科學探究對學生能力的培養(yǎng)

徐平

物理是一門以觀察和實驗為基礎的學科，而學生認識物理世界的重要方法之一就是探究。科學探究是追尋問題本質(zhì)，是人類科技及生產(chǎn)力進步的支撐，同時是學生積極主動獲取知識的一個重要途徑。

新課程標準中的科學探究是指在教師指導和啟發(fā)誘導下，以學生獨立自主學習和合作討論為前提，以現(xiàn)行的物理教材為基本探究內(nèi)容，以學生周圍世界和生活實際為參照對象，為學生提供充分自由表達、質(zhì)疑、探究、討論問題的機會，讓學生通過個人、小組、集體等多種方式，將自己所學知識應用于解決實際問題的一種科學的教與學的組織形成，它既是物理教學的內(nèi)容，更是物理教學的重要方法之一。教材的編制及近幾年來全國各地的中考試題也確實反映出各地都非常重視對學生科學探究能力的考察，命題者對于這方面在命題過程中，時常會出一些獨樹一幟的好題，成為試卷的“亮點”，所以，這也積極引導廣大教師在教學中重視實驗教學，積極開展探究，避免探究的形式化，特別注重培養(yǎng)學生科學探究能力。

興趣是最好的老師，在教育活動中盡可能調(diào)動學生的積極性和主動性，如果學生在活動中能感受到有趣、快樂，就會愿意主動參與，寓教于樂，這樣教學效果就會事半功倍，提高吸引力。蘇科版初中教材就是以科學探究為核心的，突出了以學生為本，注重科學探究，讓學生在科學探究中學到新課程標準要求的知識和技能，體驗到探究的樂趣。教材中有很多科學探究的引入，這些是編寫組成員精心設計的，有一定的新穎性。例如：“探究平面鏡成像的特點”時教師首先根據(jù)教材做一個魔術引入，魔術前向?qū)W生設問：“蠟燭可以在火中燃燒嗎？”絕大多數(shù)學生大膽回答“不能”。然后教師展示魔術，教師在茶色玻璃后放了一支蠟燭，它竟然能在“水中燃燒”，大多數(shù)學生都發(fā)出驚奇的感嘆：“怎么可能啊，肯定有詐！”在學生興致高昂的時候揭開魔術謎底，實質(zhì)上是平面鏡成像，由此引入課題，探究平面鏡成像的特點，這樣學生在自然而然中快樂地進入今天新課知識的探究中，才有可能提高學生的探究能力。

一、設計多樣化，提高學生分析能力

科學探究一般由提出問題、猜想與假設、制訂計劃與設計實驗、進行實驗與搜集證據(jù)、分析與論證得出結論、提出新的問題、交流與合作七個環(huán)節(jié)構成，而這七個環(huán)節(jié)的結構關系是環(huán)環(huán)相扣、彼此促進的。在學生的科學探究過程中，可以涉及全部要素，但筆者認為一開始七個環(huán)節(jié)全部由學生探究完成，難度太大，教師也反映這樣會比較費時耗力，完不成教學任務，所以筆者認為教師可以根據(jù)班級實際情況及探究內(nèi)容確定，有選擇性地重點涉及某個或某些探究環(huán)節(jié)進行探究設計。

例如：“探究動能大小與哪些因素有關”一節(jié)教學中，通過對學情的詳細分析，如果探究目標確定在培養(yǎng)學生設計實驗的能力上，那么探究設計的重點就放在“制訂計劃和設計實驗”上。又如“探究充水玻璃管中氣泡的運動規(guī)律”的實驗中，若重點是為了培養(yǎng)學生根據(jù)數(shù)據(jù)畫出氣泡運動的路程與時間的關系圖像，并分析圖像，試著找出勻速直線運動的規(guī)律，所以探究的重點可設計在數(shù)據(jù)和圖像分析與歸納上，引導學生分析數(shù)據(jù)間的關系，得出實驗結論。這樣，在不同的探究實驗中，通過多樣的設計，讓學生有所側(cè)重地體驗某一個或某幾個探究環(huán)節(jié)，通過教師長期有的放矢的訓練，學生的探究能力一定可以一步步得到提高。

