物理教學(xué)中如何加強(qiáng)科學(xué)探究

物理學(xué)是以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科.在物理教學(xué)中，我們應(yīng)避免只把前人總結(jié)的規(guī)律直接傳授給學(xué)生的做法，而要引導(dǎo)學(xué)生重視學(xué)習(xí)過程中的科學(xué)探究，培養(yǎng)他們的探究能力.所謂科學(xué)探究就是讓學(xué)生去模擬科學(xué)家的工作過程，按照一定的科學(xué)思維程序去探索學(xué)習(xí)的過程，從中學(xué)習(xí)科學(xué)方法，體驗探究過程的心理感受，提高科學(xué)探究的能力.

一、從新課程理念和內(nèi)容的變化入手

1. 舊理念的教學(xué)中突出“教”，忽視“學(xué)”，凸現(xiàn)的是以本為“本”，忽視了以“人”為本.新理念重視“學(xué)”，突出以“生”為本，強(qiáng)調(diào)填鴨不如啟發(fā)，會教不如會學(xué)，好教不如好學(xué)，師動不如生動，師忙不如生忙.科學(xué)探究正是體現(xiàn)了以“生”為本的教學(xué).

2. 新課程中科學(xué)探究的內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)與舊課程中的知識點相比，有明顯的不同:舊課程中的知識點基本上只是強(qiáng)調(diào)了物理知識的學(xué)習(xí)和技能的訓(xùn)練，而新課程內(nèi)容不僅注意了這一點，而且強(qiáng)調(diào)科學(xué)過程和科學(xué)方法的學(xué)習(xí)，關(guān)注科學(xué)、技術(shù)、社會的觀念滲透，注重科學(xué)態(tài)度、科學(xué)精神、科學(xué)探究能力的培養(yǎng).

3. 舊課程的實驗教學(xué)中存在著以下問題:一是實驗的研究性較弱，僅停留在能做好實驗的層次上;二是實驗量小，難度也不大，且與生活和生產(chǎn)實際的結(jié)合不夠;三是實驗內(nèi)容的范圍較窄，僅以驗證性實驗為主，沒有探究性實驗;第四，實驗的理論化、學(xué)術(shù)化傾向較重.為了改變以上的弊端，新教材設(shè)置了較多的探究性實驗，同時也使科學(xué)探究成為課堂的一種教學(xué)方式.例如人民教育出版社的《義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書·物理》中:初中階段總共開設(shè)學(xué)生分組實驗37個，其中屬于探究性實驗24個，探究性學(xué)生分組實驗占了64.86%，而在舊教材中初中階段要求開設(shè)的學(xué)生分組實驗只有18個，沒有探究性實驗.

二、依據(jù)思維程序循序漸進(jìn)實施

科學(xué)探究是一個創(chuàng)造性思維過程，是模擬科學(xué)家進(jìn)行科學(xué)研究的思維程序過程.因此學(xué)生的科學(xué)探究程序步驟可由如下的要素組成:提出問題→猜想與假設(shè)→制定計劃與設(shè)計實驗→進(jìn)行實驗與收集證據(jù)→分析與論證→評估→交流與合作.科學(xué)探究課題的選擇以及活動的范圍、層次都要考慮學(xué)生的年齡特點，必須循序漸進(jìn). 所探究課題應(yīng)該從小到大，探究活動要從簡單到復(fù)雜，逐步深入地探究，且整個探究活動中要體現(xiàn)教師的引導(dǎo)作用.不同階段的探究實驗，有不同的目標(biāo)要求，要將三維教學(xué)目標(biāo)滲透到各個探究實驗之中，使學(xué)生的探究能力得到提高.

三、善于組織引導(dǎo)創(chuàng)設(shè)探究情景

在實際的探究實驗中，完全由學(xué)生自發(fā)、主動、發(fā)現(xiàn)、提出科學(xué)問題是比較困難的，需要教師創(chuàng)設(shè)一定的探究情景，組織和引導(dǎo)學(xué)生通過觀察、感知、體驗后發(fā)現(xiàn)問題;或者創(chuàng)設(shè)一定的任務(wù)，讓學(xué)生在完成任務(wù)過程中，點燃智慧的火花，激活探究問題的思路.可按如下操作步驟:設(shè)置問題情景任務(wù)→分析歸納情境體現(xiàn)的內(nèi)在規(guī)律→引導(dǎo)學(xué)生提出問題.

