我對初中物理科學(xué)探究教學(xué)的幾點認(rèn)識

朱祥國

我是一名物理教師。在平時的教育教學(xué)中，接觸到不少同行。了解到大多數(shù)農(nóng)村中學(xué)的物理教師在進(jìn)行物理教育教學(xué)時普遍存在著重視科學(xué)知識傳授，輕視科學(xué)探究的做法。義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)明確規(guī)定基礎(chǔ)教育物理課的內(nèi)容有兩個：一是科學(xué)知識，二是科學(xué)探究。這種只重視科學(xué)知識忽略科學(xué)探究教學(xué)的做法既不利于學(xué)生掌握科學(xué)知識，又不利于學(xué)生能力發(fā)展，得不償失。

一、科學(xué)探究的涵義

探究一詞在《現(xiàn)代漢語辭典》里釋義為“探求事物的真相、性質(zhì)、規(guī)律等。探究的基本前提是提出問題，探究的實質(zhì)是發(fā)現(xiàn)問題和解決問題。

科學(xué)探究包含兩層意思：一是指科學(xué)家們用以研究自然界并基于此種研究獲得的證據(jù)提出種種解釋的多種不同途徑。二是指學(xué)生們用以獲取知識，領(lǐng)悟科學(xué)的思想觀念，領(lǐng)悟科學(xué)家們研究自然界所用的方法而進(jìn)行的各種活動。作為課程內(nèi)容的探究和作為教學(xué)方式的探究是科學(xué)探究的兩條主線。前者是將探究視作教學(xué)的目標(biāo)，強調(diào)科學(xué)即探究；科學(xué)不是知識的堆積，而是一種認(rèn)識世界的方式。后者認(rèn)為探究是學(xué)生必須發(fā)展的一系列認(rèn)知能力，科學(xué)家從事科學(xué)研究所使用的方法，有助于學(xué)習(xí)科學(xué)探究，發(fā)展探究能力，理解科學(xué)概念的多種教學(xué)策略。

二、科學(xué)探究的要素

1.提出問題。生活、社會中的問題紛繁復(fù)雜，提出什么問題呢？這要緊密結(jié)合《標(biāo)準(zhǔn)》對知識和技能的要求，根據(jù)學(xué)生的年齡特點和認(rèn)知水平，提出一些他們感興趣的問題進(jìn)行探究，培養(yǎng)學(xué)生從日常生活和自然現(xiàn)象找出探究課題的能力。初中物理八年級上冊《降落傘比賽》從學(xué)生的生活情景出發(fā)提出問題：“降落傘在空中滯留的時間與什么因素有關(guān)？”《認(rèn)識聲現(xiàn)象》通過觀察圖片，回憶已有的生活情景提出問題：“什么是聲？聲來自哪里？它是如何傳播和接收的？”進(jìn)行探究。通過對課文示范性方法的學(xué)習(xí)，教師在進(jìn)行科學(xué)探究教學(xué)時可結(jié)合學(xué)生實際進(jìn)行篩選和梳理，鼓勵學(xué)生提出他們學(xué)習(xí)和生活中遇到的感興趣的問題。

2.猜想與假設(shè)。從探究的問題出發(fā)，讓學(xué)生根據(jù)已有的物理知識和實踐經(jīng)驗對問題進(jìn)行猜想和假設(shè)推測探究可能出現(xiàn)的結(jié)果。科學(xué)探究的這一過程最能啟發(fā)學(xué)生發(fā)散思維與直覺思維，它是科技發(fā)明，科技創(chuàng)新的萌芽。對于學(xué)生提出的不同猜想只要是從探究的問題出發(fā)就要予以鼓勵和保護(hù)。切不可獨斷專橫，隨意否定學(xué)生的猜想。

3.制定計劃與設(shè)計實驗。為了對猜想與假設(shè)進(jìn)行驗證或證偽，需要設(shè)計科學(xué)探究計劃與方案，制定的探究計劃應(yīng)包括科學(xué)探究的課題，科學(xué)探究的目的，實驗器材，科學(xué)探究的程序和過程，怎樣分析整理得出的探究結(jié)論，怎樣對探究過程進(jìn)行評價和反思等。根據(jù)探究課題制定的計劃和設(shè)計的實驗，要反復(fù)推敲，保證其科學(xué)合理性。

