時間：2023-06-26 16:06:44
序論：在您撰寫科學探究的基本要素時，參考他人的優秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發您的創作熱情，引導您走向新的創作高度。
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。
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。
《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。
【關鍵詞】教學模式;基本要素;建議
引言
最先將模式一詞引入到教學領域并加以系統研究的是美國的喬伊斯（B.Joyce）和韋爾（M.Weil）。喬伊斯和韋爾在《教學模式》一書中認為：“一種教學模式就是一種學習環境，包括使用這種模式時教師的行為。這種模式有多種用途，從安排上課、創設課程到設計包括多媒體程序在內的教學資料。”在國內對于教學模式的定義有很多種，本文采用“教學模式是在一定的教育目標及教學理論指導下，依據學生的身心發展特點，對教學目標、教學內容、教學結構、教學手段方法、教學評價等因素進行簡約概括而形成的相對穩定的指導教學實踐的教學行為系統。”喬伊斯和韋爾在《教學模式》一書中對各種教學模式都是從“結構”、“社會系統”、“反應原則”、“支持系統”、“教學效果和教育影響”等幾個方面來小結各種模式。在《山東省實用中學學科教學模式（物理）》一書中，物理學科教學模式的構成要素是從“設計的指導思想”、“功能目標”、“適用范圍”、“操作程序”和“實現的條件等五個方面來說的。”本文總結歸納眾多關于教學模式的研究，認為教學模式應該具備以下幾點基本要素：理論基礎，教學目標，操作程序，實現條件，評價體系等。
物理學科作為科學課程的重要組成部分，對培養學生的創新能力、探索精神、科學態度和思想方法有著不可替代的作用。好的物理課堂教學模式更能促進這些作用的發揮。在構建物理課堂教學模式時可以依此五個基本要素逐級展開。
一、合理確定模式培養目標
每一種教學模式都是為特定的培養目標服務的，教學模式的培養目標是模式的核心。培養目標不是憑空產生的，模式的構建者應在仔細研讀我國《新課程標準（物理）》的基礎之上，首先明確物理課程的總體目標和具體的三維目標，再根據本學校學生的特點制定出相應的培養目標。這時的目標應該既能集中體現前面的幾重目標，又能反映出該種模式特別想突出培養的目標。
以某校物理學科的“探微”課堂教學模式為例，所謂“探”，有“探究、探討”之意;而“微”有“細微、微課”之意，即該模式特點在于“探究學習，合作學習，細節著手，微課輔助”。在解釋了什么是“探微課堂”之后，就可以將模式的培養目標具體提出并加以解釋，概括起來可以是以下幾點：培養學生自學能力;探究學習、合作交流能力;提高學生學習的自我覺知、自主控制學習進程的能力等等。
二、找準模式的理論基礎
教學模式是在一定理論指導下的教學行為，理論基礎是否科學、合理、恰當決定了該模式能否在理論上成立。以下幾種教育學和心理學理論是比較常用的：建構主義學習理論、人本主義學習理論、自然經驗主義、發現學習理論、合作學習理論、最近發展區理論、多元智力理論等等。對于一些涉及“先學后教”、“探究討論”“小組合作”等內容的教學模式一般都會以上述理論中的幾個作為理論基礎。如果在模式中有一些特殊的元素，如“探微”課堂教學模式，則還要涉及學習的記憶的相關理論，如記憶曲線。微課教學可以在學生記憶曲線下行時給予學生及時的回憶和重現，幫助學生鞏固所學。另外，微課的可重復性也對理解較慢的學生是一種幫助，符合因材施教的原則。這與多元智力理論中承認人在智力方面存在先天差異的理論相吻合。這些理論都可以作為“探微”課堂教學模式的理論基礎。
三、精心設計操作流程
操作程序是模式教學區別于一般的課堂教學典型特征。設計時建議從這樣幾個方面考慮：
1.有助于模式培養目標的達成。如對于將“自主學習能力”列為培養目標的教學模式，學生的“先學”應是操作程序的必要環節;涉及“探究”的教學模式學生的問題意識不可忽略，那么“思考、討論、提出并整理歸納問題”就是必要環節。模式的設計者應該根據具體的培養目標將這些必要環節一一列出，之后在進行有機的組合。
2.符合學生的認知水平。中學生的認知水平不同地區、不同學校、不同性別都是有差異的。在設計操作程序時，要充分考慮到自己所教學生的實際情況，不能過于簡單或過于繁難，要使學生感到有一定的挑戰，研究表明只有難度適中的活動學生參與的動機和興趣才是最大的，效果也才會是最好的。
3.主客觀條件要有保障。操作流程要具有可操作性，主客觀條件就必須要有所保障。例如“探微”課堂教學模式中“微課”輔導環節，要求學生在家能夠看微課視頻，那么必要的硬件設備學生就必須具備。如果是城市的學校問題不大，但要是一些條件比較艱苦的農村中學可能就比較困難了，這一環節就是不恰當的。再比如小組合作學習，如果是超大班額的自然班，小組個數必然很多，這種情況下如果還要充分的展示交流就不太可能了。
