在物理教學中培養學生的科學探究能力

　　隨著新課程改革的進一步實施，探究式教學在物理課中的地位和效果越來越突出，作為一種教學思想和新的教學模式，科學探究重在培養學生的創造精神和實踐能力，使學生不僅僅學到知識，更重要的是在探究過程中培養學習興趣，掌握科學探究的方法，激發靈感，體驗成功的喜悅。沿著這樣的學習方向，讓學生充分發揮自主學習能力，調動學生的積極性，使學生參與探究過程，通過搜集證據，去尋找解決問題的途徑和方法，自主科學地獲得知識與技能。
　　《普通高中物理課程標準（實驗）》的課程總目標明確指出：學習科學探究方法，發展自主學習能力，養成良好的思維習慣，能運用物理知識和科學探究方法解決一些問題。這對科學探究提出了具體的要求，體驗科學探究過程，了解科學研究方法成為一個非常重要的目標。利用課本上的典型實驗，引導學生發散思維，對實驗重新設計，這是一個比較實用而且非常有意義的方式。
　　一、營造良好的學習氛圍，培養學生的問題意識
　　愛因斯坦曾經說：“提出一個問題往往比解決一個問題更重要。”問題意識是思維的動力，是創造精神的搖籃。強化問題意識是新課改的呼喚，是培養學生創造能力的起點。教師必須在課堂上營造自由的氛圍，使學生敢問，盡量讓學生感受到身處一種民主、自由、平等、和諧的環境，鼓勵學生大膽發問，對提出獨特新穎的問題的學生應及時鼓勵，抓住機會樹立學生的自信心，培養學生的問題意識。教師在設計教學時要注重設置問題意識的培養的環節及方法，通過開放性的問題設置，豐富多樣的課堂表現形式，激發學生的學習熱情，喚醒學生的認知沖突，使學生通過新知與舊知、新知與生活經驗的沖突找到提出問題的結點。
　　二、發揮物理實驗的功能，開發科學探究資源
　　物理學家丁肇中說：“自然科學不能離開實驗的基礎，特別是物理學，是從實驗中產生的。”物理學是一門實驗科學，實驗教學是一種課堂直觀教學，它不僅有利于提高課堂效果，而且有利于提高學生的實踐能力和創新思維能力。
　　1.收集實驗資源。這里所說的實驗，不局限于物理教材上所列出的實驗，教師可以根據教學的需要，進行實驗的開發。比如：在復習《測定玻璃的折射率實驗》之前，設置探究情境。我給學生布置了兩道思考題作為探究的內容，由學生在課后進行分組討論研究。題目如下：（1）除了書中的用平行玻璃磚測折射率的方法之外，你還能想到用什么光學元件測玻璃的折射率？具體的原理、方法及光路圖是什么樣的？（2）如何測液體的折射率？以水為例，你能設計出幾種方法？具體的光路及操作方法是什么樣的？在課堂上請學生將他們自己的想法展示出來，先由學生進行討論評價，之后我進行總結。有的同學的方法是從做過的物理題演繹而來，有的是根據課堂上講到的方法演繹而來，這都說明學生進行了充分的思考、深入的研究。從中足以看出這一節課對他們的啟發作用。學生親身體驗和感受了獲取知識和能力的探究過程，體驗了通過探究獲得知識和能力的快樂，提高了學習物理的興趣。通過實踐，學生對科學探究有了初步的了解，為今后的科學探究打下了良好的基礎。
　　2.在條件允許的情況下盡量添加內容，多做實驗。物理實驗雖然操作麻煩，但做過之后效果就是不一樣。物理課將來就是實驗課，在實驗進行中會伴隨師生共同的靈感火花，是創造性思維的源泉。例如，新教材對實驗的處理，將一些驗證性實驗改為探究性實驗，如牛頓第二定律實驗、動量守恒定律實驗等。
　　3.改編課本中的演示實驗，將其改為分組實驗。很多問題，單憑教師的講解和演示是難以達到預期的效果的，而且學生的注意力不夠集中，思維并不積極，要想辦法提高參與率，讓他們自己去完成，將認知、實踐的擔子轉移到學生肩上。
　　三、培養良好的觀察能力
　　心理學研究表明：觀察是指有目的、有計劃、有思維活動的知覺活動。觀察能力最寶貴的品質是從平凡的現象中發現不平凡的東西，從表面無關的東西里發現規律。觀察前要有明確的目的、周詳的計劃，要觀察什么，為什么要觀察，觀察的細致程度，關鍵環節、重點、詳略都應分配不同的注意力。教師必須做好引導，使學生根據受教學計劃和實驗目的進行觀察。觀察過程要井然有序，可以從整體到局部，也可以根據方向從左向右、從上而下、從大到小，等等，根據具體實驗而定。注意力要專注和分配相結合。在科學探究觀察中，需要注意力高度集中，也需要有良好的分配。沒有專注的注意力就不可能進行有效的觀察，同樣，沒有適當的注意力分配則往往會放過某些重要的細節，使一些重要的發現與自己擦肩而過。
　　四、培養學生的合作能力
　　學生合作、交流的過程，不僅僅是一個人與人的交往過程，更是一個團隊協作的過程。如：在探究平拋運動的規律的實驗中，組裝、調節器材，放球、收球，記錄軌跡等都需要學生的分工、合作，學生通過合作才能順利完成實驗。在與他人合作交流過程中學生可以實現信息與資源的整合，不斷擴展和完善自我認識，學會交往，學會參與，學會尊重他人。合作交流有助于培養學生的合作精神、團隊精神和競爭意識，也有助于因材施教，通過生生之間的交流，從而真正實現使每個學生都得到發展的目標。
　　五、培養學生的質疑精神
　　科學發展的歷史告訴我們，科學本身是在不斷地批判過程中逐步完善和發展的。而批判的基礎是質疑，沒有質疑就不會有批判，沒有質疑就不會有新的追求、進步，就不會有創新。在當前物理學科教學中，培養學生敢于質疑的精神，最迫切的是要允許和鼓勵學生個性的發展，只有具備獨立個性的學生才能不畏權威，敢于與眾不同，標新立異，不唯書、不唯上、不盲從、不迷信地對待科學，通過自己的探索，獨立地思考，去判斷各種理論觀點的真假。在教學設計中，教師應用心設計問題，營造質疑環境，創建合諧課堂，讓學生敢于質疑，勇于質疑。充分開發學生的自主學習能力，發揮學生的主體地位，主動進行科學探究。
　　總之，實踐出真知，在物理教學中培養學生的科學探究能力，是新課改的要求，更是時代的要求，在教學中教師應注意利用一切可利用的機會，培養學生的科學探究能力，使學生適應時代的潮流，成為具有創新精神的人才。