时间：2023-07-09 08:25:47
绪论：在寻找写作灵感吗？爱发表网为您精选了8篇科学探究的要素，愿这些内容能够启迪您的思维，激发您的创作热情，欢迎您的阅读与分享！
《幼儿四教育指导纲要》中指出：“要尽量创造条件让幼儿参加探究活动。使他们感受科学的探索垃程和方法。体验发现的乐趣。”自主探究作为幼儿科学活动中最重要的一种学习方式，对于这种教师们都认可。孩子们都喜欢的教学方法。我们如何在科学探究活动中把握开始、过程、评价的核心要素要点。正确有效地引导孩子进行“科学探究”。让每一名幼儿主动参与科学学习活动呢？在学习《指南》的过程中。在“游戏精神”的引领之下，把扭各个环节的要点，聚焦活动中关键因素。是每个教师值得思考的问题。
一、支持的智慧，幼儿的有效学习需要教师适宜的材料支持
1.有开门见山的爽快
根据幼儿的年龄特点，一般的领域活动开始以激发孩子兴趣为主，有的老师会讲故事，有的念儿歌，更有的变魔术。但是往往花样玩得过多，反而分散了幼儿的注意力，特别是科学活动，一开始教师的语言、教具过于繁杂和琐碎会分散幼儿的注意力。在《有用的筛子》活动中教师既没有故弄玄虚，也没有拐弯抹角，开门见山指着装满黄豆和小米的碗说：“交给小朋友一个任务，请你们用自己最快的方法把碗里的黄豆从小米中分离出来，装进另外一个空碗”，于是孩子们迅速行动起来。这样还节省了活动的时间，把大量的时间交给孩子自主探索。
2.重规则要求的清晰
科学活动的自主探究强调的是孩子的自由、自主、创造、愉悦，在游戏精神的引领下帮助孩子享受探究的乐趣。可是探究并不是无目的、杂乱无章的，这就要求教师在探究之前必须目的明确，同时从安全卫生的角度，提出清晰的操作规则。孩子们自主探究之前，教师对操作规则、操作方法、操作目的进行简要的介绍和提醒，是孩子们成功探究、有效探究的奠基石。那么，“清晰”就成了关键词，越是简约，越是清晰，越是简短越是清晰，越是简单越是清晰。去掉浮躁而长乱的说辞，目标明确地提出要求，效果明显。如：在幼儿跃跃欲试地要进行制作筛子的探究过程中，教师提出：“将黄豆从小米中挑出来。黄豆放入筐中，撒到地上要捡起来。”就这两句话，简明扼要，孩子们立即行动起来。
3.找鼓励表扬的时机
孩子都是在别人的肯定中找到自信的，赏识表扬对科学探究中有怀疑的孩子效果明显。可是表扬不是无目的的敷衍，表扬不分场合，不讲方法就变成了应付。在《有用的筛子》活动中，教师表扬的重点在幼儿回答问题和操作过程，在幼儿回答问题中。教师对肯动脑筋，反应敏捷的孩子表扬得既自然又恰到好处。如：教师针对提供的筛子不够用作出提问：“筛子只有两个，可是我们却有四组，16个人，我们怎么办？”幼儿回答：“我们自己做一个！”教师立即伸出两只手的大拇指，并肯定地赞赏道：“方法真好，可以尝试！”整个师生问答流畅自如，氛围融洽。
二、引导的智慧，幼儿的深入探索有赖于教师的适时引导
1.提倡教师指导的不着急
科学探究活动中，教师首要的是激发孩子参与活动的兴趣，让孩子成为科学探究的主人，培养良好的科学探究的习惯。教师不能把目光仅仅放在一次集体教学活动之中，而是应在一日活动中鼓励幼儿去观察、实验、记录，并进行实践。在《小兔子吃什么》活动中，当讨论到“兔子吃哪些食物”时，不是单单给予孩子直接的经验，而是请孩子每人带1―2样食物，先让兔子尝一尝，孩子在旁边观察，并进行一段时间的记录，从而不但知道兔子能吃好多食物，还激发了他们的兴趣，积极给兔子寻找食物，有兴趣地观察，有目的地进行记录，无论是孩子之间的语言交流，还是孩子主动的操作，都是孩子在实践中进行自主探索、寻找答案，这样使孩子始终成为活动中的主体。
2.妙用材料工具的不充足
很多教师对于科学活动的组织很头疼，原因是多方面的。但是，因为科学活动强调孩子的自主性学习，所以准备大量可供幼儿探究的操作材料成了教师负担的问题。我们发现，科学活动准备材料的时间比一次活动的时间长出很多。老师们为了让活动中孩子更加自由、自主，操作的效果更加明显，材料准备得既丰富又精致。其实往往很多活动中材料提供的不足反而能激发幼儿自主操作、自主探究的欲望。很多教师都借助材料不足的情况引发幼儿思考，从而寻找到难点解破的关键策略和方法。例如大班科学活动《吹泡泡》，教师提供的吸管数量很少，让很多也想吹泡泡的孩子急得抓耳挠腮。教师趁机提示：“在教室里找一找有没有可以用的玩具，试一试能不能吹出泡泡。”这时教室里立即欢腾起来，孩子们到处翻找，不放过每一个玩具筐。结果不仅找到许多可以吹出泡泡的玩具，还总结出，有孔的物体可以做吹泡泡的工具，自主性学习在活动中得到完美的释放。由此可见，真正的探究活动的材料可以不一定在提出问题前就出现，不一定必须每一次都准备得相当充分，巧妙地利用材料不够的情况引发矛盾，并在问题提出后和幼儿预测猜想，让他们带着问题和需要去选择和寻找材料，更有利于激发幼儿自主探究。
3.理顺讨论总结的不适宜
幼儿的自主探究不可能每一次都获得成功，讨论总结的过程也需要教师不断地引导和启发。当幼儿讨论总结中有不适宜的意见或不正确的观点时，教师要尝试慢慢地去理顺。先不要着急纠正，而是理顺孩子探究的整个过程，帮助孩子梳理和探讨总结。对于幼儿能真正参与的操作活动，不要刻板地定义孩子“失败”。即使探究活动没有得到教师预期的或教师想要的结果，教师也要为幼儿找出原因。例如在《摩擦起电》的小实验当中，幼儿用不同材质的工具摩擦后去吸小纸屑，发现并不是教师预设的只有梳子和尺子才能吸上小纸屑，而是所有提供的材料都能吸上。教师面对这种情况，不是着急去纠正孩子的探究结果，而是考虑为什么不会产生静电的材质也能吸上小纸屑呢？提供的材料是不是不适宜才产生这样的结果呢？操作过程是不是规范呢？最后教师和孩子一同研究后发现，真的是所有材料都能吸，原因是当天下大雨，空气潮湿，小纸屑都非常小，在空气中沽了湿气，即使不用摩擦小纸屑也主动地与任何和它相接触的物体相吸。搞清楚情况之后，教师播放了特定实验条件的录像，让幼儿观察后再总结实验的结果，并把本次试验不成功的原因告诉孩子。用此种方法不仅避免了孩子操作后总结错误的概念，同时，也启发孩子去思考科学实验的严格、谨慎性。
三、放手的智慧，幼儿的自主学习需要教师适当的放手
1.教师评价要具体有效
