《格物究理》—物理远程培训简报（第五期）

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1、《格物究理》—物理远程培训简报（第五期）首页新闻快递专家论坛案例剖析回音壁学员之声芝麻开门作业选登主编：廖伯琴编委：廖伯琴陈锋黄恕伯赵保钢谢德胜贺晓霞邓磊李富强王焕霞姜涛袁令民杨娟陈梦瑶冯欣技术成员：程少华胡红夏煜明秦文刘超田泽森刘嵩萍高倩栏目编辑：陈梦瑶学员们在各个板块各抒己见1.截止到2012年4月23日，初中物理远程研修的“学科空间-物理教育”博客已有很多老师在此平台上踊跃发言。在该平台，共有四个板块可供发言：教学设计、教学研修、生活点滴、简报发布。其中教学设计与教学研修板块教师的发言数量和质量都比较高，而简报发布和生活点滴相对较少。在

2、此希望有更多的学员在“简报发布”板块发布相应简报！编者按：为了进一步与老师们进行深入互动，本栏目将陆续为各位呈现物理学、物理教育领域学者的相关系列文章，供大家交流、讨论。栏目编辑：李富强关于探究性教学的思考陈佳圭中国科学院物理研究所【作者简介】：陈佳圭，中国科学院物理研究所研究员，博士生导师。1958年毕业于复旦大学物理系。长期从事半导体、磁学和低温超导电子学，微弱信号检测，空间材料科学的研究，有较多的成果、专著和论文。历任项目负责人、研究室主任、学术委员会副主任等职，现已退休。任学会理事长、中国大百科全书(二版)分卷主编，学报和丛书编委等社

3、会兼职。（一）前言1909年，教育家杜威（J.Duwey）在美国科学促进协会的一次报告中，对大多数的教育工作者把科学看作是可以直接传授给学生的一堆知识的观点进行了批判，认为对科学作为一种思维方式和认知态度却没有给予足够的重视。1950年美国成立国家科学基金会，开始资助科学教育的项目，为美国的科学教育改革起了重要的作用。1985年美国科学促进会组织几百名科学家启动“2061计划”，对新的科学课程改革产生了很大的影响。1995年法国诺贝尔奖获得者夏帕克（G.Charpak）访问美国深受启发，回国后与另外两位科学家发起了旨在改革法国小学科学教育的“

4、动手做”计划，得到法国教育部的支持和推广，2000年法国教育部正式公布要求法国全部350，000班级进行科学教育改革的计划。日本自1947年以来历次课程改革中都对哲学思想、课程标准和结构等问题作了讨论和实施。2007年欧盟国家也酝酿在科学教育上的联合行动。从2000年起，我国教育部在有关科学的课程计划中设置探究性学习，要求教学实践中如同科学家那样“做”科学，从而经历科学探究的过程。目前世界上已有三十多个国家都在为科学教育改革与实施作出实质性的努力。探究性教学之所以得到教育界的认同并积极提倡，成为科学教育改革的重要内容，是因为它实际上与近年来国

5、际教育界发展起来的一种新的学习科学理论——“问题解决”相一致。“问题解决”是科学家探索未知领域思维过程的重要方法，它应用于科学教育，从形式上看类似科学家的研究，而实质上是一种培养和发展学生创造性思维能力的重要教学方法和教育思想。（二）对一个科学探究经典实例的剖析美国国家研究理事会的科学、数学及技术教育中心，美国“国家科学教育标准”科学探究附属读物编委会编著的权威著作：“科学探究与国家科学教育标准——教与学的指南”（简称“教与学的指南”）的第一章第一节，提供了一个著名的科学探究的范例，简述如下：一位地质学家在俄勒冈州和华盛顿州海岸边发现了一片死

6、亡的西洋杉树林。他感到奇怪：“是什么导致了大面积树林死亡呢?”（进行观察）。他从已有的背景知识中提出了一连串问题：“这些树是同时死亡的吗?”，“与某种枯萎病有关吗?”，“是否与海水有关呢?”（提出问题）。他测量这些树的最外层年轮形成的时间，发现它们都死于300年前。经过检测他没有找到火山沉积物的证据，也没有发现曾发生过虫害的迹象（收集证据）。地质学家回想起1964年发生了较大的潜没带地震，地震造成海岸下沉，使阿拉斯加数km2海岸森林浸没在海水中，死掉了。他想知道，是否300年前发生了一次地震呢?（利用以前的研究）。为了验证这种解释，他找到了沉

7、积物区域泥土下面的一层沙来自海洋，这有力地支持了地震海啸假说。（提出可能的解释）。他在科学期刊上发表了几篇文章，提出假说：海岸边发现死亡树林的原因是300年前曾发生过一次地震（发表论文）。几年后，远在日本的一位地震学家在研究历史上的潮汐强度记录时，确认1700年1月17日，在太平洋边缘某处，发生过一次大地震，当他得知地质学家在太平洋西北部的死亡森林的发现，那位日本地震学家确定震源在俄勒冈州和华盛顿州下面（发现新的证据）。地质学家进一步检查海岸沉积物，他又发现了一些更多的、更古老的死亡树林和沙层。他现在可以认为：在过去千余年间．产生巨大海啸的地

8、震多次发生，引起海岸下沉，树木浸泡在海水中，于是死亡了（添加新的解释）。这个真实的成功故事经过精心编排成为科学探究的经典案例，目的是为了展现科学探究的几个重要特征。