探究形式
(一)發(fā)現(xiàn)式探究
發(fā)現(xiàn)式探究是以學(xué)生本身觀察和經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ),在學(xué)習(xí)情境中通過自己的探索自我發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容。這種教學(xué)法就是我們常說的發(fā)現(xiàn)教學(xué)法。
開放性的問題, 封閉性的問題,
(二)推理性探究
推理性探究是“沒有動(dòng)手做”而應(yīng)用探究方法的探究,它主要是開發(fā)學(xué)生的批判性思維技能。它的主要特點(diǎn)是:學(xué)生通過問題進(jìn)行思考;學(xué)生直接或間接地觀察現(xiàn)象,如親手做、教師示范、看視頻和閱讀等;學(xué)生通過提出疑問和討論來得出或歸納出概念。
推理性探究教學(xué)過程往往包括教師講述、師生共同討論、學(xué)生運(yùn)用推理方法形成概念等步驟。
(三)實(shí)驗(yàn)式探究
實(shí)驗(yàn)式探究是一個(gè)完整的實(shí)驗(yàn)過程,包括從問題的提出到最終的解釋報(bào)告全過程。這種探究學(xué)習(xí)是讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)習(xí)。
一,科學(xué)探究的常用方法:
1,觀察法 ;2,調(diào)查法 ;3,收集和分析資料 ;4,實(shí)驗(yàn)探究
二,觀察方法:
科學(xué)觀察可以直接用肉眼,也可以借助放大鏡、顯微鏡等儀器,或利用照相機(jī)、錄像機(jī)、攝像機(jī)等工具,有時(shí)還需要測量;科學(xué)的觀察要有明確的目的;觀察時(shí)要全面、細(xì)致、實(shí)事求是,并及時(shí)記錄下來;要有計(jì)劃、要耐心;要積極思考,及時(shí)記錄;要交流看法、進(jìn)行討論;實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)要緊緊圍繞提出的問題和假設(shè)來進(jìn)行.
三,科學(xué)探究的一般步驟:
1,發(fā)現(xiàn)并提出問題;2,收集與問題相關(guān)的信息;3,作出假設(shè);設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案;4,實(shí)施實(shí)驗(yàn)并記錄;5,分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象;6,得出結(jié)論.
(1)觀察法
晶體和非晶體的熔化特點(diǎn)、液體的沸騰特點(diǎn)
(2)等效替代法
探究平面鏡成像規(guī)律 用2個(gè)一樣的蠟燭
學(xué)習(xí)伏安法測電阻之后,要求學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn),在上述實(shí)驗(yàn)中缺少電壓表或電流表,其它器材不變,另有一個(gè)已知阻值的定值電阻供選用,要求測出未知電阻
(3)控制變量法;
探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素、電流跟電壓電阻的關(guān)系、影響電熱功率大小的因素、影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素、影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素、決定壓力作用效果的因素等等
(4)轉(zhuǎn)換法;
煤油吸熱,觀察煤油溫度變化
磁性強(qiáng)弱,看吸引大頭針的數(shù)量
(5)實(shí)驗(yàn)推理法;(理想實(shí)驗(yàn)法)
牛頓第一定律
真空不能傳聲
(6)類比法等。
水壓和電壓類比, 水流和電流類比
(7)建立理想模型法;
用光線來表示光的傳播路徑和方向
(8)累積法
求微小物體的質(zhì)量
科學(xué)研究方法是指在研究中發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象、新事物,或提出新理論、新觀點(diǎn),揭示事物內(nèi)在規(guī)律的工具和手段。
這是運(yùn)用智慧進(jìn)行科學(xué)思維的技巧,一般包括文獻(xiàn)調(diào)查法、觀察法、思辨法、行為研究法、歷史研究法、概念分析法、比較研究法等。研究方法是人們在從事科學(xué)研究過程中不斷總結(jié)、提煉出來的。
