物理教學中如何培養學生的科學探究品質

摘 要： 本文就如何在物理教學中培養學生的科學探究品質提出了一些措施。

關鍵詞： 物理教學 科學探究品質 培養

物理課程標準指出：“義務教育階段的物理課程應以提高全體學生的科學素質為主要目標，全面提高公民的科學素質。”“應改變過分強調知識傳承的傾向，讓學生經歷科學探究過程，學習科學研究方法，培養學生的探索精神、實踐能力，以及創新意識。”筆者就如何在物理教學中培養學生的科學探究品質提出以下措施。

一、利用物理學家的偉大人格影響學生，培養學生不屈不撓的科學探究精神。

物理學是一門尖端科學，這是無數物理學家為之奮斗的結果，是他們堅毅品格的具體體現。他們為科學而獻身、為真理而奮斗的精神永遠值得后人學習和稱頌。斯蒂芬·霍金是本世紀享有國際盛譽的偉人之一，出生于伽利略逝世周年紀念日，劍橋大學應用數學及理論物理學系教授，當代最重要的廣義相對論和宇宙論家。他因此被譽為繼愛因斯坦之后世界上最著名的科學思想家和最杰出的理論物理學家。他還證明了黑洞的面積定理。霍金的生平是非常富有傳奇性的，在科學成就上，他是有史以來最杰出的科學家之一。他因患盧伽雷氏癥（肌萎縮性側索硬化癥），禁錮在一張輪椅上達20多年。但他身殘志堅，克服了殘廢之患而成為國際物理界的超新星。他不能寫，甚至口齒不清，但他超越了相對論、量子力學、大爆炸等理論而邁入創造宇宙的“幾何之舞”。盡管他那么無助地坐在輪椅上，但他的思想卻出色地遨游于光袤的時空，解開了宇宙之謎。

在教學中，教師應該注重挖掘存在于物理學知識背后的這些活生生的實例，用物理學家在創造偉大業績時所表現的偉大人格力量來影響教育學生，對幫助學生形成良好的世界觀，塑造學生堅毅的品格，都會起到潛移默化的作用。如通過課后閱讀材料介紹奧斯特發現電流磁效應，說明物理學家之所以能取得輝煌的成就，除了本身所具有的聰明才智外，刻苦勤奮地學習和工作，善于捕捉稍縱即逝的靈感更為重要，從而鼓勵和激發學生從現在開始更加發奮地學習，將來為國家作貢獻；通過介紹物理學家安培取得輝煌成就的原因是靠勤奮自學、刻苦鉆研的頑強意志，讓學生感受物理學家的人格美、情操美。這樣的例子很多，在中學物理教材中提到的物理學家，幾乎都有其人格的閃光點。如果結合物理科學史的教學向學生介紹科學家的片段事跡，以物理學家的言行為例對學生進行思想點撥，既可以加深學生對知識的印象，又可以使學生的思想不斷地得到升華，增強學生的道德觀念，從而培養學生不屈不撓的科學探究精神。

二、重視科學方法的教學，為學生進行科學探究打下良好的基礎。

在《初中物理課程標準》中，科學探究既是學生的學習目標，又是重要的教學方式之一。在探究科學規律的過程中，學生通過動手動腦，通過物理學知道“再發現”過程，能夠體驗到科學探究的樂趣，學習科學家的科學探究方法，領悟科學的思想和精神，掌握科學學習的策略和科學的思維方法，從而提高科學素質。

物理教學中常用的科學方法有：猜想法、控制變量法、等效替代法、轉換法、理想化方法、類比法、圖像法、歸納法、比較法、演繹法、推理法、想象法、逆向思維法、宏觀與微觀結合法、累積法、微分法等。要想使物理教學達到新課程標準確定的目標，我們必須重視物理教學中蘊含的這些大量的科學方法，把它們滲透到教學活動中去，適時向學生介紹、點撥，讓學生在學習活動中去體驗、體會科學方法，逐步提高學生科學探究能力，掌握一些科學方法，為學生進行科學探究打下良好的基礎。