教师的评价要分层次显渐进，特别是对孩子自主性探究的过程进行评价。首先，尽量少用“判官”身份评判幼儿探究的对错。如：“不对，不可以这样”“跟老师学，我怎样你就怎样”等。教师在指导幼儿探究时的“判官”身份会使幼儿感到正确的答案在教师的头脑中，从而对自己的探究缺乏信心。其次，忌讳用同一个尺度衡量孩子，表扬做得好的、快的、与老师期望一致的幼儿。如此评价只会留给其他幼儿更大的“要想得到教师认可却又不知如何做”的精神压力。同时要摒弃评价空洞、缺乏激励和促进作用的表扬。“真棒”“你真聪明”“你真能干”“祝贺你”，这些语言无法使幼儿从中获得具体的关于探究本身的信息。教师表扬的是幼儿，而不是他们的探究和操作，这样的评价会使幼儿关注教师的态度而不是自己的探究活动本身。
2.师幼互评是核心
一、环境创设应体现层次性
由于幼儿年龄不一，他们的认识只能通过自身与环境的相互作用而对科学感兴趣。因此环境创设要符合幼儿的年龄特征，适合他们的发展，这一点非常重要。下面就以认识事物的方法为例说明：
另外，在投放材料时，让幼儿找到自己感兴趣的、适合自己发展水平的玩具、材料。如在地面上设计各种程度不一的格子；提供高低不一，形状各异可拼凑的平衡木；在科学观察区设置参观区和观察记录区等等。虽然，幼儿的发展水平和表现各有差异，但环境创设应努力做到每个幼儿在各自原有的基础上获得成功，享受成功的喜悦。
最后，材料要及时调整，幼儿在创设好的环境中，自主地与环境相互作用，展开活动，但幼儿的兴趣会不断发生变化，如果环境构成后就被固定保持不变，幼儿自主的探索活动就不能充分地展开。因此教师要善于找到幼儿兴趣、要求、满足幼儿不断发展的需要。
二、创设环境要体现参与性。
环境创设的教育性不仅蕴涵在环境之中，而且蕴涵在环境的创设的过程中。在科学活动中，参与性要体现幼儿在活动中的主体地位，让幼儿真正成为环境创设的主人。例如：中班《我能干》——剥蚕豆这一活动，一开始，我发现有几个幼儿没指甲，有的用手掰，有的用手嘴咬，有的放弃了……我就为幼儿提供一些图示、工具，让幼儿想出各种办法尝试，一段时间后，幼儿剥豆的方法多了，于是组织幼儿交流、演示，讨论什么方法又快又好，这样有效地促进幼儿积极主动探索，积累经验，培养幼儿敢于尝试、敢于思考的品格，让幼儿在参与中得到提高了能力。
另外，参与共同收集有关材料的过程本身就是一个学习的过程，他们可以通过材料了解有关知识，产生浓厚的兴趣，这本身具有探索性。例如：“认识圆柱体和球体”这一活动中，幼儿在收集的过程中首先了解一些圆柱体的名称、作用；如铅笔、易拉罐、饼干桶、皮球、足球等，同时对一些不了解的的如：眼球、太阳等是什么球体也充满了好奇心，表现出浓厚的兴趣，引发他们继续进行探索的欲望。同时，这个过程也促进幼儿知识能力、态度、情感、合作等方面的发展，在活动中，培养了良好的学习态度，获得良好的情绪情感体验，体验了自信，学会了交往等等。
三、环境创设要体现多样性。
幼儿能力不同，发展的水平就不同，有高有低，正如《纲要》所说“关注个别差异，促进每个幼儿富有个性的发展”，因此，要考虑满足幼儿活动的个别差异，不搞“一刀切”。教师提供的材料就必须兼顾幼儿的个性特点，全面考虑，尽可能体现多样性。例如大班科学活动《球从斜坡上滚下来》一课，我们就提供了三组不同的斜坡。第一组，提供相同高度、不同材料（木条、绒条），第二组，提供了不同高度，相同材料的花岗岩石条，第三组，则提供了不同高度、不同材料（塑料、布料）等，让幼儿在探索过程中，获得球从斜坡上滚下来的速度跟它们的高度、材料都有关的经验，通过提供多样性的材料，让幼儿在动一动、做一做、说一说的基础上满足了幼儿探索的需要。
科学的启蒙教育应该是生动的，多样的。多样的环境创设不仅仅要体现孩子与孩子之间的互动，师幼互动，还呈现在孩子的表达方式上，在探索环境的过程中，提供一些可操作性的活动，更能激发幼儿多角度去思考问题，获得丰富的感性经验。如在科学活动“沙漏”一课时，幼儿在猜一猜、试一试、看一看，想一想的探索过程中，感知“沙漏”的原理，激发了孩子对科学小实验的兴趣。活动结束后，有的幼儿从家里收集塑料袋、杯子等材料制作“沙漏”工具，有的利用“沙漏” 现象在记录沙漏的时间，有的则干脆在区角活动中反复玩着，并把它画成一种美丽的图案……种种惊喜溢于脸上。
四、创设环境要体现问题性。
孩子的探索活动往往由问题引起，而这些问题常常与环境和操作材料密切相关。孩子对周围客观世界的探索欲望有不少是由于自身的发展需要而自发产生的，这种产生的过程充分体现了他们的主体意识，但由于孩子年幼、知识经验的贫乏，也需要教师的正确引导。
有些问题在探索活动一开始时就出现的，如：“沉与浮”这一活动，我在一开始就提出问题：“小朋友，你们知道这些东西那些是沉的？那些是浮的？请你们猜一猜”；也有的问题是伴随在操作活动过程中提出的，如：“你们已经知道了那些会旋转？那些不会旋转？那你们有什么办法使不会旋转的东西旋转起来”，有的甚至在活动结束时提出问题，作为延伸活动或生成新的活动开始。如“我们周围的环境”这一活动结束时，提出在我们的生活中，你还发现那些有趣的现象，请你们去查一查，找一找？但无论是哪一个阶段，都需要教师为他们提供与探索活动密切相关的环境及操作材料。所以在幼儿自由探索时，一方面教师要根据幼儿的探索情况及时抛出问题，另一方面要及时关注幼儿不断地、深入地探究下去的兴趣。
关键词：导入方式；探究过程；探究时间；横向交流
一、探究教学概述
1.探究教学的起源
上世纪中期，世界科学技术迅猛发展。各国对人才的要求由知识型转为智能型，与之相配的教育教学改革呼声也响遍世界。其中，美国芝加哥大学教授施瓦布（J.Schwab1909―）于1961年在哈佛大学的纪念演讲中首先提出了“作为探究的理科教学”（Teaching of Science as Inquiry）。
探究教学思想源于古希腊哲学家苏格拉底（Socrates，公元前469-404年）的问答教学法。他主张教学过程中不直接向学生传授知识，而是激发学生自己思索，寻求结论。继而提倡教育适应儿童自然本性的“自然教育理论”（J.J.Roussear，1712―1778）和强调