二、觀察方法多，增強學生觀察能力

初中物理教學通過觀察實驗的方法學習物理知識，在學生周圍有很多可以觀察的事物，但現(xiàn)在的學生往往視而不見，不會觀察，更談不上提出有價值或值得思考的問題，這也不能全怪學生，他們?yōu)榱藨吨锌夹枰龃罅棵撾x實際、重復的練習，所以教師首先要在觀念上端正，需要加強引導學生注意觀察，減少學生的死記，教材中有許多給學生觀察發(fā)現(xiàn)的機會，教師在平時探究實驗中可以教學生一些觀察的方法。當學生參與了實驗活動，發(fā)現(xiàn)了許多自己未曾注意到的現(xiàn)象，提出一些希望能夠解決的問題，他們的好奇心就被激發(fā)出來。

教師在實驗探究過程中，可以有目的地對學生進行觀察訓練，掌握科學的觀察方法。方法一：整體全面觀察。例如“探究光的反射規(guī)律”的實驗中，既要觀察角的大小關系，又要觀察線的位置關系，更要判斷三線是否共面。又如“探究冰的熔化特點”時引導學生觀察整個物理現(xiàn)象發(fā)生的過程、產(chǎn)生的條件、熔化的特點。這樣從多角度、全面對實驗現(xiàn)象進行觀察，全面分析各種現(xiàn)象的聯(lián)系，才能得出正確結論。

方法二：按順序觀察。如“探究凸透鏡成像規(guī)律”中，①在u>2f區(qū)域，成倒立縮小的實像，②在u=2f處，成倒立等大的實像，③在f

方法三：在對比中觀察。“探究冰、燭蠟的熔化特點”時引導學生對比觀察冰、燭蠟熔化時有什么相同之處，又有什么不同之處。讓學生在對比中發(fā)現(xiàn)規(guī)律，獲得清晰印象，加深對知識的理解和記憶。

三、數(shù)據(jù)保真實，培養(yǎng)學生實事求是

探究實驗意在培養(yǎng)學生實事求是的嚴謹?shù)目茖W態(tài)度，體現(xiàn)物理學科的特點，使學生養(yǎng)成嚴肅認真、一絲不茍、尊重證據(jù)、堅持真理的優(yōu)良品質(zhì)。在實驗過程中要求學生仔細觀察實驗現(xiàn)象，真實地記錄數(shù)據(jù)。一些學生操作不認真，根據(jù)已知規(guī)律拼湊數(shù)據(jù)，這在具體探究中要及時制止和糾正。在“探究動滑輪的特點”的實驗中，在實際操作中，彈簧測力計的示數(shù)不是正好等于物重的1/2。有些學生明明測出的數(shù)據(jù)也不是正好等于物重的1/2，但是仍然根據(jù)自己既有的規(guī)律湊數(shù)據(jù)，學生的這些不嚴謹?shù)膽B(tài)度往往也造成了考試中的失分點，教師要充分抓住機會，引導學生實事求是地填寫數(shù)據(jù)，認真分析數(shù)據(jù)，論證出多種原因?qū)е聫椈蓽y力計示數(shù)不是正好等于物重1*2，最后得出正確結論。要讓學生知道，探究過程一定要從實際出發(fā)，通過嚴謹?shù)姆治鲞^程領悟最后的結論，同時讓學生了解科學家的科學成果來自于實事求是的科學態(tài)度，正如課程標準中所提出的，“實驗室是培養(yǎng)學生科學態(tài)度和科學作風的場所，教師應培養(yǎng)學生對實驗嚴肅認真的態(tài)度，對實驗結果實事求是，如實記錄實驗數(shù)據(jù)，并把實事求是的作風帶到平時的學習和生活中去”。有位偉人曾經(jīng)指出：“知識的問題是一個科學問題，來不得半點虛偽和驕傲。”也就是說，要尊重事實，如實反映事物的本來面貌，這樣才能客觀地揭示事物的內(nèi)在規(guī)律。

綜上所述，探究實驗的教學是新課標積極提倡的，實驗教學中多一些巧妙的引入，激發(fā)學生探究熱情，通過教師精心設計實驗，通過實驗探究提高學生分析能力，增強學生觀察能力，培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度，給學生不斷拓展自身智力的機會。