三、注重物理實驗教學，培養學生的科學探究能力。

物理實驗從確立實驗目的到設計實驗，直至最后的結果分析，其實驗過程實質就是科學探究的過程，因此物理實驗是培養學生科學探究能力的重要途徑。我們應利用物理實驗培養學生科學探究的能力。例如在學習“電阻”時，我們要把決定電阻大小的因素問題盡可能設計成富有探究性、創造性，并具有可操作性的實驗或實踐課題。

1.提出問題：由教師直接提問電阻的大小與哪些因素有關？

2.猜想與假說：由學生思考并互相補充得出電阻的大小可能會跟導線的長度、材料、橫截面積、形狀、溫度等因素有關。

3.制定計劃與設計實驗：引導學生制定利用控制變量法來進行實驗的計劃，思考需要測量的數據與可能需要的實驗器材，如電源、燈泡、電流表、導線、電壓表等。

4.進行實驗和收集證據：對學生進行分組，并各選擇一個因素進行實驗研究。

5.根據證據進行解釋：由各組選派代表，提供實驗數據并作出解釋。

6.交流與檢驗：將其與學生的實驗結論進行比較，引導學生進行實驗誤差分析。

事實證明，學生通過實驗獲得的學習效果與科學探究能力發展，比教師做演示實驗或在黑板上講理論的效果要好得多。只有在實驗基礎上建立了正確的、經得起實踐檢驗的理論，才能由表及里，達到對客觀事物的規律性認識。在物理教學中，創造條件加強探究性實驗教學，是培養學生實踐操作和科學探究的能力的重要途徑。

四、綜合利用多種評價手段，激勵學生積極主動地進行科學探究。

科學態度是人對待科學的一種心理傾向，對科學態度的評價，既要看教師在教學過程中是否體現和滲透科學態度中的各項內涵，又要看學生在學習過程中是否初步形成優良的科學態度。教育工作是教師與學生、學校和社會相關的系統工程，教師自身的科學素養會使學生產生共鳴，起到潛移默化的教育作用。為使評價盡可能客觀、全面，教師要綜合利用各種評價手段對學生科學成就的所有方面進行評價，包括科學探究的精神、探究態度和科學探究的能力，對自然界的理解、對科學本質和作用的理解等。例如，調查法側重于科學精神和科學態度的評價。訪談法、情境式筆試的編制與評價、筆試與操作結合型的測試與評價、“四小”活動的組織與評價等都屬于表現性評價，它們主要是通過學習成果與過程的測驗，以及客觀測驗以外的行動、作品、展示和操作等更真實的表現來展示學生的口頭表達能力、文字表達能力、創造能力、實踐能力，從而進行評價的方法；而概念圖評價法、檔案袋評價法、綜合探究活動研討評估法、問題測驗法等都屬于真實性評價，它提供給學生真實情景中的種種問題、挑戰，以供學生應用相關知識、技能、態度和智慧，學生在理解的基礎上應用信息，展現其對已有知識的駕馭能力。真實性評價的采用一是要注意任務取樣的準確，二是要注意取樣的相對多元化，使評價的信度和效度達到理想的狀況。

科學探究學習的多元評價使得教師更加關注過程評價，更能反映學生的實際操作能力和對科學研究過程的真實體驗。實踐表明，教師運用這些評價方式的確能大大地促進學生的科學探究學習。

參考文獻：

［1］教育部基礎教育司.走進新課程.北京師范大學出版社，2002.

［2］中華人民共和國教育部制定.全日制義務教育物理課程標準.北京師范大學出版社，2003.

參考網址：

［1］霍金小傳.http://ertong.3861.com.cn/gushi/gushi_6941.html.

［2］http://www.being.org.cn/ncs/phys/phys.htm.