附录B 译文原文
Research on the ability of scientific inquiry in Physics Teaching
In science education reform, people realize more and more scientific explore the important role in training students scientific literacy. Based on the constructivism psychology and humanistic psychology, science education theory and physics teaching theory, under the guidance of combined with the current status of science education reform in our country, this paper discusses the physics teaching in middle school in the necessity and feasibility of cultivating students science inquiry ability. Thesis mainly USES the methods of questionnaire investigation, expert interview and theoretical analysis, and through the education practice has carried on the preliminary discussion on the issue. This thesis consists of five parts. In the introduction of the paper, introduces the scientific inquiry ability in high school physics teaching in secondary school students of the era background and practical significance, and expounds the research status at home and abroad in the field. The second part of the system are expounded in this paper the theoretical basis -- the theory of science education and humanism psychology, constructivism psychology to research the significance of this paper, and from the perspective of the theory of physics teaching, demonstrates the raises the student science inquisition ability in physics teaching in middle school discipline foundation. The third part of the paper on the connotations and elements of scientific inquiry ability was studied, and based on this discusses the physics teaching in middle school in the goal of cultivating students science inquiry ability and principle. In the fourth part of the thesis, concrete is discussed in the high school physics teaching raises the student science inquisition ability of five kinds of basic ways and four kinds of education mode, and in the fifth section of the paper chose the form of a training mode, to explore the class mode of inquiry - for a term of practice, and the results of practice are analyzed and discussed.
New course standard points out that scientific inquiry is not only the students learning goals, is the important way of teaching. In physics teaching, practice teaching and learning can be center of gravity from the excessive emphasis on knowledge accumulation of inheritance and to explore the process of transformation of knowledge, students from passive to accept knowledge to take the initiative to acquire knowledge, so as to cultivate the students science inquiry ability and innovation spirit of exploration. Students in science inquiry activity, through experience and scientific workers similar process, in the case of science inquiry learning physical knowledge and skill, experience the fun of scientific inquiry, scientific inquiry learning method, realize scientific thought. Scientific inquiry, it will be a new era of students learning and mastering new knowledge important way. It includes the content and the form of questions, conjecture and assumptions made, formulation design experiments, collecting facts and evidence and analysis, evaluation of communication.
