中學生物理實驗科學探究能力的培養策略

石學彥

摘 要：探究是研究物理實驗的一種方法，也是學生學習的一種新方式。它不僅打破了傳統的學習方式，更能調動學生積極思考，嘗試創新的思維習慣。在高中物理探究學習中，教師要注重在實驗領域里尋求探索和突破，培養學生的科學探究能力，使物理實驗呈現出不斷探究、創新的新天地。

關鍵詞：實驗；科學探究能力；興趣

中圖分類號：G63 文獻標識碼：A 文章編號：1673-9132（2016）14-0290-079

物理是一門以實驗為主的學科。在物理教學中，無論是教師課堂演示實驗，還是學生分組實驗、課外實驗，都離不開對于科學問題的探究。可以說，探究是研究物理實驗的一種方法，也是學生學習的一種新方式。那么，在中學生物理實驗教學中，如何培養學生的科學探究能力呢？

一、培養學生科學探究的興趣

“興趣是最好的老師。”學生如果對物理實驗產生了濃厚的興趣，就會積極主動地進行科學探究。在物理教學中，教師應努力創設物理情境，提出問題，使學生產生極大的興趣和求知欲，提高學生主動參與學習的意識，激發他們的探究欲望。此外，教師還應鼓勵學生自己發現問題、提出問題，培養他們的問題意識，為開展探究性學習打下堅實的基礎。比如，學習《劃時代的發現》時，教師可以導入丹麥的奧斯特、法國的安培、瑞士的科拉頓等科學家的故事，這樣不僅可以激發學生的興趣，啟發學生積極思考、探究，增強探究欲望，還可以促進學生學習科學家堅持不懈的精神、創新精神、堅強的意志等高貴品質。看到科學家在獲得偉大發現的過程中也受著歷史局限性的束縛，也有過“可笑”的疏忽與失誤，學生便能從中學會不斷進取的科學精神，提高科學素養。又如，在學習《原子的核式結構模型》時，教師可以用多媒體課件播放模擬a粒子散射實驗的動畫。通過多媒體的運用，使抽象的內容形象化，便于學生認識，學生便能很快掌握a粒子散射實驗的現象。實踐表明，采用多媒體輔助教學，不僅使抽象的內容形象化，便于學生認識，還可以增強教學內容的趣味性、新穎性，增加學生的探究興趣，提高學生分析問題、解決問題的能力。

二、明確實驗的目的和內容

教師要有目的地設計物理探究的內容、目標、形式、方法和評價等，特別是要根據探究內容和學生的實際情況，落實物理教育的三維目標，充分挖掘科學探究的“過程與方法”“情感態度和價值觀”，突出科學探究的重點。比如，在《動量守恒定律》實驗教學過程中，教師明確實驗的目的就是相互作用的物體，如果不受外力或者所受外力的合力為零時，它們的總量保持不變，即作用前的總動量與作用后的總動量相等。然后，教師利用一部分教學時間，向學生講解本節課的理論知識和相關定理，讓學生對相關物理知識有一定的了解。接著，教師再與學生一起完成實驗，對動量守恒定律進行探究。在這一過程中，教師可以準備氣墊導軌、大質量和小質量滑塊、秒表等實驗器材，讓學生在氣墊導軌上用小質量滑塊碰撞大質量滑塊，兩物體發生碰撞后，學生測量和分析數據，接著讓學生用大質量滑塊碰撞小質量滑塊，并記錄數據。這樣，不僅可以有效地促進實驗教學的落實，更大大提升了學生的探究和實踐能力。

三、突出實驗的主體

課程標準指出：在探究活動中，探究過程比探究結果更重要。在探究性課堂教學過程中，從問題的提出、方案的設計到實施，再到結論的得出與重審，都要完全由學生自主完成，充分體現學生自主的原則，讓每一名學生都是踴躍的發現者、設計的思想者、成功的享受者。作為教師，必須充分了解學生，在實踐中根據學生的實際情況進行修正，努力實現課堂效益最大化，這樣才能做到知己知彼、有的放矢。另外，課后答疑輔導、檢測、學情反饋可以了解學生對所學知識掌握的程度，廣大教師要引起重視，不能只關注學生實驗的結果是否理想，更要關注學生在探究過程的參與程度。不管實驗的結果如何，在得出實驗結論之后，教師都要組織學生進行交流和討論，讓學生考慮這樣的問題：（1）你的猜想和實驗結論是不是一致？（2）你的結果和其他同學相比有沒有較大的差異？如果有較大的差異，原因是什么？（3）在探究過程你是否發現了新問題？（4）你對這個裝置是否有新的改進？（5）有沒有更好的實驗方案？通過這些問題的交流和討論，如果學生的實驗結果并不理想，便能從中找到實驗結果不理想的原因，這也是一種收獲。通過交流探究，既可以強化學生對探究過程的體驗，又可以鞏固學生對知識技能的掌握，訓練學生的表述能力，培養學生實事求是、嚴肅認真的科學態度。

四、引導學生觀察和思考

物理實驗教學過程中，教師應當鼓勵學生在“玩”中探索物理規律，引導學生有目的地觀察、探索、操作、記錄和學習，同時還應鼓勵學生大膽動手，在滿足規范操作的前提下允許其操作過程不同于課本和教師所教，切忌過分擔心學生破壞實驗儀器。以“重力的大小跟什么因素有關系”這一實驗為例，教師可引導學生將鉤碼逐個掛在彈簧測力計上，分別測出它們受到的重力并記錄下來，同時引導學生在實驗過程中認真讀數，仔細觀察，培養學生認真觀察實驗的能力。誠然，物理的很多實驗和習題可能有很多種解決方法，但只要學生能做到明確目的和解決問題，教師就應當鼓勵學生采取多種方法完成這一目的，這樣不僅能增強學生自主學習初中物理知識的興趣，還能培養學生的自主動手和創新能力，從而完成新課程標準的基本任務。

此外，物理實驗教學過程中，教師還應引導學生積極思考，培養學生的物理科研方法以及創造性思維中的“主動探索性”。一般而言，主動探索性的物理創造性思維主要有三種表現形式：（1）看到某種物理現象后即聯系到其反面；（2）發現某種物理現象后即能深入開展研究；（3）發現某種物理現象后即能聯想到與其相關的事物。例如，實際生活中看到雞蛋掉到瓦片上之后蛋碎了而瓦仍完好的現象，我們便能聯想到什么情況下可使蛋碎瓦全，又是什么情況下可使瓦碎蛋全，這便是上述物理創造性思維的表現形式。

參考文獻：

[1] 吳海榮.中學物理教學過程中學生參與及影響因素研究[D].西南大學，2010.

[2] 陳慶朋.高中物理實驗教學條件和實施過程的調查研究[D].西南大學，2009.

[責任編輯 馮紅偉]