由于人們認(rèn)識(shí)問題的角度、研究對象的復(fù)雜性等因素,而且研究方法本身處于一個(gè)在不斷地相互影響、相互結(jié)合、相互轉(zhuǎn)化的動(dòng)態(tài)發(fā)展過程中,所以對于研究方法的分類目前很難有一個(gè)完全統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)。常用的科學(xué)研究方法有:觀察法、調(diào)查法、歷史法、比較法、統(tǒng)計(jì)法、實(shí)驗(yàn)研究法、行動(dòng)研究法等。
一、觀察法 觀察法是進(jìn)行教育科學(xué)研究常用的一種方法。研究者依據(jù)一定的目的和計(jì)劃,在自然條件下,對研究對象進(jìn)行系統(tǒng)的連續(xù)的觀察,并做出準(zhǔn)確、具體和詳盡的記錄,以便全面而正確地掌握所要研究的情況。
觀察法的一般步驟是:(1)事先做好準(zhǔn)備,制訂觀察計(jì)劃,先對觀察的對象作一般的了解,然后根據(jù)研究任務(wù)和研究對象的特點(diǎn),確定觀察的目的、內(nèi)容和重點(diǎn),最后制定整個(gè)觀察計(jì)劃,確定進(jìn)行觀察全過程的步驟、次數(shù)、時(shí)間、記錄用紙、表格,以及所用的儀器等;(2)按計(jì)劃進(jìn)行實(shí)際觀察,在進(jìn)行觀察過程中,一般要嚴(yán)格按計(jì)劃進(jìn)行,必要時(shí)也可隨機(jī)應(yīng)變,觀察時(shí)要選擇最適宜的位置,集中注意力并及時(shí)作記錄;(3)及時(shí)整理材料,對大量分散材料進(jìn)行匯總加工,刪去一切錯(cuò)誤材料,然后對典型材料進(jìn)行分析,如有遺漏,及時(shí)糾正,對反映特殊情況的材料另作處理。二、調(diào)查法 調(diào)查法是研究者有計(jì)劃地通過親身接觸和廣泛考察了解,掌握大量的第一手材料,并在這一基礎(chǔ)上進(jìn)行分析綜合,研究有關(guān)教育實(shí)際的歷史、現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢,找出科學(xué)的結(jié)論,以指導(dǎo)教育實(shí)踐的方法。
調(diào)查法一般是在自然的過程中進(jìn)行,通過訪問、開調(diào)查會(huì)、發(fā)問卷、測驗(yàn)等方式去搜集反映研究現(xiàn)象的材料。調(diào)查法常同觀察法、歷史研究法、實(shí)驗(yàn)法等配合使用。
調(diào)查法的步驟是:(1)準(zhǔn)備,選定調(diào)查對象,確定調(diào)查范圍,了解調(diào)查對象的基本情況;研究有關(guān)理論和資料,擬定調(diào)查計(jì)劃、表格、問卷和談話提綱等,規(guī)劃調(diào)查的程序和方法及各種必要的安排;(2)按計(jì)劃進(jìn)行調(diào)查,通過各種手段搜集材料,必要時(shí)可根據(jù)實(shí)際情況,對計(jì)劃作相應(yīng)的調(diào)整,以保證調(diào)查工作的正常開展;(3)整理材料,研究情況,包括分類、統(tǒng)計(jì)、分析、綜合,寫出調(diào)查報(bào)告。三、歷史法 歷史法強(qiáng)調(diào)一國的歷史傳統(tǒng)和民族特性對教育的決定性作用,注重廣泛搜集被研究國家教育的歷史文獻(xiàn)資料,鑒別和整理史料,分析比較被研究國家教育的發(fā)生和發(fā)展過程,最后得出相應(yīng)的結(jié)論。
四、比較法 比較法是對某類教育現(xiàn)象在不同時(shí)期、不同社會(huì)制度、不同地點(diǎn)、不同情況下的不同表現(xiàn),進(jìn)行比較研究,以揭示教育的普遍規(guī)律及其特殊表現(xiàn)的方法。采用比較法要注意各個(gè)國家的社會(huì)經(jīng)濟(jì)制度、政治制度、歷史傳統(tǒng)、科學(xué)和技術(shù)以及文化發(fā)展的水平、教育理論及其在實(shí)踐中的反映,等等,明確可比較的指標(biāo)。
從而正確掌握某一國家教育發(fā)展的基本趨勢,明確可以借鑒和學(xué)習(xí)什么。 比較法的步驟是:(1)描述,準(zhǔn)確、客觀地描述所要比較的教育現(xiàn)象的外部特征,為進(jìn)一步分析、比較提供必要的資料;(2)整理,把搜集到的有關(guān)資料進(jìn)行整理,如做出統(tǒng)計(jì)材料,進(jìn)行解釋、分析、評價(jià),設(shè)立比較的標(biāo)準(zhǔn)等;(3)比較,對資料進(jìn)行比較和對照,找出異同和差距,提出合理運(yùn)用的意見。
比較法的使用要同其他方法互相配合。五、統(tǒng)計(jì)法 統(tǒng)計(jì)法是通過觀察、測驗(yàn)、調(diào)查、實(shí)驗(yàn),把得到的大量數(shù)據(jù)材料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分類,以求得對所研究的教育現(xiàn)象作出數(shù)量分析的結(jié)果的方法。
