科學探究專題復習教學體會

張肇丹

摘要：《全日制義務教育物理課程標準》將科學探究列入內容標準，科學探究既是學生的學習目標，又是重要的教學方式之一。平時的科學探究教學中可能只涉及部分要素，在初三總復習時，選擇一個教材上沒有出現的實例，引導學生進行完整的探究，組織學生進行科學探究專題復習。

關鍵詞：科學探究專題復習；七個要素

在進行初中物理新課程教學時，教師們已經帶領學生經歷了為數不多的科學探究?？紤]到學生知識儲備、能力水平及認知順序，教材中的科學探究往往只能側重某些環節。為了使學生對科學探究形成系統的認識，也使他們的探究能力得到全面的提高，有必要在總復習時，組織學生進行專題復習。我選擇了一個教材上沒有出現的實例，引導學生進行完整的探究。下面我談談這節課的教學體會，與大家交流、商討。

1提出可探究的問題

通過將近兩年的學習，學生基本上能從日常生活、自然現象或實驗的觀察中發現與物理學有關的問題，并能表述出來。但是，如果要學生提出可探究的問題，還需要教師的引導。

例如，上課時，我先展示如圖1所示的“月坑”圖片。要求學生觀察比較這些洞，看看有什么發現再把自己的發現進行加工，通過思考及小組討論后提出一個科學問題。通過分類把學生提出的問題分為“能回答的”和“還不能回答的”。對于“能回答的”如“月球上為什么有這么多坑洞?”教師扼要講解或學生簡單回答，即可。針對“還不能回答的”，又可分為“不宜或不能探究的”和“可探究的”。如“星球為什么會撞擊月球”的問題，探究難度大，且學生的知識儲備也不夠，則不做探究?？商骄康膯栴}中，有的是缺乏明確的探究方向的問題。如“為什么有的洞深有的洞淺?”，引導學生予以提升，轉化為一個便于探究的科學問題，如“月坑的深度與那些因素有關?”等。并確定本節課的探究問題一月坑的深度與哪些要素有關?

2有依據的猜想

引導學生應用已有的經驗和知識猜想影響月坑深度的因素有哪些，要求每種猜想都有它的依據。學生根據“投擲鉛球”、“落地籃球”等經驗及“壓強”、“重力勢能”、“動能”等知識，提出了不少猜想。再把這些猜想分類，如“質量”與“重力”為一類，“體積”與“直徑”為一類，考慮到學生的認知水平，就把“高度”與“速度”也歸為一類，等等。最后確定為：月坑的深度可能與流星的質量(重力)、體積(直徑)、下落高度(速度)及月球表面地質軟硬有關。這樣，探究目的就很明確了。

3教師引導下的制定計劃與設計實驗

雖然學生做過許多探究實驗，但對于較復雜的探究還會感到無從下手，或下手后總覺得困難重重。教師應加以引導，但要適當，達到指點迷津的效果，讓學生眼前一亮，自覺地聯想到學過的實驗方案和研究方法。這樣，既排除學生設計實驗的恐懼心理，又達到復習鞏固的目的。

我設計了這些問題，引導學生設計實驗。問題①本實驗要到月球上進行嗎?如不要，怎么辦?學生很快想到了用小球撞擊沙子等物體的模擬實驗。問題②研究一個量與多個因素的關系，應采用什么方法?本實驗要進行幾項的研究?問題③例如，探究月坑深度與流星質量關系時，應怎樣控制變量?問題④實驗需要哪些器材?問題⑤實驗裝置怎樣?(如圖2所示)問題⑥請你設計一張記錄表格。(提醒學生注意：表格上應含有必須收集的內容，而且要考慮實驗是多次的)問題⑦在探究報告上寫出你的實驗步驟。

4有目的進行實驗與收集數據

在此環節中，應以教師為主導，學生為主體，使學生通過觀察、分析實驗現象，從而弄清問題的本質，理解所學知識的內涵，培養學生的獨立解決實際問題和實驗技能的能力。該環節中要求學生：①具有初步的實驗操作技能，會使用簡單的實驗儀器和測量工具，能測一些基本的物理量。本實驗涉及到的實驗儀器和測量工具有鐵架臺、天平、刻度尺、量筒，等等。②明確觀察目標，明確需要收集的內容。要讓學生明確本實驗是研究小球撞擊物體表面時，物體下陷深度的問題，收集的信息有表格上的那些。在進行實驗之前，應強調這兩點內容。

5分析論證才能得出結論

實驗數據或信息只是反映客觀事實，它并不等于實驗結論，實驗結論是在數據或信息的基礎上進行科學分析的結果。如在“探究聲音不能在真空中傳播”的實驗中，收集到的實驗信息是玻璃罩中的空氣被抽出越多，聽到的聲音越小聲，憑現有的實驗條件也只能做到這點。這不是實驗結論，必須對此進行分析論證，且采用“科學推理”的研究方法，最后才得出“真空不能傳聲的結論。

本課題中，也應該選擇一些實驗小組的數據，如表1，引導學生采用比較的方法，分析概括，得出結論。

如此比較實驗1、2可知，當下落高度、體積和小球撞擊的表面相同時，小球的質量越大，坑的深度越深，說明坑的深度與小球的質量有關，等等。最后，請一位學生用自己的語言，客觀、準確地描述探究結論。

6不可缺少的評估

得出實驗結論并等于探究結束，還應對探究過程和探究結果進行反思、評價。評估對科學探究具有極其重要的意義。首先，通過對科學探究過程和結果的評估，從中揚長補短，不僅使本探究課題的方案直接得到了改進，而且在評估和改進方案的過程中，增長了知識，提高了相關技能，為今后對類似課題探究方案的優化奠定了較好的基礎。其次，在關注探究結果和探究猜想的差異的過程中，在關注探究過程未解決矛盾的過程中，將會涉及探究方案中沒有考慮的問題，這將可能引發出新的探究問題和獲得新的發現。再次，評估是對探究行為和獲取信息的可靠性、科學性從嚴密的角度重新審視的過程，它需要學生從更全面角度來思考和認識問題，這將有利于學生養成嚴謹的科學態度。

可以組織學生圍繞以下問題展開。①在探究過程中，按要求應該保持不變的物理量是否在操作中真正做到了保持不變?②測量的數據可靠嗎?你的實驗數據與其他同學的差異大嗎?如較大，找找原因。③探究結果是否與科學知識、自然事實相矛盾?④探究方案中有值得改進的地方嗎?等等。評估工作也可以穿插在其他環節中，如在進行實驗、分析論證等環節中。

7貫穿于探究始末的交流與合作

該要素貫穿于整個探究過程，如許多環節中的討論，實驗過程中的合作，寫下的探究報告，這些都是學生間、師生間的交流和合作。在交流和合作中，提醒學生做到以下幾點：①能準確表述自己觀點；②合作中注意既堅持原則又尊重他人；③能思考并接受別人好的意見，改進自己的探究方案；④有團隊精神。

當然，學生探究能力應該是逐步發展。只有我們平時教學中注重科學探究的教學，在活動中可只涉及或重點體現部分環節，側重培養學生的某些能力，遵守循序漸進的原則，有計劃、有步驟地培養學生的探究能力。在此基礎上，進行專題復習，給學生理理頭緒，讓學生對這塊內容形成體系，使他們的探究能力得到全面地升華。

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部全日制義務教育物理課程標準(實驗稿)[S].北京：北京師范大學出版社，2001

[2]物理課程標準研制組.全日制義務教育物理課程標準解讀[M].武漢：湖北教育出版社，2006.