4.進(jìn)行實驗和收集證據(jù)。《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》對進(jìn)行實驗有三點要求 ：（1）會閱讀簡單儀器說明書，能按要求進(jìn)行操作。（2）會使用簡單儀器進(jìn)行實驗。會正確記錄實驗數(shù)據(jù)。（3）具有安全操作意識。教師在進(jìn)行科學(xué)探究教學(xué)時應(yīng)有目的有意識加強學(xué)生實驗技能的培養(yǎng)。九年級物理《歐姆定律》在探究“怎樣改變電流的大小”實驗中，涉及滑動變阻器、電流表、電壓表等儀器的使用方法。雖然在這之前學(xué)生已學(xué)過這些儀器的使用方法，但在學(xué)生進(jìn)行自主探究時仍然要閱讀這些儀器的說明和儀器上的銘牌標(biāo)識，按要求正確操作。

5.分析和論證。教師要引導(dǎo)學(xué)生整理收集到的各種信息、實驗數(shù)據(jù)和證據(jù)，并對信息、數(shù)據(jù)和各種證據(jù)進(jìn)行分析，應(yīng)用科學(xué)的思維和方法，通過分析和歸納，找出規(guī)律，從而得出結(jié)論。對實驗數(shù)據(jù)的分析不是單純的統(tǒng)計學(xué)意義，而是通過分析找出事物的內(nèi)在聯(lián)系和規(guī)律，得出與探究問題相關(guān)聯(lián)的結(jié)論。學(xué)生在經(jīng)歷這一環(huán)節(jié)時，往往對數(shù)據(jù)束手無策，甚至得不出正確的結(jié)論。例如九年級物理《歐姆定律》“探究怎樣改變電流大小”時，有兩組實驗數(shù)據(jù)如下：

有的學(xué)生從上面表格中的數(shù)據(jù)得出，導(dǎo)體兩端的電壓與通過導(dǎo)體的電流成正比，導(dǎo)體的電阻與通過該導(dǎo)體的電流成正比。或是得出導(dǎo)體電阻與這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比，與通過它的電流成反比等錯誤結(jié)論。

6.評估。評估是科學(xué)探究的重要環(huán)節(jié)。學(xué)生在進(jìn)行科學(xué)探究時往往通過探究得出結(jié)論就了事。教師要引導(dǎo)學(xué)生通過探究獲得哪些啟示，為什么探究的結(jié)果與預(yù)測不一樣，科學(xué)探究的設(shè)計和計劃的進(jìn)行過程是否有缺陷。例如九年級物理實驗探究：”串聯(lián)電路中的電壓與各部分電路兩端的電壓之間的關(guān)系時”，按照電路圖連接好電路，用電壓表分別測串聯(lián)的兩個燈泡L1，L2兩端的電壓U1，U2然后再用電壓表測出電源電壓U。對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)燈泡L1兩端的電壓U1與燈泡L2兩端的電壓U2之和始終接近但略小于電源電壓U。這與課文結(jié)論不符合。這是由于實驗誤差還是實驗設(shè)計上的缺陷引起的？如何減少誤差？只有通過這樣的反思和評估，學(xué)生的科學(xué)探究能力才能逐步提高。

7.交流與合作。科學(xué)探究的這一環(huán)節(jié)要求學(xué)生盡可能使用已有的科學(xué)知識和較準(zhǔn)確的語言表達(dá)自己的探究成果，還可以通過探究報告、表格、圖表、公式等形式表述。學(xué)生要將自己的探究成果與他人交流合作、分享勞動成果；尊重別人的勞動，學(xué)會與人溝通，和諧共進(jìn)。

三、教師在物理教學(xué)實踐存在的不足

探究成果的很大程度受到教師對科學(xué)探究教學(xué)的態(tài)度、觀念、知識儲備、經(jīng)驗和課堂教學(xué)行為等方面的影響。教師是推動教育教學(xué)成敗的關(guān)鍵因素。目前，教師對物理科學(xué)探究教學(xué)主要存在以下幾個方面的不足：

1.習(xí)慣以往經(jīng)驗，不想開拓創(chuàng)新。

2.費時費力，工作繁瑣。

3.課堂秩序難管理，教學(xué)效能差。

4.科學(xué)探究結(jié)論已經(jīng)知曉，科學(xué)探究沒有必要。

5.學(xué)校設(shè)備設(shè)施簡陋，無法開展科學(xué)探究。

6.來自社會、領(lǐng)導(dǎo)、學(xué)生家長評價體系的壓力。

7.來自升學(xué)指標(biāo)的壓力。

8.教師同行之間矛盾和競爭。

9.教師自身知識水平、職業(yè)技能的不足。