4.表述盡量簡潔明確。操作流程的各個環節最好采用字數相同、有一定韻律的文字表述，可以是詞或詞組，也可以是精煉的短句，最好不要出現冗長的句子。這樣一方面便于記憶和理解，另一方面也可以增加一些美感。
四、全面考慮實現條件
教學模式的有效運作，離不開一定的實施條件，它能促使教學模式最大化地發揮其運作效力。不同的教學模式，所需的條件往往也不盡相同。特定的教學模式，往往需提供特定的支持條件。教學模式的實現條件分主觀和客觀兩種，主觀上：教師應該對實施模式教學有足夠的認識，學生對教師實施模式教學比較認可，最起碼沒有抵觸情緒。客觀上：模式需要的一些時間和空間條件應具備，軟件、硬件條件應具備。
五、選擇恰當的評價方式
一個完整的教學模式，少不了對教學活動的評價。評價體系作為教學模式的一個重要因素，主要包括評價的標準和方法。因為每個教學模式在理論基礎、目標指向、操作程序和實現條件方面存在差異，所以評價體系也存在差異。不同的教學模式都應備有適合自身的評價標準和方法。恰當的評價方式不僅能對本堂課學生的學習情況進行評價，更能夠同時促進學生、教師以及教學模式本身的發展。設計評價體系時除要注意多元化、過程性、發展性、激勵性等這些基本的新課程評價理念外，設計者還應根據模式本身的特點設計出特有的評價方式。
中學物理課堂教學模式的構建是一項系統工程，上述五點基本要素只是搭起了一個基本框架，具體的細節內容還要根據實際情況予以補充。
【參考文獻】
[1]喬伊斯（美）等.教學模式[M].（第七版）北京：中國輕工業出版社，2009.1（2001.2重印），第16頁
一、要吃透科學探究的基本要素
科學探究能力的培養首先需要吃透它的基本要素，“吃透”基本要素有以下幾個方面的涵義：
1. 要清楚科學探究的幾個要素
科學探究是人們獲取科學知識、認識客觀世界的重要途徑，該途徑涉及到提出問題、猜想與假設、制訂計劃、進行實驗、收集證據、解釋與結論、反思與評價、表達與交流等多個要素。曾經有教師跟我探討如何培養學生的科學探究能力，我先問他有多少學生知道科學探究有多少個要素，他的反應很茫然。學生如果不清楚科學探究有哪些要素，自然就無法自主開展科學探究活動，也就不可能掌握科學探究方法，更不可能發展科學探究的能力。我們一定要明白，只有讓學生清晰了科學探究的要素，在腦海中建立起了科學探究的模型，才能讓科學探究成為學生自主和自覺的行為。
2. 要理解要素之間的緊密聯系
只是知道了科學探究有幾個要素還不夠，因為探究各要素不是獨立的，而是有著緊密的聯系。“提出問題”就是確定了整個探究的方向和主題，也為“猜想與假設”明確了范圍；“猜想與假設”是在“提出問題”范圍內判斷可能性，也為“制訂計劃”明確了目標和方向；“制訂計劃”是針對“猜想與假設”設計的方案，也是“進行實驗”的活動依據；“進行實驗”是在“制訂計劃”的指引下開展的實踐活動，也為“收集證據”提供了事實依據；“收集證據”是對“進行實驗”的有關現象和數據的記錄，也為“解釋與結論”提供了實踐證據；“反思與評價”是對探究過程、探究結果和個人參與的評價，也為“表達與交流”進行梳理、整理和提煉；“表達與交流”是對探究成果的分享和交流，是科學探究活動教育意義的升華。科學探究的各要素之間承上啟下，互為因果，理解其間的緊密聯系，有利于建立對科學探究的整體思維。
3. 要領會每個要素的內在要求
在建立了科學探究各要素整體認識的基礎上，還需要認真領會每個要素的內在要求。“提出問題”是在問題情景下，抓住問題矛盾的沖突，發現有價值和意義的問題；“猜想與假設”是根據已有知識經驗和生活經驗，推斷問題涉及原因的所有可能性；“制訂計劃”就是設計驗證假設的方案，包括活動方案和實驗方案；“進行實驗”，本身就是一種驗證性實驗，包括定性和定量兩種實驗方法；“收集證據”包括記錄實驗前后發生的變化，以及運用調查、查閱資料等方式間接收集證據；“解釋與結論”就是對事實與證據進行加工處理，初步判斷事實證據與假設之間的關系，并得出合理的結論；“反思與評價”就是對探究結論進行可靠性評價，并對探究過程進行反思，不斷提升自己的認識；“表達與交流”就是對探究結果進行加工，變成作品，與他人進行討論、交流和分享。領會了每個要素的內在要求，有利于準確把握思路和方法，形成正確的科學探究思維。
二、科學探究教學要講究基本策略
要把科學探究落實到教學過程中，做到既能熟練駕馭科學探究教學方法，又能真正發展學生科學探究的能力，就一定要講究方法和策略。
1. 要建立完整的科學探究活動模型
在教學過程中，一定要讓學生完全熟悉科學探究的構成要素，在腦海里建立完整的科學探究活動模型。課標確定了科學探究由八個要素組成，其實就是科學探究的八個環節，這八個環節構成了科學探究的基本模型：“提出問題猜想與假設制訂計劃進行實驗收集證據解釋與結論反思與評價表達與交流”。教材設計的科學探究主題，往往只是活動探究的情景，或者是問題的分析與探討，沒有包含科學探究的全部要素。開展這些探究主題教學時，一定要把它們作為學生建立完整的探究模型的教育機會，讓學生在經歷和體驗科學探究活動全部環節的過程中，不斷強化學生科學探究模型的意識，掌握科學探究的基本方法，發展學生科學探究的能力。