“学生中心，从做中学”的实用主义教学理论都一定程度上促进了探究教学的发展。探究教学理论的主要代表人物有美国教育学家施瓦布、萨其曼和布鲁纳等人，他们从不同角度论证了“探究教学”的重要性。
而在我国，1999年初，上海市教科院普教所提出的“研究性学习”正是借鉴了国外探究教学的理论和实践经验。已开展的有关理论和实验研究都表明“研究性学习”是培养学生创新精神和实践能力的一种重要形式，对于推进我国基础教育改革、全面实施素质教育，有着十分重要的理论意义和实践意义。
2.探究教学的定义
探究作为人类的本能之一，它存在于我们生活的方方面面，对任何事物的认识都属于探究的范畴。探究式教学就是以探究为基本特征的一种教学方法。它是指教学过程是在教师的启发诱导下，以学生独立自主学习和合作讨论为前提，以现行教材为基本探究内容，以学生的周围世界和生活实际为参照对象，为学生提供充分自由表达、质疑、探究和讨论问题的机会，让学生通过个人、小组和集体等多种解难释疑尝试活动，将自己所学知识应用于解决实际问题的一种教学形式。
二、中学物理探究式课堂的构建要素
综合《普通高中物理课程标准》和《全日制普通高级中学物理教学大纲》以及《科学课程标准》，中学物理课堂的教学培养目标是让学生能自主地构建物理科学知识并获得一定的基本技能，有一定能力描述、解释甚至预言一些物理现象，能将物理科学知识和技能运用于实际生活并解决一些实际问题。要达到这些目标，构建良好的中学物理探究式课堂十分必要。而在构建良好的中学物理探究式课堂的过程中，有以下五要素是教师必须关注的：
1.探究活动主题化
主题化是探究教学设计的第一步。教师在备课的过程中要充分解读教材的内容及本质，将教学内容转化为目的明确、内容具体易懂的主题。比如，学习牛顿第二定律时的主题可定为：“探究影响加速度的因素有哪些？”学习动能定理时的主题可定为“探究合外力做功与物体动能的变化之间的关系”；学习机械能守恒定律时的主题可以定为“探究在只有重力做功的条件下物体的动能的变化和重力势能的变化关系”；学习动量守恒定律时的主题可定为“探究物体间碰撞前后的不变量”。好的主题设计能引起学生探究知识的欲望，激发探究兴趣，活跃思维。以主题为载体和核心，围绕着问题的提出和拓展而展开，能够让学生更多地体验探索并自主解决问题的过程。
2.导入方式趣味化
如何导入新的主题能充分激发学生的好奇心和探究热情，需要教师精心设计。在导入新主题的时候，可向学生呈现生活中的相关事例或自然界中的现象，让学生分析并用理论加以解释；可让学生对比已知事实和新事实，并独立做出概括；与主题相关的提问宜针对学生有疑难的地方设问，并深浅适中。比如，学习加速度这一节时可以同时让两个相同的小车分别沿倾角较小和较大的两个斜面加速下滑，让学生观察小车做什么运动，两辆小车的加速运动有什么不同？那我们如何来描述这样的差异呢？进而引领学生进入课程的探究过程。再如，学习动量定理这一节时，可演示鸡蛋从高处落到海绵垫上完好无损，当落到坚硬的地面上时被摔破。请学生观察思考：鸡蛋与不同地面的两次撞击过程中哪一次受到的冲击力较大？为什么海绵对鸡蛋的冲击力较小但是对鸡蛋运动状态的改变和坚硬地面是等效的？学生分析思考后会发现海绵对鸡蛋作用的时间较长。这时可适时提出探究主题：作用在物体上的力通过时间的积累会产生什么效果呢？
3.探究过程最大化
探究过程要体现探究活动意义的本质，即注重探究过程中学生各方面能力的发展而不是着急得出结论。它强调“做中学”“学中做”，力图通过“做”的主动探究过程来培养学生的各种能力。比如，对未知领域的猜想源于学生对已学知识的真实理解，猜想假说能锻炼学生充分应用已学知识对未知规律敏锐的判断能力。而探究方法的设计和准备能激发学生的智慧，锻炼学生的执行能力和协作能力及自我完善、自我修正的能力。实验探究过程能锻炼学生实际动手操作的能力，小组成员的分工协作也能培养学生健康完整的人格品质。实验数据的处理过程能锻炼学生应用数学知识解决实际问题的能力。而最后得出结论的过程更能让学生切身体会到艰辛付出后的甜美滋味，这对于学生的情感世界是最宝贵的营养品。探究过程中的困难和挫折能磨砺人的意志，这不正是我们教育者要给予学生的吗？因此，教师可以通过鼓励、提醒、提建议、设思维阶梯等各种方式，让学生充分体验科学发现的过程，从而使探究过程对学生的锻炼作用最大化。
4.探究时间充足化
在探究式课堂中，方法设计是探究过程的难点，是学生深度体验科学探究过程的关键和锻炼学生综合能力的重要环节，也是最花时间的环节。如果不给学生充足的时间，整个探究过程就会流于形式。因此，教师在设计一堂课时必须充分考虑到这一因素，给学生充足的时间来实施探究。如果过于追求时间和进度，很有可能会丢掉学生发现知识的真实体验过程，而这个过程恰恰是最能体现科学研究本质的环节，对于学生非常宝贵。当然，如果时间拖得过长也会影响学生的信心，老师在关键时候要及时给予提示或建议，保证探究过程的连贯性。另外，在课堂时间有限的情况下，教师可尝试将探究学习的某些环节安排在课堂以外以预习任务或延伸思考的形式进行。比如，探究平抛运动的规律时，在课堂上先引导学生用正交分解的方法进行研究，等学生对两个分运动的运动规律提出猜想以后因为难点已经突破，剩余部分可安排学生课外完成。
5.课堂交流横向化
过程评价阶段适当减少师生间的纵向交流，加强学生间的横向交流。传统的物理课堂教学模式，几十个学生整堂课面对一个老师，教师往往课前要精心策划教学过程的每一步，千方百计地要在课堂上主导几十名学生的思想，这种方式没有充分考虑学生的认识过程有序的一面，同时又有思维跳跃性等无序的一面，本身就是对学生主体思维活动的束缚，应该大胆增强学生之间的横向交流，而老师是引导学生体验探究过程的领路人，笔者在教学实践中取得了比较明显的效果。具体做法是，在课堂上把班级分成若干个小组，为引导和加强学生之间的横向交流创设条件，使个别问题升级为典型问题，使完全没有必要由老师统一讲解的问题在分组讨论中得以解决。同伴间可以相互交流学习体会，与他人合作探究使课堂教学活动始终处于主动获取的学习活动之中，他们比被动学习时积极性更高，方向更明确，时间精力分配更科学，效率也更高。
参考文献：
[1]李森，于泽元.对探究教学几个理论问题的认识[J].教育研究，2002（2）.