這是數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法在教育方面的應(yīng)用。在教育實(shí)際工作中,經(jīng)常使用描述統(tǒng)計(jì)研究情況,如整理實(shí)驗(yàn)或調(diào)查來的大量數(shù)據(jù),找出這些數(shù)據(jù)分布的特征,計(jì)算集中趨勢、離中趨勢或相關(guān)系數(shù)等,將大量數(shù)據(jù)簡縮,找出其中所傳遞的信息。
同時(shí),還可進(jìn)一步使用推斷統(tǒng)計(jì)法,即利用描述統(tǒng)計(jì)取得的信息,通過局部去推斷全局的情況。此外,近幾十年來隨著統(tǒng)計(jì)學(xué)的發(fā)展,提出了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),要求在較嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)研究中檢驗(yàn)設(shè)計(jì)中所列的自變量和因變量之間的關(guān)系。
統(tǒng)計(jì)法一般分為兩大步驟:(1)統(tǒng)計(jì)分類:整理數(shù)據(jù),列成系統(tǒng),分類統(tǒng)計(jì),制統(tǒng)計(jì)表或統(tǒng)計(jì)圖;(2)數(shù)量分析;通過數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算,找出集中趨勢、離中趨勢或相關(guān)系數(shù)等,從中找出改進(jìn)工作的措施。使用統(tǒng)計(jì)法,必須學(xué)會(huì)科學(xué)的推理方法和掌握統(tǒng)計(jì)計(jì)算的技術(shù)。
六、實(shí)驗(yàn)研究法 實(shí)驗(yàn)研究法是在人工控制教育現(xiàn)象的情況下,有目的有計(jì)劃地觀察教育現(xiàn)象的變化和結(jié)果的方法。實(shí)驗(yàn)法可分為實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)法和自然實(shí)驗(yàn)法。
前者基本上是在人工設(shè)置的條件下進(jìn)行,可借助各種儀器和現(xiàn)代技術(shù)。后者在日常教育工作的正常條件下進(jìn)行。
兩者都要保證受試者處在正常的狀態(tài)中。 實(shí)驗(yàn)法一般分三種:(1)單組法:就一個(gè)組或班進(jìn)行實(shí)驗(yàn),看施加某一實(shí)驗(yàn)因子與不施加實(shí)驗(yàn)因子,或在不同時(shí)期施加另一實(shí)驗(yàn)因子在效果上有什么不同;(2)等組法:就各方面情況相等的兩個(gè)班或組,分別施以。
1、探索性研究
對研究對象或問題進(jìn)行初步了解,以獲得初步印象和感性認(rèn)識(shí),并為日后周密而深入的研究提供基礎(chǔ)和方向。
2、描述性研究
正確描述某些總體或某種現(xiàn)象的特征或全貌的研究,任務(wù)是收集資料、發(fā)現(xiàn)情況、提供信息,描述主要規(guī)律和特征。
3、解釋性研究
探索某種假設(shè)與條件因素之間的因果關(guān)系,探尋現(xiàn)象背后的原因,揭示現(xiàn)象發(fā)生或變化的內(nèi)在規(guī)律。
擴(kuò)展資料:
科學(xué)研究的起源:
一類是經(jīng)驗(yàn)問題,關(guān)注的是經(jīng)驗(yàn)事實(shí)與理論的相容性,即經(jīng)驗(yàn)事實(shí)對理論的支持或否證,以及理論對觀察的滲透,理論預(yù)測新的實(shí)驗(yàn)事實(shí)的能力等問題;
另一類是概念問題,關(guān)注的是理論本身的自洽性,洞察力,精確度,統(tǒng)一性以及與其他理論的相容程度和理論競爭等問題。
科學(xué)研究提供的對自然界作出統(tǒng)一理解的實(shí)在圖景,解釋性范式或模型就是“自然秩序理想”,它使分散的經(jīng)驗(yàn)事實(shí)互相聯(lián)系起來,構(gòu)成理論體系的基本公理和原則,是整個(gè)科學(xué)理論的基礎(chǔ)和核心。
參考資料來源:搜狗百科—科學(xué)研究
現(xiàn)代自然科學(xué)研究方法 自然科學(xué)方法論實(shí)質(zhì)上是哲學(xué)上的方法論原理在各門具體的自然科學(xué)中的應(yīng)用。