As the saying goes: 'teaching them to fish, if dont teach to fish'. As the speed of knowledge update, only teach students knowledge is obviously insufficient, the student must have the way to learn knowledge and ability. In the past under the system of education, basic education is mainly exam-oriented education. It is embodied in: teaching for senior high school talents service: only pay attention to imparting knowledge; Only pay more attention to the study of the knowledge, Only pay attention to evaluate students exam; Only pay attention to talk about students in the past, and so on. Now the new standard requirements for comprehensive development of students and the formation of the study quality, require the ability to develop the students. Therefore, we should highlight the student in the teaching of scientific inquiry, to cultivate the students ability of scientific inquiry.
So, how to develop the students ability of scientific inquiry in physics teaching? Here are my exploration in the teaching practice to talk about some superficial understanding.
A, in the new lesson teaching, to carry out the inquiry
We in the new curriculum teaching, should choose the appropriate topic, inquiry-based teaching mode and teaching plans, to carry out inquiry-based learning. Through scientific inquiry, to get the physical knowledge and the laws of physics, and experience the scientific process, understand the scientific method, can also be bred a scientific values. Such as teaching 2 'factors affecting the evaporation speed' content, set the first situation, put forward the question: 'the classmates hang wet clothes in the bedroom, why sometimes dry fast, slow drying sometimes?' After several classmates simple explanation of the reasons, then puts forward 'liquid evaporates more speed related to what?' Let the students guess. Some say is related to temperature, some say about the size of the 'wind', some said about liquid 'scattered surface area', and even some say 'is associated with different liquid'. Is really about? To let the students design experiments to validate. Some in the pencil case on the surface and the drops of the same size, respectively, a drop of water in a plastic pen container to prove 'related to surface area', some used books fan to prove 'related to' the size of the wind ', 'some in the pencil case on the surface, respectively, drop a drop of oil and water with the same size to prove' associated with different liquid '. In the inquiry activity, the student fully represents the enthusiasm and curiosity, reap the benefits of the inquiry results; And, through research, so that they deeply understand the scientific knowledge, cultivate the scientific literac