关键词：科学探究；实施；课程；讲授
中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1671-0568（2012）15-0103-03
《物理课程标准》经过几年的实践和探索，不断地得到修改和完善，新标准于2012年开始执行。其中，科学探究是新课程的亮点，但由于是新事物，在这几年的试验实施过程中，出现了一些问题，存在一些疑惑，其中既有认识层面的，也有操作和技术层面的，主要表现在以下几个方面。
一、没有认识和处理好探究与讲授的关系
讲授式教学是我们的传统教学方式，其地位根深蒂固。新课程引入了科学探究，作为课程目标，既是一种教学方式，也是一种教学内容。作为一种教学方式，它与传统的讲授式教学并不矛盾。
1.讲授式教学的特点。所谓讲授式教学，是指教师通过语言、板书向学生描绘情境、叙述事实、解释概念、论证原理和阐明规律的教学方式。其优点是把前人长期总结的知识在有限的时间内转化为学生的认识。讲授式教学对知识技能目标比较有效，所以是老师们最常用的教学方式。缺点是学生的学习行为单一，学生的自主性差，被动地接受知识，限制了学生的能力发展。
2.探究式教学的特点。《标准》中的科学探究是学生在物理课程或现实生活的情境中，通过自己发现问题、调查研究、动手操作、表达与交流等探究活动，获得知识、技能、方法的学习方式和学习过程，是一种以学生自主探索科学作为活动线索的教学方式。其优点主要是能增强学生的自主探索意识，发展学生科学探究能力，使学生能对所探究知识的理解更深刻。其局限性主要是花费的时间较多和知识容量不大。
3.处理好讲授和探究的关系。两种教学方式各有自己的优势：讲授式教学的优势是知识与技能传授比较高效，学生对知识与技能目标容易达成，着重于结果；探究式教学注重能力的培养，着重于过程。两种教学方式各有千秋，我们要从全面的课程目标视角来取长补短，实现优势互补。在讲授式教学中，要克服传统教学过分偏重结果和满堂灌的倾向――重视科学探究。在学生的探究活动中，也要注意发挥教师的指导作用。两种方式相互渗透，每种方式都要关注着全面的课程目标。科学探究不是唯一的方法，不是什么都要采用探究或适合探究，也不是每节课都要有探究，要根据课程目标和教学实际选择合适的教学方法。案例问题：“我们看到翟志刚在太空中挥动五星红旗的情景，他为什么穿特制的宇航服？”这个探究问题根本就无法探究，连验证性实验都不能做，学生连宇航服有什么特别都不完全清楚，甚至连老师都不太清楚，只能是借助互联网向学生讲授。
二、正确认识探究式教学的目的
科学探究在试验期间有一个误区，就是把学生的科学探究等同于科学家的科学探究。其实，《标准》中学生的科学探究跟科学家的科学探究在目的上有所不同，《标准》中科学探究的目的是让学生经历探究的过程，获得理智与情感的体验，积累科学知识与方法，是把提高学生能力作为重要目的的，而不完全是探究的结果，甚至有时不必要求学生得出正确结论。学生的科学探究不是为了发现科学规律，他们的一两次科学探究也不可能得出什么科学规律。而科学家的探究重的是结果，而且是正确的结果，科学家的探究是一个对要探究的问题反复进行证实与证伪的过程。
三、处理好课堂中科学探究教学中的两个矛盾
从《标准》试验的这几年来看，反映比较多的一是在科学探究实施中存在探究过程多、课堂时间不够用的矛盾，即在课堂上无法完成探究任务。二是学生“自主”和教师“指导”的矛盾，即完全让学生自主可能完不成探究任务，而教师指导太多，就又回到讲授的模式上去了。
两个矛盾的解决办法：学生的探究尤其是课堂上的探究要侧重部分环节，不必面面俱到。科学探究有七个基本要素，探究课题的主要能力目标是哪个要素，教师要十分清楚。属于本课题能力目标的要素，应该充分发挥学生的自主性，让学生独立完成。不属于本课题的过程目标，教师可以大胆指导。让学生把主要精力放在教师事先设计需要强化的要素上。一个课题究竟需要强化哪一个要素，应该根据探究课题的特征、学生循序渐进的原则进行合理和全面规划。虽然一节课只突出了某一两个要素，但不同的课题分别突出了不同的要素，通过一段时间的积累，学生所得到的是深入和全面的发展。如人教版初中物理教科书八年级上册的第一个探究就只突出了“提出问题”这一要素。
四、准确把握课内探究与课外探究的不同特点
我们可以把探究分为课内探究和课外探究。试验期间，我们没有认识到课内探究和课外探究的区别，将二者等同对待，达不到预期的效果。下表是课内探究和课外探究的对比。
表中对比给我们的启示：一是课内探究与课外探究要进行功能互补，课内完不成的课题要素可以放在课外探究中完成，学生在课外探究中完不成又需要强调的要素可以放在课内探究中完成。如人教版九年级物理教科书第十一章第三节安排的课内探究是“同种物质的质量与体积的关系”，但仅凭这个探究不足以引入“密度”的概念，还需“探究不同物质的质量与体积的关系”才行。教材把这一问题放在了“想想做做”栏目中，教师可放在课外探究。而课内对“同种物质的质量与体积的关系”进行探究时，可侧重“进行实验、分析与论证”两个要素。二是完整的课内探究和课外探究数量的控制，不要太多，也不可能要求太多，建议一学期可进行一次完整的探究即可。如人教版八年级物理教材上册只安排了一次完整的课内探究：“探究串、并联电路电流的规律”。
五、准确理解《标准》对科学探究课题的总体规划及侧重要素
修订后的《初中课程标准》提出20个学生实验项目分为三大类，分别是：
第一类：基本测量类7项，让学生掌握基本的测量知识，会用相关的工具进行测量，并正确记录测量结果。
用刻度尺测量长度、用表测量时间
用弹簧测力计测量力
用天平测量物体的质量
用常见温度计测量温度
用电流表测量电流
用电压表测量电压
连接简单的串联电路和并联电路
第二类：测定性实验4项，培养学生的综合能力，知道实验的原理，会测量、会记录、能处理得到的数据，算出相应的结果。
测量物体运动的速度
测量水平运动物体所受的滑动摩擦力
测量固体和液体的密度
测量小灯泡的电功率
第三类：探究性实验9项，让学生经历探究过程，培养学生的科学探究能力，每次探究活动侧重不同的探究要素。
探究浮力大小与哪些因素有关（猜想、设计实验）
探究杠杆的平衡条件
探究水沸腾时温度变化的特点（进行实验、观察记录数据）
探究光的反射规律
探究平面镜成像时像与物的关系
探究凸透镜成像的规律（分析与论证―归纳规律）
探究电流与电压、电阻的关系
探究通电螺线管外部磁场的方向（分析与论证―归纳规律）
探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件（发现问题）