作為科學(xué),它本身又構(gòu)成了一門軟科學(xué),它是為各門具體自然科學(xué)提供方法、原則、手段、途徑的最一般的科學(xué)。自然科學(xué)作為一種高級復(fù)雜的知識(shí)形態(tài)和認(rèn)識(shí)形式,是在人類已有知識(shí)的基礎(chǔ)上,利用正確的思維方法、研究手段和一定的實(shí)踐活動(dòng)而獲得的,它是人類智慧和創(chuàng)造性勞動(dòng)的結(jié)晶。
因此,在科學(xué)研究、科學(xué)發(fā)明和發(fā)現(xiàn)的過程中,是否擁有正確的科學(xué)研究方法,是能否對科學(xué)事業(yè)作出貢獻(xiàn)的關(guān)鍵。正確的科學(xué)方法可以使研究者根據(jù)科學(xué)發(fā)展的客觀規(guī)律,確定正確的研究方向;可以為研究者提供研究的具體方法;可以為科學(xué)的新發(fā)現(xiàn)、新發(fā)明提供啟示和借鑒。
因此現(xiàn)代科學(xué)研究中尤其需要注重科學(xué)方法論的研究和利用,這也就是我們要強(qiáng)調(diào)指出的一個(gè)問題。 一、科學(xué)實(shí)驗(yàn)法 科學(xué)實(shí)驗(yàn)、生產(chǎn)實(shí)踐和社會(huì)實(shí)踐并稱為人類的三大實(shí)踐活動(dòng)。
實(shí)踐不僅是理論的源泉,而且也是檢驗(yàn)理論正確與否的惟一標(biāo)準(zhǔn),科學(xué)實(shí)驗(yàn)就是自然科學(xué)理論的源泉和檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。特別是現(xiàn)代自然科學(xué)研究中,任何新的發(fā)現(xiàn)、新的發(fā)明、新的理論的提出都必須以能夠重現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果為依據(jù),否則就不能被他人所接受,甚至連發(fā)表學(xué)術(shù)論文的可能性都會(huì)被取締。
即便是一個(gè)純粹的理論研究者,他也必須對他所關(guān)注的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,甚至實(shí)驗(yàn)過程有相當(dāng)深入的了解才行。因此,可以說,科學(xué)實(shí)驗(yàn)是自然科學(xué)發(fā)展中極為重要的活動(dòng)和研究方法。
(一)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的種類 科學(xué)實(shí)驗(yàn)有兩種含義:一是指探索性實(shí)驗(yàn),即探索自然規(guī)律與創(chuàng)造發(fā)明或發(fā)現(xiàn)新東西的實(shí)驗(yàn),這類實(shí)驗(yàn)往往是前人或他人從未做過或還未完成的研究工作所進(jìn)行的實(shí)驗(yàn);二是指人們?yōu)榱藢W(xué)習(xí)、掌握或教授他人已有科學(xué)技術(shù)知識(shí)所進(jìn)行的實(shí)驗(yàn),如學(xué)校中安排的實(shí)驗(yàn)課中的實(shí)驗(yàn)等。實(shí)際上兩類實(shí)驗(yàn)是沒有嚴(yán)格界限的,因?yàn)橛袝r(shí)重復(fù)他人的實(shí)驗(yàn),也可能會(huì)發(fā)現(xiàn)新問題,從而通過解決新問題而實(shí)現(xiàn)科技創(chuàng)新。
但是探索性實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新目的明確,因此科技創(chuàng)新主要由這類實(shí)驗(yàn)獲得。 從另一個(gè)角度,又可把科學(xué)實(shí)驗(yàn)分為以下類型。
定性實(shí)驗(yàn):判定研究對象是否具有某種成分、性質(zhì)或性能;結(jié)構(gòu)是否存在;它的功效、技術(shù)經(jīng)濟(jì)水平是否達(dá)到一定等級的實(shí)驗(yàn)。一般說來,定性實(shí)驗(yàn)要判定的是“有”或“沒有”、“是”或“不是”的,從實(shí)驗(yàn)中給出研究對象的一般性質(zhì)及其他事物之間的聯(lián)系等初步知識(shí)。
定性實(shí)驗(yàn)多用于某項(xiàng)探索性實(shí)驗(yàn)的初期階段,把注意力主要集中在了解事物本質(zhì)特性的方面,它是定量實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)和前奏。 定量實(shí)驗(yàn):研究事物的數(shù)量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)。