2. 要在教學中分解滲透科學探究各要素
在教學中不追求科學探究各要素同時呈現，也不追求各要素呈現順序固化。這與要建立完整的科學探究活動模型并不矛盾，如果一味強調八要素的落實，勢必會使科學探究變得僵化，使科學探究活動的開展變得被動。我們應該將科學探究各要素分解滲透到教學中，在教學中不斷培養學生科學探究的各種素養。因此，在教學中要及時把握機會，盡可能創造條件，有所側重地對科學探究某些素養進行訓練。如：在課堂教學過程中，要激發學生問題意識，鼓勵學生積極發現問題，并能提出有研究價值的問題，培養學生發現問題的能力；在問題討論的時候，鼓勵學生根據已有知識或經驗，大膽地對問題可能的原因或答案提出猜想，培養學生提出假設的能力；在驗證性實驗教學時，鼓勵學生根據實驗目的和實驗原理，嘗試設計一些簡單的實驗方案，培養學生實驗設計的能力等。
3. 以科學探究為主線設計課堂教學
科學探究是新課程倡導的一種教學方法，應該鼓勵把整節課教學設計成探究活動。任何知識的學習，都要讓學生經歷知識的發生、發展和形成的過程，這個過程本身就是一個科學探究的過程。所以，任何學習內容都可以轉化為科學探究的主題，學生在經歷科學探究活動中主動獲取知識和發展能力。如：在“離子反應及其發生的條件”（高中化學必修1）的教學時，可以把教材中“CuSO4溶液與NaCl溶液不反應，CuSO4與BaCl2溶液能反應”的實驗現象作為問題情景，引導學生思考“酸、堿、鹽在水溶液中反應的機理和條件是什么”的問題，并結合學生已學的酸堿中和反應、復分解反應等知識，鼓勵學生對反應發生條件進行大膽猜想，并通過實驗來驗證猜想，最后整理形成離子反應的概念、離子反應發生的條件、離子方程式書寫方法及離子方程式的意義等知識。這就是整體設計的以科學探究為主線的課堂教學，實現了把科學探究與知識學習融為一體，讓學生在學到知識的同時，也發展了學生的思維、創新和探究能力。
高中物理 科學素養 要素
物理做為一門基礎學科，其科學素養的培養是十分重要的，高中教學階段的教學不能只停留在教材、習題、試卷等方面，必須要通過多種手段來進行科學素養的培養，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，也與某些經驗事實或其它方面的信息，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，又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
綜合的科學能力就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。教師還必須要引導學生不迷信權威、不迷信書本、不囿于常規，勇于否定別人，支持學生對實驗過程發表不同的見解。同時，也要有多方面收集物理知識的能力，要鼓勵學生善用運用知識、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。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。實驗教學的重點要進行學生獨立實驗，并實現獨立設計實驗、分析實驗結果的能力。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，從集中思維走向分散思維。為了進一步地培養學生的質疑能力，教師也要了解學生的思維方式，加強課堂反饋收集，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。在這塊天地里，學生可以了解到一些課本上無法學到的知識，在浩瀚的物理大海中領略到物理學的美，在網上自主學習，開闊了視野，調動了學用積極性。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，也可以更好地展示出學生的個人能力。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。無論那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。制作之后可以組織展評，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。
總之，高中物理的科學素養培養首先要明確高中物理科學素養的基本要素，以此作為出發點，從課堂教學和課外活動兩方面進行科學素養的培養，保證高中物理課堂成為學生科學素養養成的重要臺階。
參考文獻：
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。