六、不能机械地实施科学探究，避免将科学探究模式化
一种情况就是前面提到的在开展探究时对七个要素没有侧重，想面面俱到。二是对科学探究的步骤、顺序一成不变，按部就班，将科学探究模式化。《标准》中科学探究的七个要素可以灵活运用，七个要素的顺序可以根据实际情况改变，不要求所有的探究都是完整的，大部分探究可以是部分要素。其中“交流”可以贯穿整个探究过程，并随时可以产生出新的探究问题。如人教版初中物理教科书八年级上册“光的反射规律的探究”也只安排了“提出问题、设计实验和进行实验、分析和论证”三个探究要素，以及后面的“探究水的沸腾时温度变化的特点”、“探究色光的混合与颜料的混合”等探究活动均是如此。在探究“平面镜成像时像与物的关系”时，学生就会提出一个“为什么用的是玻璃板而不是平面镜”的新问题。
七、关于科学探究中探究问题的提出和选择
科学探究主要是探究未知的科学规律，物理概念（如密度、压力的方向、压强等）不是探究出来的，但形成物理概念过程中的重要规律可以是探究内容。在一些教学案例中所提出的诸如“探究浮力”、“探究浮力大小”这样的问题都是不对的，“探究影响浮力的大小跟什么因素有关”就可以。又如提“探究压强”就不行，压强是为描述“影响压力作用效果的因素”而引入的一个概念，是一种数学手段，应改成“探究影响压力作用效果的因素有哪些？”另外，虽然提出的探究问题正确，但由于客观条件的限制或从安全等因素考虑，不适合学生探究或者根本无法探究。就像阿基米德要用杠杆撬地球一样。
八、科学探究教师应身先历行
要求学生开展的科学探究，老师应该先做。这样教师能很好地指导学生开展科学探究，对出现的各种情况能很好地掌控，这也是教学的基本要求。
九、科学探究既强调协作活动，也要关注每个学生
物理学不仅指物理知识，而且还包含科学思想、科学方法、科学态度和科学精神。物理学产生和发展于实践（实验），是一门以观察和实验为基础的科学，因而物理教学理应突出实验，并发挥实验的育人作用。传统的物理教学只把实验作为实现知识目标的手段，在技能锻练上也很薄弱。又由于受应试教育的影响，实验多停留在纸上谈兵的层面上，实验中的育人因素没能得到挖掘和体现，本来精彩诱人的物理课堂变成为空洞的说教，将学生学习物理的积极性和热情扼杀殆尽。物理课程标准将科学探究列入内容标准，“旨在将学习重心从过分强调知识的传承和积累向知识的探究过程转化，从学生被动接受知识向主动获取知识转化，从而培养学生的科学探究能力、实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神。”它不仅是重要的教学方式，更是学生的学习目标，“学生在科学探究活动中，通过经历与科学工作者进行科学研究时的相似过程，学习物理知识与技能，体验科学探究的乐趣，学习科学家的科学探究方法，领悟科学的思想和精神。”
科学探究包括“提出问题猜想与假设制定计划与设计实验进行实验与收集证据分析与论证评估合作与交流”七个要素。根据课程标准精神，每一要素都有其相应的能力要求，它具有提高学生的科学素养和人文素养的双重功能。目前，学科教师对科学探究的重要性已有了一定的认识，不管是概念课还是专题探究课，大都能较好地体现科学探究的几个要素，特别是关于“提出问题”这个首要要素。课堂上教师能为学生提供一定的问题情景，并组织学生参与一些活动，激发学生从中观察发现问题并提出要探究的问题，能较好地组织学生从事探究活动，并对活动进行分析和概括，形成知识。但结合课程标准的要求，多数教师在实施探究式教学时，要么对其相关要素的内涵领会不深刻、要求不能很好把握，要么机械呈现科学探究的“七个要素”，学生的科学探究流于过程，难以发挥其科学探究应有的功效。在科学探究七个要素中，第一要素是提出问题。探究课伊始，教师虽也为学生设计提供了一些问题情景，但都不很丰富。创设的情景要么过程短暂，学生没有充分的观察思考，要么与探究的问题缺乏联系，使学生思维偏离探究主题。学生从情景中提不出有价值的问题，或由老师提出问题，而不是学生的真问题。此环节的过程性不强，老师没能有效地培养学生的问题意识和提出问题的习惯。学生的问题常常是直观现象加问号，需要老师引导学生将其转化为要探究的科学问题，对此，老师缺乏有效及时的引导和指导。在探究活动和交流过程中学生也都没能提出相应的问题，仍然是老师问学生答。说明老师“以问题为纽带”的科学教学观还没形成。此外，多数探究课都没有很好体现评估要素，信息交流也多停留在老师和学生之间。
科学始于问题，问题源于发现，发现源于情景。所以，为学生创设丰富真实的物理情景，组织引导学生认真观察，对学生大脑产生刺激，引发认知冲突，从而引导学生发现问题并提出问题是科学探究的灵魂，也是成功进行科学探究的前提，也是由学生年龄特点和认知水平决定的。因此，科学探究七个要素中的“提出问题”是首要要素。在组织学生进行科学探究时，教师要竭力为学生提供丰富的物理情景，组织引导学生从多角度认真观察，激发学生发现问题并提出值得探究的科学问题。爱因斯坦说过，发现问题比解决问题更重要。学生能从提供的情景中发现问题，说明学生全神贯注，并初步学会了观察。发现是创新的基础。这是学生学习物理应形成的能力之一。根据物理学科的特点和学校实际，教师为学生提供的情景一般可概括为以下三类：一是实物展示（操作或演示）的真实情景；二是多媒体呈现的模拟情景；三是由生动的语言描述的物理情景。我们提倡以实物提供的情景为主，这更能引发学生的兴趣和注意，引起更强烈的刺激和认知冲突。在以实物展示（操作或演示）时，可采用“慢动作”或“慢镜头”的呈现方式，使学生能充分观察和思考，甚至可以用“哑语”的方式，更能起到“此处无声胜有声”的特效功能。运用媒体呈现时，也应反复两次，以克服媒体瞬时性的不足。在情景呈现的过程中，需要教师的适时激疑和质疑，鼓励学生发现问题和提出值得探究的问题，并引导学生将问题进行归纳。这创设情景的目的和科学探究的源头活水，也是学生进行探究的动力之源。
关于学生的具体探究活动，是在教师组织学生进行制定计划和设计实验并对方案进行优化的基础上进行的。中外研究和实践表明，探究式教学包括结构型探究、指导型探究、开放型探究三种。在这三类探究教学活动中，教师的直接指导和帮助相应地越来越少，学生探究的自主性和独立性越来越强。从某种意义上说，开放型探究教学与科学探究十分相似或接近。探究教学的开展会受到诸多因素的影响，所确立的科学探究程序和学生认知方式是建立探究教学模式的两个至关重要的依据。忽视前者教学就不能体现科学探究的特性，失去探究教学的基本规范；忽视后者探究教学就会缺乏心理基础，难以落到实处。因此，探究教学应以学生发展水平为基础对科学探究程序进行优化和模拟。笔者认为，结构型探究显得教条呆板甚至有点僵化，多少有悖于新课程倡导的培养学生自主意识和能力的精神要求。根据学生的学习基础和认知发展水平，在组织初中学生特别是八年级学生进行科学探究时，应以指导型探究为主，辅以开放型探究。在学生探究前和探究过程中应有必要的面上指导和个别具体的指导，决不是听之任之的“牧羊式”的探究。否则会有相当小组的探究带有极大的盲目性，达不到探究的目的。