這種實(shí)驗(yàn)側(cè)重于研究事物的數(shù)值,并求出某些因素之間的數(shù)量關(guān)系,甚至要給出相應(yīng)的計(jì)算公式。這種實(shí)驗(yàn)主要是采用物理測量方法進(jìn)行的,因此可以說,測量是定量實(shí)驗(yàn)的重要環(huán)節(jié)。
定量實(shí)驗(yàn)一般為定性實(shí)驗(yàn)的后續(xù),是為了對事物性質(zhì)進(jìn)行深入研究所應(yīng)該采取的手段。事物的變化總是遵循由量變到質(zhì)變,定量實(shí)驗(yàn)也往往用于尋找由量變到質(zhì)變關(guān)節(jié)點(diǎn),即尋找度的問題。
驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn):為掌握或檢驗(yàn)前人或他人的已有成果而重復(fù)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)或驗(yàn)證某種理論假說所進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)。這種實(shí)驗(yàn)也是把研究的具體問題向更深層次或更廣泛的方面發(fā)展的重要探索環(huán)節(jié)。
結(jié)構(gòu)及成分分析實(shí)驗(yàn):它是測定物質(zhì)的化學(xué)組分或化合物的原子或原子團(tuán)的空間結(jié)構(gòu)的一種實(shí)驗(yàn)。實(shí)際上成分分析實(shí)驗(yàn)在醫(yī)學(xué)上也經(jīng)常采用,如血、尿、大便的常規(guī)化驗(yàn)分析和特種化驗(yàn)分析等。
而結(jié)構(gòu)分析則常用于有機(jī)物的同分異構(gòu)現(xiàn)象的分析。 對照比較實(shí)驗(yàn):指把所要研究的對象分成兩個(gè)或兩個(gè)以上的相似組群。
其中一個(gè)組群是已經(jīng)確定其結(jié)果的事物,作為對照比較的標(biāo)準(zhǔn),稱為“對照組”,讓其自然發(fā)展。另一組群是未知其奧秘的事物,作為實(shí)驗(yàn)研究對象,稱為實(shí)驗(yàn)組,通過一定的實(shí)驗(yàn)步驟,判定研究對象是否具有某種性質(zhì)。
這類實(shí)驗(yàn)在生物學(xué)和醫(yī)學(xué)研究中是經(jīng)常采用的,如實(shí)驗(yàn)?zāi)撤N新的醫(yī)療方案或藥物及營養(yǎng)晶的作用等。 相對比較實(shí)驗(yàn):為了尋求兩種或兩種以上研究對象之間的異同、特性等而設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)。
即把兩種或兩種以上的實(shí)驗(yàn)單元同時(shí)進(jìn)行,并作相對比較。這種方法在農(nóng)作物雜交育種過程中經(jīng)常采用,通過對比,選擇出優(yōu)良品種。
析因?qū)嶒?yàn):是指為了由已知的結(jié)果去尋求其產(chǎn)生結(jié)果的原因而設(shè)計(jì)和進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)。這種實(shí)驗(yàn)的目的是由果索因,若果可能是多因的,一般用排除法處理,一個(gè)一個(gè)因素去排除或確定。
若果可能是雙因的,則可以用比較實(shí)驗(yàn)去確定。這就與謀殺案的偵破類似,把懷疑對象一個(gè)一個(gè)地排除后,逐漸縮小懷疑對象的范圍,最終找到謀殺者或主犯,即產(chǎn)生結(jié)果的真正原因或主要原因。
判決性實(shí)驗(yàn):指為驗(yàn)證科學(xué)假設(shè)、科學(xué)理論和設(shè)計(jì)方案等是否正確而設(shè)計(jì)的一種實(shí)驗(yàn),其目的在于作出最后判決。如真空中的自由落體實(shí)驗(yàn)就是對亞里士多德錯(cuò)誤的落體原理(重物體比輕物體下落得快)的判決性實(shí)驗(yàn)。
此外,科學(xué)實(shí)驗(yàn)的分類中還包括中間實(shí)驗(yàn)、生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)、工藝實(shí)驗(yàn)、模型實(shí)驗(yàn)等類型,這些主要與工業(yè)生產(chǎn)相關(guān)。 (二)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的意義和作用 1.科學(xué)實(shí)驗(yàn)在自然科學(xué)中的一般性作用 人類對自然界認(rèn)識(shí)的不斷深化過程,。
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