平的哪个阶段,且对于不同的实验类型学生在此环节具体哪一步骤存在困难,又对学生的科学探究能力有多大影响方面的文献却无发现。基于此,并结合笔者任教学校的教学情况,提出了本论文的研究目的及意义。本研究主要采用文献法、纸笔测试法、问卷调查法、教师访谈法。通过上述方法的综合运用,深入了解学生“设计实验与制订方案”环节问题所在,并提出相应的对策。笔者结合《基于核心素养的物理学科能力的研究》中“基于核心素养的物理学科能力表现框架的建议”的物理学科能力表现框架,将高中物理学探究活动分为三类:基础理解型、应用实践型、创新探究型。制订测试探究例题且将“设计实验与制订方案”环节细分为几个阶段设计问卷,以笔者所在学校学生为研究对象,在关于“设计实验与制订方案”环节的科学探究能力表现如何进行研究调查。调查结果显示如下:（一）基础理解型探究方案的设计。超过80%的学生能设计具有可行性的完整的探究方案,然有些探究方案仍稍有不足,不太注重细节。而3%左右的学生只能做到明确探究目的,找出实验原理;5%左右的学生能分析到确定该实验需要测量哪些物理量,测量这些物理量的方法有几种,但是不清楚应该选择那种方法合适;12%左右的学生能明确要测量的物理量并选择测量方法,从而确定实验仪器的选取。（二）应用实践型探究方案的设计。只有42%左右的学生能设计理论上可行性较强的探究方案;12%左右的学生只能明确设计意图;17%左右的学生能分析到与设计意图相关的物理知识包括哪些,以及此次设计需要解决的问题,但是不知道解决问题的方法;16%左右的学生能明确此次设计要解决的问题以及知道解决方法,但不知道何种方法更合适;13%左右的学生能选择合适的方法并确定实验器材,但却不清楚实验装置图应该如何有这些器材组装而成。（三）创新探究型实验探究方案的设计。只有36%左右的学生能设计理论上可行性较强的探究方案;34%左右的学生只能明确探究目的,知道应该运用物理学哪一分支的知识;19%左右的学生能分析到被测量物理量以及思考其解决方法,但是不能选择适当的方法;11%左右的学生能够选择适当的方法并选择测量仪器,但是具体细节不清楚。本文就旨在研究核心素养科学探究这一要素中的设计实验与制订方案环节对高中生科学探究能力的影响,只有突破这个难点,学生才能亲身参与其中,才会愿意去主动体验、尝试,学会独立思考,使科学探究更具完整性,促进学生对物理学科学习的兴趣以及积极性,也更能激发学生生命活力、促进学生生命成长的需要。

关键词：物理学科核心素养;科学探究;科学探究能力;设计实验与制订方案

学科专业：教育硕士（专业学位）

摘要

abstract

第1章绪论

1.1 研究背景

1.1.1 新课程改革的趋势

1.1.2 物理教学课程改革的趋势

1.2 科学探究及其能力评价的研究现状

1.2.1 “科学探究”的研究现状

1.2.2 科学探究能力及其评价的研究历史进程

1.3 研究目的、意义、内容和方法