科学探究的“七个要素”是要素而不是七个环节，也不应理解为程序。应避免将“七个要素”以环节或程序的形式呈现，也不应在一个探究课题中同时要体现各要素。科学探究对学生乃至对老师都是新课题，新课程科学探究课的要求也是逐步完善和深化。并且各要素也应是隐性显现而不是机械的显性呈现。因而，在实施探究式教学时要灵活处理，避免程式化甚至“八股化”。笔者认为，不论是那种探究课题，只少应有“提出问题、合作交流和评估（评价）”三个要素的体现。提出问题是进行科学探究的前提，合作交流是培养学生合作意识和语言表达能力的重要途径，评估（评价）是培养学生甄别判断和创新能力和交流互动的有效手段。并且，合作交流和评估（评价）是伴随着整个探究教学始终，并不是游离于各要素之外而独立存在的一个程序。
为确保探究式教学的有效实施，笔者在实践中探索尝试出“发现探究导学”探究式课堂教学模式，其课堂结构是“情景激趣问题导引活动探究反馈交流应用活化”。具体概括如下：1．学生围绕教师创设的物理情景或现象引发学习兴趣，教师设法激起学生认知冲突，激发他们的求知欲望并提出探究问题；2．学生通过动手实验探究问题，形成和检验假设，解决问题，解释观察结果；3．学生分析、解释数据，对自己的观点进行综合；4．教师与学生共同回顾与评价所学内容与学习方法；5．将所学知识运用于新情境，以拓宽理解，形成新技能。
一堂优质高效的科学探究课需要时间作保障，这正是有效进行科学探究课的矛盾所在。因此，实施探究式教学需要教师对课堂教学进行优化。笔者曾提出课堂教学“六优化”，乃不适为提高探究式教学效果的有效思路和措施。课堂教学“六优化”，即“优化课堂结构，优化课堂环境，优化课堂语言，优化教学内容，优化教学方法和优化教学手段”六个方面。实现了教学“六优化”就可保证探究教学有效实施。这需要教师的深入研究和探索。
参考文献：
1．《物理课程标准》，北京师范大学出版社，2001．7
物理学不仅指物理知识，而且还包含科学思想、科学方法、科学态度和科学精神。物理学产生和发展于实践（实验），是一门以观察和实验为基础的科学，因而物理教学理应突出实验，并发挥实验的育人作用。传统的物理教学只把实验作为实现知识目标的手段，在技能锻练上也很薄弱。又由于受应试教育的影响，实验多停留在纸上谈兵的层面上，实验中的育人因素没能得到挖掘和体现，本来精彩诱人的物理课堂变成为空洞的说教，将学生学习物理的积极性和热情扼杀殆尽。物理课程标准将科学探究列入内容标准，“旨在将学习重心从过分强调知识的传承和积累向知识的探究过程转化，从学生被动接受知识向主动获取知识转化，从而培养学生的科学探究能力、实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神。”它不仅是重要的教学方式，更是学生的学习目标，“学生在科学探究活动中，通过经历与科学工作者进行科学研究时的相似过程，学习物理知识与技能，体验科学探究的乐趣，学习科学家的科学探究方法，领悟科学的思想和精神。”
科学探究包括“提出问题猜想与假设制定计划与设计实验进行实验与收集证据分析与论证评估合作与交流”七个要素。根据课程标准精神，每一要素都有其相应的能力要求，它具有提高学生的科学素养和人文素养的双重功能。目前，学科教师对科学探究的重要性已有了一定的认识，不管是概念课还是专题探究课，大都能较好地体现科学探究的几个要素，特别是关于“提出问题”这个首要要素。课堂上教师能为学生提供一定的问题情景，并组织学生参与一些活动，激发学生从中观察发现问题并提出要探究的问题，能较好地组织学生从事探究活动，并对活动进行分析和概括，形成知识。但结合课程标准的要求，多数教师在实施探究式教学时，要么对其相关要素的内涵领会不深刻、要求不能很好把握，要么机械呈现科学探究的“七个要素”，学生的科学探究流于过程，难以发挥其科学探究应有的功效。在科学探究七个要素中，第一要素是提出问题。探究课伊始，教师虽也为学生设计提供了一些问题情景，但都不很丰富。创设的情景要么过程短暂，学生没有充分的观察思考，要么与探究的问题缺乏联系，使学生思维偏离探究主题。学生从情景中提不出有价值的问题，或由老师提出问题，而不是学生的真问题。此环节的过程性不强，老师没能有效地培养学生的问题意识和提出问题的习惯。学生的问题常常是直观现象加问号，需要老师引导学生将其转化为要探究的科学问题，对此，老师缺乏有效及时的引导和指导。在探究活动和交流过程中学生也都没能提出相应的问题，仍然是老师问学生答。说明老师“以问题为纽带”的科学教学观还没形成。此外，多数探究课都没有很好体现评估要素，信息交流也多停留在老师和学生之间。
科学始于问题，问题源于发现，发现源于情景。所以，为学生创设丰富真实的物理情景，组织引导学生认真观察，对学生大脑产生刺激，引发认知冲突，从而引导学生发现问题并提出问题是科学探究的灵魂，也是成功进行科学探究的前提，也是由学生年龄特点和认知水平决定的。因此，科学探究七个要素中的“提出问题”是首要要素。在组织学生进行科学探究时，教师要竭力为学生提供丰富的物理情景，组织引导学生从多角度认真观察，激发学生发现问题并提出值得探究的科学问题。爱因斯坦说过，发现问题比解决问题更重要。学生能从提供的情景中发现问题，说明学生全神贯注，并初步学会了观察。发现是创新的基础。这是学生学习物理应形成的能力之一。根据物理学科的特点和学校实际，教师为学生提供的情景一般可概括为以下三类：一是实物展示（操作或演示）的真实情景；二是多媒体呈现的模拟情景；三是由生动的语言描述的物理情景。我们提倡以实物提供的情景为主，这更能引发学生的兴趣和注意，引起更强烈的刺激和认知冲突。在以实物展示（操作或演示）时，可采用“慢动作”或“慢镜头”的呈现方式，使学生能充分观察和思考，甚至可以用“哑语”的方式，更能起到“此处无声胜有声”的特效功能。运用媒体呈现时，也应反复两次，以克服媒体瞬时性的不足。在情景呈现的过程中，需要教师的适时激疑和质疑，鼓励学生发现问题和提出值得探究的问题，并引导学生将问题进行归纳。这创设情景的目的和科学探究的源头活水，也是学生进行探究的动力之源。
