充分挖掘教材，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究精神

在課堂教學(xué)中教師不僅要合理利用教材中誘發(fā)學(xué)生探究的語(yǔ)言和學(xué)習(xí)內(nèi)容，同時(shí)又要結(jié)合學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)水平充分挖掘教材，有目的、有意識(shí)地創(chuàng)設(shè)能激發(fā)學(xué)生探究欲望的各種問(wèn)題情境，提出有思考價(jià)值的問(wèn)題，調(diào)動(dòng)學(xué)生的探究積極性，培養(yǎng)和提高學(xué)生的探究興趣和探究精神。那么，怎樣挖掘教材創(chuàng)設(shè)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究精神和能力的問(wèn)題情境呢？

人教版教材每一節(jié)內(nèi)容的編寫(xiě)欄目比較多，但眾多欄目都是圍繞一條主線，將知識(shí)以平面延伸展開(kāi)或縱向加深，同時(shí)通過(guò)一些鼓勵(lì)學(xué)生從中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并嘗試做出假設(shè)和猜想的探究話語(yǔ)，沒(méi)有或很少整體構(gòu)成一個(gè)引導(dǎo)學(xué)生立體的探究框架，因此，教師的智慧之一就是有效引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、組織學(xué)生建構(gòu)立體的探究框架，并在此基礎(chǔ)上通過(guò)對(duì)知識(shí)的橫向延伸和縱向加深進(jìn)一步完善立體的探究框架，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究精神和提高學(xué)生科學(xué)探究能力之目的。

例如在人教版《必修2》第六章《太陽(yáng)與行星的引力》一節(jié)中，教材的編寫(xiě)首先是圍繞“太陽(yáng)與行星間的引力”這條主線，以五個(gè)問(wèn)題構(gòu)成“太陽(yáng)與行星間的引力”的知識(shí)平面：①什么原因使行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)？②太陽(yáng)對(duì)行星的引力和向心力之間有什么關(guān)系？③行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的向心力與行星的質(zhì)量、運(yùn)行的周期、兩者之間距離有什么關(guān)系？④太陽(yáng)對(duì)行星的引力與行星對(duì)太陽(yáng)的引力兩者的關(guān)系是怎樣的？由此得到的結(jié)論是什么？⑤由第谷的數(shù)千個(gè)觀測(cè)數(shù)據(jù)到開(kāi)普勒三大定律再到太陽(yáng)與行星間引力的關(guān)系式，你感悟到了什么？圍繞這些誘發(fā)學(xué)生探究的問(wèn)題，根據(jù)學(xué)生已有的勻速圓周運(yùn)動(dòng)、開(kāi)普勒第三定律、牛頓第三定律的知識(shí)引導(dǎo)學(xué)生推導(dǎo)出太陽(yáng)與行星間的引力符合F=GMm/r²結(jié)果。

若教師再能夠?qū)滩膬?nèi)容橫向延伸和縱向加深創(chuàng)設(shè)下列五個(gè)具有培養(yǎng)學(xué)生探究精神和能力的問(wèn)題情境，自然就給學(xué)生建立起一個(gè)立體的探究框架。

1.為什么說(shuō)太陽(yáng)對(duì)行星的引力要指向橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)？如果引力的方向不是指向焦點(diǎn)行星將怎樣運(yùn)動(dòng)？（因?yàn)樾行抢@太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道是橢圓，太陽(yáng)處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上，如果引力的方向不指向焦點(diǎn)行星的運(yùn)動(dòng)將不符合曲線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。復(fù)習(xí)了開(kāi)普勒第一定律，培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)探究精神。）

2.為什么要假設(shè)行星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)是圓周？（物理研究問(wèn)題的方法之一是建立理想化模型，教給學(xué)生研究物理問(wèn)題的方法。）

3.為什么當(dāng)假設(shè)了行星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)是圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)就可以認(rèn)為是勻速圓周運(yùn)動(dòng)？（根據(jù)開(kāi)普勒第二定律可推出，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)應(yīng)用物理知識(shí)解決物理問(wèn)題的能力。）

4.不同行星到太陽(yáng)的距離r不同，繞太陽(yáng)的公轉(zhuǎn)周期T也不同，但為什么要探究太陽(yáng)對(duì)行星的引力F跟行星到太陽(yáng)的距離r的關(guān)系，而不探究太陽(yáng)對(duì)行星的引力F跟行星繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)周期T的關(guān)系？如果探究這個(gè)引力與公轉(zhuǎn)周期的關(guān)系，將是怎樣的關(guān)系？其結(jié)果是否具有普遍意義？（其結(jié)果顯然對(duì)兩個(gè)相對(duì)靜止的物體不適合，不具有普遍意義，同時(shí)也為下一節(jié)“萬(wàn)有引力定律”的探究埋下伏筆。人類對(duì)事物的認(rèn)識(shí)都是從特殊到一般，物理研究問(wèn)題的方法常常也是由特殊到一般。教給學(xué)生科學(xué)探究的科學(xué)思想和科學(xué)方法。）

5.第谷為描述行星的運(yùn)動(dòng)積累了近萬(wàn)條觀測(cè)數(shù)據(jù)，開(kāi)普勒將這些繁雜的數(shù)據(jù)變成了簡(jiǎn)單的三句話，使人眼前一亮，豁然開(kāi)朗，正如教材中（第二節(jié)科學(xué)足跡欄目）所寫(xiě)的：為此開(kāi)普勒曾欣喜若狂地說(shuō)：\"16年了……我終于走向光明，認(rèn)識(shí)到的真理遠(yuǎn)超出我的熱切期望。”……不過(guò)，開(kāi)普勒并不知道，他所發(fā)現(xiàn)的三個(gè)定律還蘊(yùn)藏著極其重大的“天機(jī)”，那就是萬(wàn)有引力定律。是牛頓揭露了這個(gè)“天機(jī)”，回首《必修1》第四章首的一句話：一位英國(guó)詩(shī)人歌頌牛頓的詩(shī)句“自然和自然的法則在黑暗中隱藏，上帝說(shuō)，讓牛頓去吧，于是一切都被照亮。”至此你對(duì)科學(xué)探究的魅力又有何感想呢？（又一次喚起學(xué)生對(duì)科學(xué)探究的熱愛(ài)和親近，以至“著迷”。這就是科學(xué)探究精神的培養(yǎng)，就是情感態(tài)度價(jià)值觀的培養(yǎng)。）

人教版物理教材所呈現(xiàn)的內(nèi)容，正像該套教材的副總主編彭前程教授所說(shuō)的：“教材呈現(xiàn)的方式有利于學(xué)生學(xué)習(xí)方式和教師教學(xué)方式的轉(zhuǎn)變……關(guān)注科學(xué)方法，關(guān)注科學(xué)探究精神和科學(xué)探究能力的培養(yǎng)。”引導(dǎo)學(xué)生充分的利用教材、深挖教材，引導(dǎo)學(xué)生多提出問(wèn)題，從培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究精神做起，使教師和學(xué)生的科學(xué)探究能力同步提高。

編輯 張曉楠