例如:在鐵路旁的高山上落下的一個特別大的石塊，滾到鐵軌上擋住了火車的去路，想想辦法:怎樣用最短的時間在火車開來前排除危險，使火車能順利通過呢?學(xué)生的辦法很多:有的去找工人，幾個人一起用力拉;有的用小型裝卸工具;有的用推土機(jī)去推;有的用棍子撬;有的準(zhǔn)備到前方通知火車停下來……學(xué)生們的回答雖然各不相同，但都想出了解決問題的方法.用哪一種辦法最簡單易行呢?這就將科學(xué)探究的問題呈現(xiàn)在學(xué)生的腦海，同時又將情感態(tài)度價值觀的目標(biāo)滲透在其中.

四、制定探究計劃，避免包辦代替

教師不要急于告訴和引導(dǎo)學(xué)生回到自己或教材的要求上，而要體現(xiàn)學(xué)生智能結(jié)構(gòu)的多元性，進(jìn)而培養(yǎng)他們的探究能力，達(dá)成對知識形成多角度的豐富理解.學(xué)生制定探究計劃包括:目的、器材、過程、表格、數(shù)椐、分析等. 在這一過程中，一方面要體現(xiàn)科學(xué)家進(jìn)行科學(xué)研究的思想和方法，更重要的是使學(xué)生明確目的，帶著問題去研究.較好的做法是，先放手讓學(xué)生大膽設(shè)計，鼓勵小組之間、組與組之間認(rèn)真討論方案的可行性以及比較方案優(yōu)劣，對設(shè)計確實有困難的小組教師應(yīng)及時予以啟發(fā)引導(dǎo).

例如:怎樣能使電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量變?yōu)榭梢杂^察比較的現(xiàn)象?學(xué)生的設(shè)計方案多姿多彩，有的讓燒瓶里的空氣受熱膨脹而使玻璃管的紅水柱上升，有的讓燈絲發(fā)熱升溫而發(fā)光，有的讓火柴梗吸收電熱升溫達(dá)到著火點而燃燒，等等. 在這五彩繽紛的答案背后，我們看到了學(xué)生探究能力的提高，學(xué)生的發(fā)散思維和創(chuàng)造性思維能力同樣得到了提高.

五、注重交流評價，反思實驗優(yōu)劣

得出實驗的結(jié)論并不意味著科學(xué)探究的完成，對結(jié)果的評估、科學(xué)解釋、實驗反思必不可少.創(chuàng)造心理學(xué)信息催化理論認(rèn)為:倘若你有一種思想，我也有一種思想，而我們彼此交流，我們兩個人將各占有兩個思想，這是信息的擴(kuò)散性.信息擴(kuò)散的結(jié)果將產(chǎn)生新的思想，從而產(chǎn)生有價值的觀念，這就導(dǎo)致創(chuàng)造.所以教師對交流評價這個環(huán)節(jié)千萬不能忽視.評價與交流可以是自我反思、小組互評、組內(nèi)互評、師生互評.這樣既能讓學(xué)生體驗成功的快樂，又能激發(fā)學(xué)生產(chǎn)生更高層次的探究欲.

例如在完成平面鏡成像實驗探究后，有學(xué)生說:由于蠟燭點燃后煙霧污染教室，蠟燭熔化后的“油”污染桌面，蠟燭不容易固定等原因，用小手電筒代替蠟燭是比較恰當(dāng)?shù)?這是一個具有人性化的反思，該學(xué)生將環(huán)保理念滲透到了探究實驗反思中.

在物理教學(xué)中，如何加強(qiáng)科學(xué)探究的措施方法雖然不只這些，但上面所述的五方面是重要且可操作的.實踐證明，物理教學(xué)中加強(qiáng)科學(xué)探究，不僅培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力，而且有利于形成良好的科學(xué)品質(zhì)，養(yǎng)成敢于質(zhì)疑、善于交流、樂于合作的良好科學(xué)態(tài)度，也為學(xué)生的終身學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)，實現(xiàn)人本化教育.

責(zé)任編輯羅峰