关于学生的具体探究活动，是在教师组织学生进行制定计划和设计实验并对方案进行优化的基础上进行的。中外研究和实践表明，探究式教学包括结构型探究、指导型探究、开放型探究三种。在这三类探究教学活动中，教师的直接指导和帮助相应地越来越少，学生探究的自主性和独立性越来越强。从某种意义上说，开放型探究教学与科学探究十分相似或接近。探究教学的开展会受到诸多因素的影响，所确立的科学探究程序和学生认知方式是建立探究教学模式的两个至关重要的依据。忽视前者教学就不能体现科学探究的特性，失去探究教学的基本规范；忽视后者探究教学就会缺乏心理基础，难以落到实处。因此，探究教学应以学生发展水平为基础对科学探究程序进行优化和模拟。笔者认为，结构型探究显得教条呆板甚至有点僵化，多少有悖于新课程倡导的培养学生自主意识和能力的精神要求。根据学生的学习基础和认知发展水平，在组织初中学生特别是八年级学生进行科学探究时，应以指导型探究为主，辅以开放型探究。在学生探究前和探究过程中应有必要的面上指导和个别具体的指导，决不是听之任之的“牧羊式”的探究。否则会有相当小组的探究带有极大的盲目性，达不到探究的目的。
科学探究的“七个要素”是要素而不是七个环节，也不应理解为程序。应避免将“七个要素”以环节或程序的形式呈现，也不应在一个探究课题中同时要体现各要素。科学探究对学生乃至对老师都是新课题，新课程科学探究课的要求也是逐步完善和深化。并且各要素也应是隐性显现而不是机械的显性呈现。因而，在实施探究式教学时要灵活处理，避免程式化甚至“八股化”。笔者认为，不论是那种探究课题，只少应有“提出问题、合作交流和评估（评价）”三个要素的体现。提出问题是进行科学探究的前提，合作交流是培养学生合作意识和语言表达能力的重要途径，评估（评价）是培养学生甄别判断和创新能力和交流互动的有效手段。并且，合作交流和评估（评价）是伴随着整个探究教学始终，并不是游离于各要素之外而独立存在的一个程序。
为确保探究式教学的有效实施，笔者在实践中探索尝试出“发现探究导学”探究式课堂教学模式，其课堂结构是“情景激趣问题导引活动探究反馈交流应用活化”。具体概括如下：1．学生围绕教师创设的物理情景或现象引发学习兴趣，教师设法激起学生认知冲突，激发他们的求知欲望并提出探究问题；2．学生通过动手实验探究问题，形成和检验假设，解决问题，解释观察结果；3．学生分析、解释数据，对自己的观点进行综合；4． 教师与学生共同回顾与评价所学内容与学习方法；5． 将所学知识运用于新情境，以拓宽理解，形成新技能。
一堂优质高效的科学探究课需要时间作保障，这正是有效进行科学探究课的矛盾所在。因此，实施探究式教学需要教师对课堂教学进行优化。笔者曾提出课堂教学“六优化”，乃不适为提高探究式教学效果的有效思路和措施。课堂教学“六优化”，即“优化课堂结构，优化课堂环境，优化课堂语言，优化教学内容，优化教学方法和优化教学手段”六个方面。实现了教学“六优化”就可保证探究教学有效实施。这需要教师的深入研究和探索。
参考文献
1．《物理课程标准》，北京师范大学出版社，2001．7
在课堂教学中，由于受时间、器材、场地等条件的限制，科学探究活动受教师的主导作用影响较大，基本体现教师的教学计划（教师需准时下课并完成既定的教学目标）；学生虽然有参与，但自主式探究活动被削弱。为此，我们以小组合作学习的形式，开展了物理科学探究活动课（每周1节）。内容主要选取课本中相应的实验或制作作为科学探究活动的内容，学生以小组活动形式为主。
一、正确理解科学探究的意义
科学探究指的是学生用以获取知识、领悟科学的思想观念、领悟科学家们研究自然界所用的方法而进行的各种活动。在物理教学中，学生通过科学探究活动，经历与科学家进行科学探究时的相似过程，可以学习物理知识与技能，体验科学探究的乐趣，学习科学家的科学探究方法，领悟科学的思想和精神。那么，新的物理课程标准为何把科学探究提到非常重要的地位呢？原因可以从两方面来分析：
1、从学习方式来看。传统的学习方式过于单一化，教师讲学生听的授受式、灌输式学习占统治地位。传统学习方式注重学生对物理知识的积累，忽视了知识的过程与方法和情感、态度、价值观的培养，不利于培养学生的知识运用、创新能力和良好的科学素养。当然，现在倡导探究式教学，并不意味着要完全否定以占主导地位的教师讲、学生听的接受学习，而是要改变以往单一的学习方式，实现教学方式的多样化。没有哪一种学习方式是最佳的学习方式，每种学习方式都有各自的优越之处。在对知识结构的理解、获得知识的效率上接受式学习优于探究式学习，在知识获得的过程体验、探究能力、创新能力的培养上探究式学习优于接受式学习，因此，探究式学习应该与接受式学习相结合，各取所长，实现学习方式的多样化，只有这样才有利于学生综合素质的提高。
2、从对科学探究的理解来看。首先，科学探究应当是科学的本质特征之一。物理学是一门科学，科学就其结果来说，是对自然界客观规律的反映的知识体系，就其认识过程来说，其基本特征应当是科学探究，这是因为，自然界的奥秘只有通过人们的不断探究活动，才能透过自然现象，进而揭示其本质，从而形成科学理论。其二，科学探究是促进学生学习科学的有效方式，这是因为注重创设学习科学的环境，提供学生自己动手、动脑去主动探究自然的环境、条件与机会，从而激发他们的好奇心与求知欲，使之在探究过程中体验学习科学的乐趣，也就促进了学生对科学的学习。其三，科学探究是培养学生创新精神与实践能力的有效途径。《物理课程标准》把科学探究分为七个要素，即提出问题，猜想与假设，制定计划与设计实验，进行实验与收集证据，分析论证，评估以及交流与合作。可见，科学探究不但是一个逻辑的实证的过程，同时还是一个充满创造性思维的过程，是一个发挥潜能、克服困难、艰辛探索、不断实践的过程。
二、对科学探究的理解
1、科学探究的意义：“学生在科学探究活动中，通过经历与科学工作者进行科学探究时的相似过程，学习物理知识与技能，体验科学探究的乐趣，学习学习科学家的科学探究方法，领悟科学的思想与精神。”（摘录自《课程标准》）
2、科学探究的要素：科学探究包括七个要素：提出问题猜想与假设制定计划与设计实验进行实验与收集证据分析与论证评估合作与交流。这只是科学探究的七个要素，并不是科学探究活动中必须经过的7个顺序环节。所以我们在开展科学探究活动中，根据学生的探究水平，只注重对某几个要素的过程经历与能力培养，并不强求每个科学探究活动都必须经过这七个环节。
3、科学探究的选题：“科学探究的问题可以是学生提出的，也可以是教师提出的，可以是《标准》所要求的科学内容，也可以是与《标准》科学内容有关的交*学科的内容。科学探究的形式有课堂内的探究性活动和课堂外的家庭实验、社会调查及其他学习活动。”（摘录自《课程标准》）
