专题一科学探究课标要求及七要素例析

义务教育物理课程标准（摘录）
第三部分课程内容
“课程内容”规定了义务教育物理课程的基本学习内容和应达到的基本要求。

课程内容由科学探究和科学内容两部分组成，其中科学内容包括物质、运动和相互作用、能量三个部分。

科学内容中的举例是对科学内容要求的进一步解释，活动建议是为教学提供参考的活动实例。

一、科学探究
在本标准中，科学探究既是学生的学习目标，又是重要的教学方式。

将科学探究列人“课程内容”，旨在让学生经历与科学工作者进行的相似的探究过程，主动获取物理知识，领悟科学探究方法，发展科学探究能力，体验科学探究的乐趣，养成实事求是的科学态度和勇于创新的科学精神。

通常，科学探究涉及提出问题、猜想与假设、设计实验与制订计划、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作等要素。

科学探究的形式是多种多样的，在学生的科学探究中，其探究过程可涉及所有的要素，也可只涉及部分要素。

科学探究的要素应灵活渗透在教材和教学裸程内的各个方面。

在义务教育物理课程的学习中，对学生科学探究能力的基本要求主要体现在。

科学探究的七要素科学探究是一种系统性、有目的性的研究方法，通过观察、实验和分析来获取和验证知识。

在科学探究过程中，有七个关键要素，分别是问题、假设、实验、数据、分析、结论和沟通。

本文将围绕这七个要素展开论述。

一、问题科学探究的起点是问题。

问题可以是一个观察到的现象，也可以是一个待解决的困惑。

通过提出问题，我们可以引发科学探究的动机和目标。

好的问题应该具有明确性和可操作性，能够引导研究者进行具体的实验和观察。

二、假设在进行科学探究时，我们需要提出一个假设作为解答问题的初始猜测。

假设是基于已有知识和理论的推测，通过实验和观察来验证其真实性。

合理的假设应该具有明确性和可验证性，能够引导我们设计实验并收集相关数据。

三、实验实验是科学探究中重要的手段之一。

通过精心设计实验，我们可以操纵和控制变量，观察和测量现象，以获取相关数据。

实验应该具有可重复性和可比较性，能够提供可靠的结果来验证假设的正确性。

四、数据科学探究需要依靠数据来支持和验证观点。

数据可以是实验结果、观察记录或统计数据等形式。

在收集数据时，我们应该注意准确性和可靠性，采用合适的方法和工具进行测量和记录。

五、分析在获得数据后，我们需要进行数据分析来揭示其中的规律和趋势。

分析可以采用统计方法、图表展示等方式，帮助我们理解数据的含义和关联。

科学探究中的数据分析应该客观准确，避免主观臆断和错误推断。

六、结论结论是科学探究的成果和回答问题的结果。

基于对实验数据的分析和解释，我们可以得出一个有据可依的结论。

结论应该简明扼要，准确清晰地回答问题，并且能够通过实验证据加以支持。

七、沟通科学探究的最终目的是向他人传递和分享研究成果。

通过沟通，我们可以将自己的发现和结论与他人分享，交流和讨论科学问题，促进科学知识的共享和发展。

沟通的方式可以是口头演讲、书面报告、学术论文等形式。

科学探究的七要素包括问题、假设、实验、数据、分析、结论和沟通。

这些要素相互关联、相互作用，构成了科学研究的基本框架和流程。

科学探究过程的七个要素科学探究是通过观察、思考、实验和推理等一系列的步骤来解决问题或回答科学问题的过程。

在科学探究过程中，有七个关键要素，它们分别是问题、假设、实验、数据、分析、结论和沟通。

下面将详细介绍这七个要素。

一、问题科学探究的第一个要素是问题。

问题是引发探究的起点，它是科学研究的动力和方向。

一个好的问题可以激发科学家的思考，并引导他们进行相应的实验和研究。

在确定问题时，需要确保问题具有明确性、可测量性和可重复性，这样才能进行科学的探究。

二、假设在确定问题后，科学家通常会提出一个假设。