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在物理教学中培养中学生科学探究能力的研究
在科学教育改革中，人们越来越认识到科学探究在培养学生科学素养方面的重要作用。本文在建构主义心理学、人本主义心理学、科学教育理论和物理教学理论的指导下，结合当前我国科学教育改革现状，论述了在中学物理教学中培养学生科学探究能力的必要性和可行性。论文主要运用了问卷调查、专家访谈和理论分析等方法进行研究，并通过教育实践对该问题进行了初步探讨。 本论文由五部分组成。在论文的引言中，简单介绍了在中学物理教学中培养中学生科学探究能力的时代背景和现实意义，并阐述了国内外在该领域的研究现状。第二部分系统的阐述了本论文的理论基础—科学教育理论和人本主义心理学、建构主义心理学对于本论文研究的指导意义，并从物理教学理论的角度，论证了在中学物理教学中培养学生科学探究能力的学科基础。论文的第三部分对科学探究能力的内涵及其要素进行了研究，并基于此探讨了在中学物理教学中培养学生科学探究能力的目标和原则。在论文的第四部分，具体探讨了在中学物理教学中培养学生科学探究能力的五种基本途径和四种培养模式，并在论文的第五部分选择了其中的一种培养模式——以探究课形式展开的探究模式——进行为期一个学期的实践，并对实践的结果进行了分析和讨论。
新的课程标准指出，科学探究既是学生的学习目标，又是重要的教学方式。在物理教学中，进行探究式教学，可以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和敢于创新的探索精神。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，学习科学探究的方法，领悟科学的思想。科学探究，它将是新时代的学生学习和掌握新知识的重要途径。它的内容与形式包括提出问题、提出猜想与假设、制定设计实验、收集事实与证据以及分析论证，评价交流。
俗话说：“授之以鱼，不若授之以渔”。随着知识更新的速度加快，仅仅教学生掌握知识很显然已经不够，学生必须要有学习知识的方法和能力。在过去的教育体制下，基础教育主要是应试教育。它体现在：教学只为高级中学选拔人才服务：只注意知识的传授；只注重知识的学习；只注重评价学生的统考成绩；只注重议论学生的过去等等。而现在的新课标要求重视学生的持续全面发展和学习素质的形成，要求发展学生的能力。因此，我们在教学中应突出学生的科学探究，重视培养学生的科学探究能力。
那么，如何在物理教学中培养学生的科学探究能力呢？下面就本人在教学中的探索实践谈一些肤浅的认识。
一、在新课教学中，开展探究
我们在新课程教学中，应选择合适的课题，设计探究性教学模式和教案，开展探究性学习。通过科学探究，来获取物理知识和物理规律，并体验科学过程，了解科学方法，还可以受到科学价值观的熏陶。比如在教初二“影响蒸发快慢的因素”这一内容时，首先创设情景，提出问题：“同学们在寝室里晾的湿衣服，为什么有时干得快，有时干得慢呢？”在几个同学简单的说明原因之后，接着又提出“液体蒸发得快慢跟哪些因素有关呢？”让学生猜想。有的说与温度有关，有的说与“风的大小”有关，有的说与液体“散开的表面积”有关，甚至有的说“与不同有液体”有关。到底是怎样的呢？让学生自己设计实验，来进行验证。有的在文具盒表面上和塑料笔筒里分别滴同样大小的一滴水来证明“与表面积有关”，有的用书本扇风的办法来证明“与lsquo;风的大小rsquo;有关”，有的在文具盒表面上分别滴一滴大小相同的食用油和水来证明“与不同的液体有关”。在探究活动中，学生充分表现了积极性和求知欲，尝到了探究成果的甜头；而且，通过探究，使他们深刻地理解了科学知识，培养了科学素养和能力。同时，我们教师要对学生的探究成果以及成果的表达交流给予肯定和鼓励，让学生能更加积极的参与探究活动。课堂教学，是学生在学校学习的主阵地；在新课教学中培养学生科学探究能力是主要的途径。
二、在探索实验中，开展探究
物理学一门以实验为基础的学科。在教学中多设计探索性实验来培养学生科学探究是一种有效的途径。因为学生在探究性实验中亲身经历了知识的形成过程，并成为知识的再发现者。对于课本上的许多演示实验和学生实验都可改为探索性实验。比如对于初二“研究光的反射定律”的演示实验，就可改为学生探索实验，先让学生自己先对光的反射的特点提出假设，然后自行设计方案和表格，并选择学生手边的器材，一边实验一边探究，再从中发现光的反射规律。又如对于初三“用电流表测电流”的学生实验，也可改为探索性实验。在学生对探究的过程有了较多的感性认识之后，让学生完整地探究串联电路和并联电路的电流关系，把探究的程序性知识推到前台。正像波亚利所说：“学习任何知识的最佳途径是由学生自己去发现，因为这种发现理解最深，也最容易掌握其中的规律、性质和联系。”为了学生的长远发展，教师应转变观念，高度重视物理学中的实验成份，让学生自己动手“做科学”。
三、在开放性问题中，开展探究
开放性问题是相对传统封闭性问题而言。创设物理情景，设计开放性问题，让学生面对多种疑问，产生浓厚的探究的兴趣。如条件开放型问题：给定一个盛有适量水的量筒，请你再选用一个实验器材，测量一小块矿石的密度。学生可根据学过的物理原理增添不同的实验器材来解决上述问题。结论开放型问题：边长为a，密度为rho;的正方体实心木块，漂浮在水面上，据此你能推出哪些与木块有关的物理量？策略开放型问题：有一条形铁棒，不知它是否有磁性，请你设计三种方法加以判断。实践型问题：你手中有一支铅笔，利用它能做哪些与初中物理知识有关的实验？通过开放性问题的教学，在一定程度上改变了学生这种他主性、被动性的学习状态，把学习过程转变成学生的主体性、能动性、独立性不断生成、发展、提升的过程。进行开放性问题教学，培养了学生创新能力和实践能力。在开放性问题中开展科学探究活动，在于强调学生获得新知识的体验，在于强调学生探索新知识的经历，是又一种培养学生科学探究的有效途径。
四、在课外活动中，开展探究
新课程理念之一是“从生活走向物理，从物理走向社会”。由于物理与生活、科学、技术和社会有着极为紧密和广泛的联系，因此在教学中要根据教学内容和学生的认识水平，结合学生生活实际，提供或指导学生挖掘生活中和STS中的探究课题，开展课外探究活动。在讨论与STS发展相联系的课题时，应结合学生生活实际，结合本地实际，可从资源和人口，生态和环境，交通和居住，农业、工业生产和高科技发展等方面考虑，选取学生常见的事例。如“调查蔬菜大棚中的物理问题”，“研究开水瓶的保温问题”，“调查学校电能消耗情况，并对节约用电提出合理化的建议”，“参观玻璃厂”，“研究拔河取胜的诀窍中那些与物理有关”，“研究电冰箱内外温度差和所耗电能的关系”，“温室效应”，“调查居住地的燃料使用情况，并对如何提高燃料的利用率提出合理化的建议”等。
