科學探究法在物理教學中的意義

“注重科學探究，提倡學習方式多樣化”是新的物理課程標準提出的基本理念。中學物理教師應在新課程標準的指導下，倡導學生積極參與、勤于動手，培養學生處理信息、獲取新知識的能力，提高分析問題、解決問題的能力。在教學中注重科學探究，正是全面提高學生的興趣和能力，實現學習方式多樣化的重要手段。下面，筆者結合教學實踐談談對科學探究的幾點認識。

1.科學探究對物理教學的意義

1.1有助于學生學習方式的轉變。探究和接受是學生學習科學知識的兩種基本形式。但目前在中學物理教學中“灌輸式”太多，學生成了裝知識的容器。學生親身經歷、體驗、探究得太少，這樣不利于學生理解、掌握知識，形成學習能力。實際上，在學習某一概念、規律前學生頭腦中通過日常生活、生產及學習已經產生了一些物理知覺，有一些是正確的，對掌握、理解和形成物理概念、規律有一定的積極作用;但也有一些是錯誤的，它們在學生大腦中產生固定的模式并定型化，阻礙了學生掌握、理解新的知識，并使學生產生了一些片面的認識，教師即使反復講解、強調，但學生在分析問題時仍然會以生活概念為依據進行思考。教師只有引導學生親自探索，讓學生自己發現已有經驗與新發現的現象或事實有矛盾，他們才會自覺審視、反思并修正自己的知識經驗。

1.2有利于培養學生的科學素質。物理學不僅指物理知識本身，而且包括探究物理知識的思維過程和方法。物理學是“知識”、“過程”和“方法”的結合體。前人對物理學的研究積累了大量的物理知識、物理思想方法。教師通過探究式的教學，讓學生嘗試研究問題的過程，學習認知未知事物的方法，學生能不僅最終獲得物理知識，而且能讓在探究科學知識的過程中體驗和領悟科學家們的思維過程和思維方式，從而培養終身的探索樂趣、良好的思維習慣和初步的科學實踐能力。

1.3有利于學生樹立科學價值觀，培養創新能力。物理學是一門實事求是的科學。通過對物理課的學習，學生會逐步樹立尊重客觀規律的科學態度，敢于質疑，不迷信權威，樹立科學的價值觀。同時，學生科學探究的過程實際上是一個創新的過程，學生在教師創設的物理情境中發現和提出問題，并作出合理的猜想與假設，最后“發現”物理現象與規律。這一過程能使學生的創新潛能得到充分的開發。

2.科學探究的幾個要素

2.1提出問題。愛因斯坦說過:“提出一個問題比解決問題更重要。”學生提出問題的能力應該是逐步發展的，教師可充分發揮信息技術的整合作用，展現給學生一個有趣的故事、物理現象或物理事實，讓學生能夠從中發現問題并把自己的發現用問題的方式表現出來。鑒于學生的年齡特點和科學知識的局限，不是所有的問題都可以讓學生通過探究來解決，教師應該以學生提出的問題為探究內容，結合學生的實際進行篩選和梳理，選擇那些對學生的發展有意義、學生能夠探究的課題。

2.2猜想與假設。為了使探究具有一定的目的性和指向性，在學生探究之前，教師要讓學生根據已有的物理知識和實踐經驗，對確定探究的問題進行初步的猜想與假設。如電學課中的“水果電池”，能激發學生對蘋果導電性能的探究興趣，學生會提出自己的猜想和假設，思維非常活躍。

2.3制定計劃和設計實驗。制定計劃和設計實驗是從操作的角度把探究的猜想與假設具體化、程序化。一般做法是先分析該探究要解決哪些問題，每個問題有哪幾種解決問題的方法。根據現有條件和探索的要求，各應該選擇哪種方法為好，然后根據這些被選中的方法確定需要什么器材，按這些方法的邏輯關系構思出探究步驟的計劃。教師要引導學生在小組內互相交流探究計劃，尋找探究中的不當之處，并推測它在探究中產生的不良后果，從而體驗制定計劃和設計實驗在科學探究中的重要作用。教師可以讓少數學生去設計一些既有一定創新意識，又符合學生認知特點的探究方案。

2.4進行實驗和收集數據。教師指導學生根據探究方案，利用觀察實驗和其他的方法、技術收集數據、資料和信息。教師要讓學生對已有的數據和信息進行科學的分析和解釋，找出這些數據和探究課題之間的關系，進行科學的歸納和總結。如果涉及多個變量，教師要指導學生進行科學的分析和解釋。

2.5分析論證。教師應讓學生認識到:實驗數據并不等于探究結論。探究的結論是在數據的基礎上通過分析、論證所得出的具有普遍意義的規律。教師應引導學生整理收集各種信息、實驗數據和記錄，并應用科學的思維和方法通過分析、歸納找出規律，從而得出結論。

2.6評估。探究過程不是得出結論就結束了。學生通過探究得到了哪些啟示，為什么探究的結果與事先的預測不一樣，探究的設計和計劃的進行過程是否有缺陷，還有哪些地方需要改進?這些都需要學生去反思，從而發展學生的批判性思維。通過反思和評估，學生會逐步提高科學探究能力。

3.在探究式教學中教師和學生地位的轉變

在傳統教學中，教師是知識的先期擁有者。對教師來說，學生所要學習的知識是非常容易的。但學生作為初學者，在學習中遇到的困難可能很容易被教師忽略，這就使得教師和學生很難產生同樣的感受，這種師生之間不同的心態往往會對學生產生不良的影響。

在新課標指導下的教學，主要是以探究式學習為主，為了避免教師和學生之間的心理差異，教師的任務是引導學生和自己共同去探究新知識。教師應以同樣渴求知識的心理與學生一起參與新知識的探究，教師要把自己當作一名初學者，退到和學生同一起跑線上來思考問題、分析問題，共同體驗科學探究的過程。因此，探究式教學要求教師從知識的權威者變為知識學習的參與者、合作者。

4.對開展探究式教學的思考

探究式教學改變了課堂教學的面貌，改變了以往“灌輸式”教學方法。隨著教學理念的更新，教學方式也產生了變革，即變傳授式為積極探究式，變以教師為中心的封閉、靜態的講授過程為學生主動積極參與的開放式動態教學，變使學生消極呆板地學習為主動動手、動口、動腦地學習，激發學生的探究熱情，培養學生的探究意識，使學生的學習興趣、習慣、信心、競爭意識、主動性明顯增強，在討論交流過程中培養學生的合作能力、表達能力、思維能力、實踐能力和創新能力。

在教學中筆者發現了目前開展探究式教學中的一些不足。比如，學生受傳統教學方式影響較深，思維發散能力差等，這也反映了目前中學生的素質未能跟上。因此，探究式教學是一個循序漸進的過程。但是相信隨著我國素質教育的全面推進，學生自主發現、自主探索、自主解決問題的能力一定會得到加強，學習方式多樣化的目標也一定會實現。