合作学习物理实验论文提纲

论文题目：基于科学探究能力培养的高中物理实验合作学习实践研究

摘要：2017版高中物理课程标准出台,标志着高中物理新一轮课改的启动,科学探究是物理学科核心素养四大方面之一。因此,采用有效的教学策略提升中学生的物理科学探究能力对提高高中物理课程实施水平有着重要的意义。本研究以文献分析法、问卷调查法、观察法、访谈法进行研究。以合作学习理论、建构主义理论、探究理论等为研究理论基础,以2017版的普通高中物理课程标准中物理学科核心素养（科学探究）的水平划分为依据,对高一学生科学探究能力进行问卷调查,了解高一学生科学探究能力水平的现状,分析在不同的科学探究能力的标准下学生存在的问题。结合文献分析及问卷调查结果,提出了培养高中学生科学探究能力的有效教学策略。并以超重和失重实验为例,以物理实验合作学习的方式,进行科学探究能力培养的教学实践与观察。教学实践完成以后,又对参与物理实验合作学习的学生进行了访谈,反馈策略效果。研究发现,通过物理实验合作学习培养科学探究能力的这一方式是可行的,对科学探究能力培养具有一定的效果,并且这一方式能够被学生普遍接受。使用相应的教学策略学生科学探究能力能够得到培养。但是,要有显著的效果,需要教师有持之以恒的态度运用相应的策略培养学生的科学探究能力,也需要教师具有良好的课堂组织能力和教学耐心以及奉献精神。

关键词：科学探究能力;合作学习;物理实验;教学策略

学科专业：学科教学（物理）（专业学位）

摘要

Abstract

第一章 绪论

1.1 选题依据

1.1.1 科学探究—科学素养和核心素养不可缺少的要素

1.1.2 科学探究能力—物理学科核心素养培养的要求

1.1.3 合作学习—物理实验教学的转变方式之一

1.2 选题意义

1.2.1 理论意义

1.2.2 实践意义

1.3 国内外研究综述

1.3.1 合作学习国外研究现状

1.3.2 合作学习国内研究现状

1.3.3 科学探究能力研究现状

1.4 研究方法和思路

1.4.1 研究方法

1.4.2 研究思路

第二章 本研究相关理论概述

2.1 核心概念界定

2.1.1 科学探究能力

2.1.2 合作学习

2.2 研究的理论依据

2.2.1 动机理论

2.2.2 最近发展区理论

2.2.3 认知精致理论

2.2.4 建构主义理论

2.2.5 布鲁纳的发现学习理论

2.2.6 杜威的“从做中学”

2.3 合作学习的基本要素

2.3.1 异质分组

2.3.2 积极互赖

2.3.3 一起互动

2.3.4 个人责任与社交技能

2.3.5 小组自评

2.4 科学探究能力和合作学习的关系

第三章 基于科学探究能力培养的高中物理实验合作学习现状调查分析

3.1 调查目的

3.2 问卷设计

3.3 问卷实施

3.4 学生科学探究能力水平现状及调查结果统计

3.4.1 物理学习兴趣及对科学探究了解程度统计

3.4.2 观察实验,提出物理问题的能力统计

3.4.3 形成猜想和假设的能力统计

3.4.4 设计实验与制定方案的能力统计

3.4.5 获取和处理信息的能力统计

3.4.6 基于证据得出结论并进行解释的能力统计

3.4.7 对科学探究过程和结果进行交流、评估、反思的能力统计

3.5 学生科学探究能力水平现状调查结果分析

3.5.1 物理学习兴趣及科学探究了解程度结果分析

3.5.2 观察实验,提出物理问题能力的结果分析

3.5.3 形成猜想和假设能力的结果分析

3.5.4 设计实验与制定方案能力的结果分析

3.5.5 获取和处理信息能力的结果分析

3.5.6 基于证据得出结论并进行解释能力的结果分析

3.5.7 对科学探究过程和结果进行交流、评估、反思能力的结果分析

第四章 基于科学探究能力培养的高中物理实验合作学习的策略

4.1 观察实验,提出物理问题能力的策略

4.1.1 提高发现问题和提出问题的策略

4.1.2 创设情境,提高对日常现象的观察能力的策略

4.1.3 创设任务,运用思维,提炼科学问题的策略

4.2 形成猜想和假设能力的策略

4.2.1 运用知识、生活经验,提高“猜想和假设”能力的策略

4.2.2 科学方法,提高假设可能性的策略

4.2.3 创设实验情境,提高猜想和假设依据的策略

4.3 设计实验与制定方案能力的策略

4.4 获取和处理信息能力的策略

4.4.1 培训使用仪器,提高获取数据能力的策略

4.4.2 多方式训练,提高处理信息能力的策略

4.5 基于证据得出结论并作出解释能力的策略

4.5.1 提前预习,增加分析论证可能性的策略

4.5.2 整理数据,理清证据、分析结论的策略

4.5.3 解释证据,理清思路的策略

4.6 对科学探究过程和结果进行交流、评估、反思能力的策略

4.6.1 培养良好的反思习惯

4.6.2 评估细节,增加对评估的了解

4.6.3 分工合作,体会团队合作的意义

4.6.4 开放交流形式,增加交流机会

第五章 培养科学探究能力的实验合作学习实践研究

5.1 构建合作学习小组

5.2 教学实践

5.2.1 高中物理实验合作学习教学流程设计

5.2.2 超重与失重实验合作学习教学设计

5.3 探究超重和失重的教学实践案例分析

5.3.1 课堂观察

5.3.2 学生访谈

第六章 结论与反思

6.1 研究结论

6.2 教学建议

6.3 不足与展望

参考文献

致谢

附录一：“科学探究能力水平现状”调查问卷

附录二：学生访谈提纲

附录三：基于科学探究能力培养的高中物理实验合作学习实践—超重和失重实验探究实践照片

附录四：科学探究能力的五个水平要求

附录五：科学探究能力水平在问卷中的分配情况

附件