假设是对问题的初步解释或猜想，它需要能够被验证或证伪。

一个好的假设应该具备可测试性和可预测性，这样才能通过实验和观察来验证或推翻。

三、实验实验是科学探究过程中的关键环节。

通过设计和进行实验，科学家可以收集数据来验证或推翻假设。

实验应该具备可重复性和可控性，以确保结果的可靠性和准确性。

在实验中，科学家需要制定实验步骤、选择实验材料和工具，并记录实验过程中的观察和测量数据。

四、数据数据是科学探究的重要组成部分。

科学家通过观察、测量和记录实验数据来获取对问题的答案或理解。

数据可以是数量化的，如长度、质量等，也可以是质性的，如颜色、形状等。

科学家需要对数据进行整理和分析，以便从中提取有用的信息和结论。

五、分析在收集和整理数据之后，科学家需要进行数据分析。

通过使用统计方法和科学原理，科学家可以对数据进行解释和推断。

分析过程中，科学家需要识别数据中的模式、关联和趋势，并进行合理的解释和推理。

六、结论结论是科学探究过程的重要输出。

在分析数据后，科学家可以得出对问题的回答或解释。

结论应该是基于实验数据和科学原理的合理推断，需要明确、准确并与实验目标和问题相一致。

七、沟通科学探究的最后一个要素是沟通。

科学家应该将他们的研究结果和结论分享给其他科学家和公众。

这可以通过科学论文、会议报告、科普文章等方式进行。

通过沟通，科学家可以获得反馈和评价，促进科学知识的共享和进步。

（实验稿）科学探究是科学学习的中心环节。

科学探究不仅可以使小学生体验到探究的乐趣，获得自信，形成正确的思维方式，而且可以使他们识别什么是科学，什么不是科学。

科学探究不仅涉及提出问题、猜想结果、制定计划、观察、实验、制作、搜集证据、进行解释、表达与交流等活动，还涉及到对科学探究的认识，如科学探究的特征。

科学探究能力的形成依赖于学生的学习和探究活动，必须紧密结合科学知识的学习，通过动手动脑、亲自实践，在感知、体验的基础上，内化形成，而不能简单地通过讲授教给学生。

在小学阶段，对科学探究能力的要求不能过高，必须符合小学生的年龄特点，由扶到放，逐步培养。

在具体的教学实施过程中，可以涉及科学探究的某一个或某几个环节，也可以是全过程。

(一)科学探究内容标准框图(略)（二）科学探究的具体内容标准1．认识科学探究具体内容标准活动建议1.1 知道科学探究涉及提出问题，解答问题，将自己的结果与已有的科学结论作比较。

1.2 知道不同的问题要用不同的探究方法。

·比较探究月相变化规律和了解暗箱过程中使用的不同方法。

1.3 知道为什么使用工具比感官更有效。

1.4 体验科学探究中证据、逻辑推理及运用想象建立假设和理解的重要性。

1.5 了解科学探究的结果应该是可以重复验证的。

1.6 知道对其他探究结果提出质疑是科学探究的一部分，了解合理怀疑是科学进步的动力。

1.7 懂得交流与讨论可以引发新的想法。

1.8 知道科学探究可为进一步研究提供新经验、新现象、新方法、新技术。

2．提出问题具体内容标准活动建议2.1 能从“这是什么”“为什么会这样”等角度对周围事物提出问题。

·在教学活动起始阶段，安排学生进行发散性提问。

·进行比较时，找出多数学生感兴趣的、有条件可研究的、有价值的问题。

2.2 能选择适合自己探究的问题。

2.3 能对所提出的问题进行比较和评价。

3.猜想与假设具体内容标准活动建议3.1 能应用已有知识和经验对所观察的现象作假设性解释。

《科学探究──8个基础学生实验活动》课标解读石家庄市第三十八中学张飒一、课标要求（一）增进对科学探究的理解（二）发展科学探究能力（三）学习基本的实验技能（四）完成基础的学生实验（8个）1．粗盐中难溶性杂质的去除；2．气的实验室制取与性质；3．二氧化碳的实验室制取与性质；4．金属的物理性质和某些化学性质；5．燃烧的条件；6．一定溶质质量分数的氯化钠溶液的配制；7．溶液酸碱性的检验实验；8．酸、碱的化学性质。