根据课题进行课外阅读，网上查询，收集资料，观察记录，利用身边随手可得的器材进行实验，通过分析论证、评估、交流进行较全面、系统的探究，提高学生探究能力，丰富学生课外生活。进行课外探究的着眼点，“不在于学生能够提出多少有实际价值的建议，而在于可通过这些内容学习和活动的参与，逐步树立从社会发展的角度考虑科学技术问题的意识，以这种方式把人文精神渗透到科学课程中”。因此，在课外活动中开展科学探究，是一种培养学生科学探究能力的重要途径。
探究式学习方式是学习科学的一个强有力的工具，能在课堂上保持学生强烈的好奇心和旺盛的求知欲。21世纪学生应具备的物理素养必须通过每个学生自己的发现意义过程来形成。我们不能把学生当作盛装知识的容器，而是就教会学生学会学习和掌握科学研究的方法。为此，在物理教学中，教师必须从学生的各种学习活动中来培养学生的科学探究能力。
一、科学探究实验教学对物理课的重要性
《物理课程标准》定义了物理学的课程性质。物理学是研究物质结构、物质的相互作用和运动规律的自然科学。它由实验和理论两部分组成。物理学实验是人类认识世界的一种重要活动，是进行科学研究的基础。《物理课程标准》要求通过基本知识的学习与技能的训练，让学生初步了解自然界的基本规律；通过科学探究，使学生经历基本的科学探究过程，学习科学探究方法，发展初步的科学探究能力，形成尊重事实，探索真理的科学态度。正确地掌握物理实验的探究方法，有助于揭示要研究的物理现象、物理规律的本质属性和内部规律。
二、科学探究过程对学生实验能力的重要性
现在的中学生可以从各种媒体获取大量的知识，但这些知识是前人总结出来的，学生只是机械式的记忆，他们并没有体验发现新规律时的乐趣；孩子是每个家庭的重心，在家长的呵护之下任何家务活动都不干，动手能力越来越弱；每个家庭只有一个孩子，遇到问题没有讨论的对象，交流合作能力也缺失。而物理科学探究实验对学生能力的培养是多方面的，通过培养学生勇于猜想和假设的能力；实验设计能力；实验观察能力和数据分析能力；交流合作精神来弥补以上缺失。授课时加大科学探究实验教学的力度，有利于对各种能力的培养，是全面提高人的素质必不可少的一个方面。科学探究的基本过程主要有以下七个要素：提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集数据、评估、交流与合作。科学探究提出问题是科学探究的前提，这一过程需要通过学生自己体验，体验成功者的喜悦。猜想与假设就是尝试将已有的科学知识与问题相联系，从而对探究的方向和可能出现的实验结果进行推测和假设。探究过程更加科学如果没有实验方案，则科学探究操作就失去了根据。实验数据是对实验事实的客观记录，证据是进行科学分析的根据，有利使学生养成严谨的科学态度，注重交流、评价的互动空间，给学生提供展示的机会。那么，如何来增强科学探究实验教学的力度，改进并提高实验教学效果呢？
三、下面我以 “探究杠杆的平衡条件”一课谈谈在课堂中怎样训练学生的科学探究能力
1.提出问题
爱恩斯坦说过：“提出问题有时比解决问题更重要。”学习本节课之前，学生已经学习了杠杆的基本知识，掌握了力臂的作图方法，知道了什么是杠杆的平衡状态。如何能让学生认识到杠杆平衡受力和力臂的影响呢？我首先将已调节平衡的杠杆两侧等臂的位置各挂上2个钩码，让学生看到杠杆处于平衡状态，提醒学生观察看到什么现象，取下左侧的一个钩码，学生观察到杠杆右端下沉，将杠杆回复平衡后再将左侧钩码向外侧移动一个格，学生又看到左端下沉。提出我的问题：哪些物理量的变化会影响杠杆的平衡，学生根据已有的感性认识马上回答力的大小和力臂。通过对情境的设计可以将学生对力臂概念的抽象想象，转化为直观的认识，自然而然的想到所研究的问题。
2.猜想与假设
牛顿说过：“没有大胆的猜想和假设，就做不出伟大的发现。”猜想不能漫无边际的胡猜，我还是将已调节平衡的杠杆两侧等臂的位置各挂上2个钩码，让学生看到杠杆平衡。根据学生的感性认识来启发学生思维，你看到在杠杆平衡时，两边的力和力臂有什么样的关系，马上有学生回答，力和力臂都相等。“两边的力和力臂都不相等时，杠杆能平衡吗”，“能”又有学生回答。既然力和力臂都在变化，它们之间又有什么样的关系能？我引导学生讨论力和力臂的关系，有学生说“我看到左右各挂2个钩码各1牛，力臂2个格，加得3，平衡时力和力臂相加相等”。马上有学生反对，相乘也相等。我作为教师引导学生的思路向正确的方向进行，告诉学生下面需要大家通过实验来验证力和力臂之间究竟存在怎样的规律。作为教师要启发学生思维，针对提出的问题，要全面地搜索有哪些可能出现的结论，通过积极引导，让学生的猜想朝方向进行。
3.制定计划与设计实验
虽然在初二上学期的学习过程中学生对探究实验的设计有所了解，但这节课是第一次完整经历探究过程，如果完全放手让学生自己探究，势必会有大多数学生不知道自己该干什么。我提出几个问题帮助学生梳理清楚实验设计思路：为什么要让杠杆在水平位置平衡；实验中哪些物理量是变量；怎么改变；如何测量变量；需要记录哪些物理量；每个物理量又需要记录几次数据；控制变量是谁，怎样被控制。学生通过讨论明确实验步骤：1.调节杠杆在水平位置平衡；2.每个钩码质量50g，根据物体受到的重力跟质量成正比算出每挂一个钩码杠杆受力0.5N；3.控制一侧钩码数量和位置不变，改变另一侧钩码的个数和位置直至杠杆再次平衡；记录此时的F1 F2 L1 L2。4.仿照步骤3.再记录5组数据。设计实验是实验探究的核心，解决问题关键包括思路和表达，做为教师要按照以下思路训练学生：明确探究内容中的自变量、因变量和控制变量；操作各种变量，选择控制方法；根据所能利用的器材设计实验步骤；设计数据记录表格。
4. 进行实验与收集数据
现在的学生动手能力较弱，做实验时各自为政，同组同学操作时总在一边看着，好像实验于己无关。为加强学生的合作意识，采用小组之间竞争机制，最先做完实验的小组由老师审查数据后有权将记录的数据写在黑板上与全班共享。此法大大的调动了学生的积极性，连平时课上表现最懒散的几个学生也兴奋的做起实验来了。进行实验过程是探究的重要环节，此时作为教师要想方设法的激发学生的学习兴趣和热情，让学生全身心的投入实验操作中，努力使学生享受成功的乐趣。
5.评估、交流与合作
学生是聪明的，看到黑板上的多组数据，同学们异口同声的说出杠杆的平衡条件F1L1＝F2L2 。我接着提出如果用测力计施加动力怎样做可以使挂钩码的杠杆处于水平平衡。学生回答竖直向上。杠杆的平衡条件还成立吗？若测力计斜向上，测力计的示数如何变化？为什么？此环节实质就是对探究的数据进行描述，对探究现象归纳总结的过程。学生通过对记录表中数据的分析、比较后很容易得到结论。
在教学中采用探究式教学法，让学生自己去探索、去寻求，不仅使学
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