三、发挥在科学探究教学中的指导作用
探究学习强调学生的主动性、自主性，但并不能忽视教师的指导。科学探究学习承载着科学知识的掌握、科学探究能力的发展、科学态度的培养等多重任务。所以应该特别强调教师适时的、必要的、有效的指导，以追求真正从探究中有所收获。如果在科学探究活动中片面追求自主探究，那是很难完成任务的。例如，在学习《科学探究：摩擦力》时，一位教师通过创设情景，使学生发现滑动摩擦力在不同情况下大小不同之后，对如何测量滑动摩擦力、采用控制变量法设计实验等不做指导，就开始放手让学生自主探究“影响滑动摩擦力大小的因素”，结果探究活动只能停留在学生对这一现象的感性认识上，探究任务没有真正完成。因此，正确处理好学生自主与教师指导的关系，教师选择恰当的时机介入指导十分重要。对于一些探究主题、探究方法、探究过程复杂的探究活动，可以选择在探究之前进行指导，以便学生在探究过程中少走弯路，提高成功率；而对于一些比较简单的探究活动，教师适宜进行即时个别指导，如在巡视时发现一些能力较弱的小组加以指导，同时一定要掌握分寸，把握好学生的自主性。
【关键词】元认知 科学探究 物理课程标准
【基金项目】2011年教育部人文社会科学重点研究基地重大项目，西南民族传统科技的教育转换研究（11JJD880017）；重庆市人文社会科学重点研究基地项目，科学教育的理论与实践（11SKB11）等研究成果。
【中图分类号】G633.7 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2012）11-0164-01
1.引言
元认知概念是由美国心理学家弗莱维尔（Flavell）于1976 年首次提出的，30多年来积累了大量关于元认知的研究成果，并很快成为我国教育心理学的重要理论之一。元认知概念应研究对象的不同存在不同的界定。我国学者汪玲等人认为元认知是“个体对当前认知活动的认知调节”，并包含三个要素：元认知技能、元认知知识和元认知体验。[1]此界定强调了元认知是一种活动过程而并非知识体系，恰对我国现今提倡的物理探究式教学带来了启示。
初中《物理课程标准》（2011年版）（以下简称《标准》）中指出“应注意让学生经历科学探究过程，学习科学知识和科学探究方法，提高分析问题及解决问题的能力”[2]。《标准》强调了探究过程对学生主动获取知识的重要性，探究的过程亦即认知的过程，而元认知水平的提高需要在认知过程中完成。可见，通过深入进行科学探究，可使学生提高元认知水平；相应的，提高元认知水平又可帮助学生在探究过程中进行自我控制和自我调节，使学生快而有效地完成探究活动，增强科学探究能力。因此，科学探究是提升学生元认知水平的有效途径之一，而元认知水平的提高可帮助学生更好地进行科学探究。下面结合我国初中《标准》中对科学探究的具体要求分别对元认知的三要素在探究过程中的运用情况进行详细探讨。
2.深入科学探究，培养元认知技能
科学探究中，元认知技能指的是学生在科学探究整个过程中自发地对探究进行调节的技能。具体来说可分为计划、监测和调整三种基本技能[3]。
初中《物理课程标准》（2011年版）中将学生应掌握的科学探究能力划分为提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估和交流与合作七个要素，每个要素都不同程度的训练了学生的元认知技能。从表1可看出，学生对元认知各项技能的使用均暗含在整个物理探究过程的七个要素中。
提出问题需要学生理解某个特定探究任务的活动意图并以此确定需要探究的问题，涉及了 “计划”中的“明确题意”和“明确目标”等；“猜想与假设”需要学生根据已有的经验和知识对问题的成因提出猜想，涉及了“计划”中的“回忆相关知识”等；制定计划与设计实验需要学生对探究计划进行制定并设计实验过程，学生不仅要明确探究目标，还要选择探究策略并制定探究步骤，涉及了“计划”中的“选择探究策略”、“确定阶梯思路”等；在进行实验与收集证据、分析与论证的过程中，学生应有意识地考虑自己的计划思路是否可行，涉及了“监测”中的“检查自己有无出错、检验思路是否可行” 等，若发现存在实施与计划矛盾之处，又会需要学生对如何调整措施进行计划，涉及了“计划”技能；在评估与交流合作时，需要学生对探究活动的过程和结果进行评价并尝试改进探究方案，同时涉及了元认知技能“计划”中的“对认知活动的效果、效率以及收获进行评价”以及元认知技能“调整”中的“矫正错误”等。
可见，学生若要掌握元认知的三种技能，探究活动的七个要素不能独立进行，是一种相互交叉循环的活动过程：“计划”指导探究活动的进行，“监测”和“调整”调控探究活动的进度，一旦发现具体实施与计划不符，便会促使学生重新回到“计划”进行调整。另外，通过这样深入的进行科学探究，学生的元认知技能会从有意识运用过渡到无意识自发地运用，进而真正达到掌握的目的。
3.加深探究认识，掌握元认知知识
科学探究中，元认知知识指学生对那些影响探究活动过程和结果的影响因素的认识。影响因素一般包括三类[4]，首先是对自己认知资源特点的认识，例如知道自己的劣势在实验操作能力，那么在进行实验操作时便会更加仔细地监测自己的操作过程；其次是对探究任务的了解。
4.重视自我提问，经历元认知体验
科学探究中，元认知体验主要指学生对探究活动有关情况的觉察和了解。这种体验可通过学生的自省式提问获得，也可通过教师在探究过程中对学生进行实时提问获得。对学生在活动当下的提问，会促使学生回忆已掌握的元认知知识，进而使其有意识的利用元认知知识来指导元认知技能的使用。另一方面，这种反省性的自我提问为元认知技能的运用提供了必需的信息，使运用具有针对性。
总结
在科学探究中，元认知技能作为三要素中的核心要素，起到积极控制和调节探究活动的作用；元认知知识使元认知技能在探究过程中的运用更具有针对性；元认知体验可激活学生记忆中的元认知知识，并为元认知技能的运用提供必要信息。元认知技能、元认知知识和元认知体验共同作用于探究活动，通过三者的协同作用，学生得以实现对探究活动的自我调节和控制，进而达到提升科学探究能力的目的。
参考文献：
[1] 汪玲，郭德俊. 元认知要素的研究[J]. 心理发展与教育，2002（1）：44.
[2] 中华人民共和国教育部制定. 全日制义务教育物理课程标准（2011年版）. 北京：北京师范大学出版社，2012：2.
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