二、课标解读（一）8个基础学生实验的地位和作用8个基础学生实验的落实与元素化合物知识的学习相辅相成，实验活动的落实促进了学生对元素化合物知识的学习，激发了学生对元素化合物知识的学习兴趣和热情；而元素化合物知识的学习又引导着学生渐渐脱离对化学实验的低层次的兴趣，逐步尝试去理性和客观的看待、学习化学物质。

此外，8个基础实验中不仅蕴含着丰富的元素化合物知识，还为学生今后学习和研究化学物质奠定了技能基础（即在具体的问题解决或知识学习过程，巩固了一些基本实验操作，如药品的取用、加热、过滤、蒸发、气密性的检验、气体的收集等）和方法基础（即渗透了一些化学独特的研究和实验方法，如对比实验、控制变量等）这些都将对学生探究能力的形成产生着相当大的影响。

（二）课标要求在新教材中的具体体现新教材对课标要求的落实基于元素化合物知识的学习，其分布和呈现也与元素化合物知识的分布相关联，具体说来，8个基础学生实验在教材中的分布情况如下：1．在第二单元，结合“我们周围的空气”（即空气、氧气）的学习，安排实验活动一──氧气的制取和性质；2．在第六单元，结合“碳和碳的氧化物”的学习，安排实验活动二──二氧化碳的实验室制取与性质；3．在第七单元，结合“燃料及其利用”的学习，安排实验活动三──燃烧的条件；4．在第八单元，结合“金属盒金属材料”的学习，安排实验活动四──金属的物理性质和某些化学性质；5．在第九单元，结合“溶液”的学习，安排实验活动五──一定质量分数的氯化钠溶液的配制；6．在第十单元，结合“酸和碱”的学习，安排实验活动六──一酸碱的化学性质和实验活动七──溶液酸碱性的检验；7．在第十一单元，结合“盐化肥”的学习，安排实验活动八──一粗盐中难溶性杂质的去除。

专题一科学探究课程标准要求：1．能从日常生活、自然现象或实验观察中发现与物理学有关的问题，并表述这些问题。

2．尝试对问题的成因提出猜想，对科学探究的方向和可能出现的实验结果进行推测与假设。

3．明确探究目的和已有条件，经历制定计划和设计实验的过程，尝试选择探究方法及器材，有控制变量的初步意识。

4．能收集数据和资料，尝试评估信息的科学性，会阅读说明书，能按书面说明操作，会使用简单的实验仪器，能正确记录实验数据，并具有安全操作的意识。

5．能描述实验数据，能对信息进行比较，能进行简单的因果推理，尝试对探究结果进行描述和解释。

6．有评估意识，能注意假设与结果问的差异，能注意未解决的矛盾，能及时发现新问题，改进探究方案，有从评估中吸取经验教训的意识．7．能写出简单的探究报告，有准确表达自己观点的意识．有与人合作的意识．七要素例析：一、提出问题1．为了能够灵活地改变速度、调整方向，歼击机不仅做得轻巧，作战中有时还需要甩掉副油箱；让足球和铅球都静止在地面上，足球轻轻一踢就能运动起来，但要使铅球运动起来却不那么容易．请你分析以上情景，提出一个你认为应该探究的问题：。

2．你仔细观察过这样的喝水杯吗?一般的杯口都有供拧紧的螺丝口，杯子盖的顶端有一个橡皮垫圈．某同学倒了一杯热水(如图1所示)，并将杯子盖拧紧，过了一会，竞拧不开盖．你能帮助该同学把杯子盖拧开吗?请说出你的办法(注意不能损坏杯子)：。

根据这个现象，请你提出两个问题：问题一：。

图1问题二：。

3．用力拉开铁弓能将箭射得很远，但使用竹弓就不同了；将钢尺和塑料尺弯曲相同幅度，钢尺能把桌上的小球弹得很远，而塑料尺就不同了．分析上述现象，请你提出一个探究的问题：。

解析：提出问题这类题，首先应结合题目的要求去提，不能提与题目情景不一致的问题，如题2中为什么倒入热水后杯子拧不开．其次应能从不同现象中抽取本质相同的东西，如题1中歼击机速度改变，足球、铅球从静止到运动是运动状态的改变(或惯性的表现)．歼击机轻，足球与铅球质量不同，由此可提出质量与运动状态改变(惯性)有无关系；题3中都发生弯曲，即形变(具有弹性势能)，箭、球运动的远近，即形状的程度作用在物体上的效果有关吗?二、猜想与假设1．如图2所示是运动员滑冰的情景．滑冰时，冰刀下面会出现一层水，这层水跟润滑油的作用一样．冰刀离开后，水又很快结成冰，关于水的出现，请你提出一个合理的猜想．。

科学探究的七个要素科学探究是一项系统性的活动，需要按照一定的步骤进行。

这些步骤被称为科学探究的七个要素，它们包括了问题的提出、背景知识的收集、假设的提出、实验的设计、数据的收集、数据的分析和结论的得出。

本文将对这七个要素进行详细的介绍，以帮助读者更好地理解科学探究的过程。

1. 问题的提出科学探究的第一个要素是问题的提出。

一个好的问题应该是具有挑战性的、有足够的信息来回答、有实际意义的和有足够的资源来回答。

一个好的问题可以激发科学家的好奇心和热情，推动他们进行更深入的探究。

2. 背景知识的收集科学探究的第二个要素是背景知识的收集。

在解决问题之前，科学家需要了解该问题的相关知识，包括已有的研究成果、理论和实验结果。

这些背景知识可以帮助科学家更好地了解问题的本质，并为后续的实验设计提供参考。

3. 假设的提出科学探究的第三个要素是假设的提出。

假设是科学家对问题的解答提出的一种预测或猜测。

假设应该是基于对背景知识的理解和对问题的分析得出的。

一个好的假设应该是可以验证的、有实际意义的和不断改进的。

4. 实验的设计科学探究的第四个要素是实验的设计。

实验的设计应该是基于假设的提出和问题的分析。

一个好的实验应该是可重复的、有足够的控制组、有足够的样本量、有足够的时间和资源来完成。

5. 数据的收集科学探究的第五个要素是数据的收集。

数据的收集是通过实验来收集数据的过程。

数据应该是准确、可靠、有意义的。

一个好的数据收集应该是基于实验设计的要求，有足够的样本量和正确的实验条件。

6. 数据的分析科学探究的第六个要素是数据的分析。

数据的分析是通过对收集的数据进行统计学分析和图形表示来得出结论的过程。

一个好的数据分析应该是基于实验设计的要求，正确的统计学方法和正确的图形表示。

7. 结论的得出科学探究的第七个要素是结论的得出。

结论应该是基于实验结果和数据分析得出的。

一个好的结论应该是可以解释实验结果、有实际意义和不断改进的。

总结科学探究的七个要素是问题的提出、背景知识的收集、假设的提出、实验的设计、数据的收集、数据的分析和结论的得出。

义务教育物理课程标准（摘录）
第三部分课程内容
“课程内容”规定了义务教育物理课程的基本学习内容和应达到的基本要求。

课程内容由科学探究和科学内容两部分组成，其中科学内容包括物质、运动和相互作用、能量三个部分。

科学内容中的举例是对科学内容要求的进一步解释，活动建议是为教学提供参考的活动实例。

一、科学探究
在本标准中，科学探究既是学生的学习目标，又是重要的教学方式。

将科学探究列人“课程内容”，旨在让学生经历与科学工作者进行的相似的探究过程，主动获取物理知识，领悟科学探究方法，发展科学探究能力，体验科学探究的乐趣，养成实事求是的科学态度和勇于创新的科学精神。

通常，科学探究涉及提出问题、猜想与假设、设计实验与制订计划、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作等要素。

科学探究的形式是多种多样的，在学生的科学探究中，其探究过程可涉及所有的要素，也可只涉及部分要素。

科学探究的要素应灵活渗透在教材和教学裸程内的各个方面。

在义务教育物理课程的学习中，对学生科学探究能力的基本要求主要体现在。