淺談初中物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力的策略

李旭東

摘要：初中物理是建立在實(shí)驗(yàn)和探究基礎(chǔ)上，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力有重要的作用。在具體的逐項(xiàng)能力培養(yǎng)上應(yīng)該重視仔細(xì)觀察提出問(wèn)題的能力培養(yǎng)；培養(yǎng)假設(shè)演繹能力；重視學(xué)生實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)；實(shí)驗(yàn)操作和論證能力的培養(yǎng)；需要培養(yǎng)學(xué)生的小組合作能力。

關(guān)鍵詞：初中物理教學(xué)；培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力；策略

當(dāng)前對(duì)于初中物理教學(xué)的教育者大家都已經(jīng)認(rèn)識(shí)到培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)的重要性，為此對(duì)什么是科學(xué)素養(yǎng)，科學(xué)素養(yǎng)包括那些內(nèi)容的討論。最終教育者認(rèn)識(shí)到科學(xué)素養(yǎng)應(yīng)該包括科學(xué)觀，科學(xué)知識(shí)和能力，科學(xué)行為習(xí)慣三方面。在這三個(gè)方向上，對(duì)科學(xué)素養(yǎng)有重要影響的是科學(xué)知識(shí)和能力，而能力的集中表現(xiàn)是課堂探究能力。初中物理教學(xué)中最核心的任務(wù)也是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，也需要進(jìn)行課堂探究能力的培養(yǎng)，因此本文結(jié)合教學(xué)經(jīng)營(yíng)和教育學(xué)理論探討初中物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力的策略。

一、初中物理學(xué)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力的目標(biāo)

最先對(duì)科學(xué)探究能力進(jìn)行研究的是美國(guó)，美國(guó)物理教育中，把科學(xué)探究能力納入到美國(guó)科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)中。在標(biāo)準(zhǔn)中強(qiáng)調(diào)學(xué)生的科學(xué)探究能力包括兩方面的內(nèi)容一部分是探究性學(xué)習(xí)，一部分是科學(xué)探究活動(dòng)。這兩部分都能夠激活學(xué)生的思維，讓他們?nèi)ミM(jìn)行科學(xué)探究。具體到初中物理學(xué)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力的目標(biāo)包括以下三方面。

（一）培養(yǎng)學(xué)生仔細(xì)觀察提出問(wèn)題的能力。科學(xué)探究能力首先強(qiáng)調(diào)的是發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，物理學(xué)家楊振寧說(shuō)過(guò)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題比解決問(wèn)題更加有價(jià)值，因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)問(wèn)題是一種打破常規(guī)物理現(xiàn)象，才能有物理學(xué)上的重點(diǎn)發(fā)現(xiàn)。因此初中物理培養(yǎng)學(xué)生探究能力的首要任務(wù)是讓學(xué)生學(xué)會(huì)觀察，從細(xì)微之處，從平常現(xiàn)象中挖掘問(wèn)題。因此老師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生保持一個(gè)好奇心和求知欲，讓學(xué)生從給定的情景中去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并提出一些簡(jiǎn)單的問(wèn)題。

（二）形成探究的思路和方法。物理學(xué)是一個(gè)以實(shí)驗(yàn)和研究為主的科學(xué)，物理學(xué)上的知識(shí)和定律都來(lái)自于科學(xué)實(shí)驗(yàn)，而科學(xué)實(shí)驗(yàn)中需要遵守一定的基本原則和方法，尤其是中間會(huì)融入許多物理思想和物理方法，這些思想和方法是物理學(xué)探討物質(zhì)世界的工具[1]。因此學(xué)生的科學(xué)探究目標(biāo)還包括讓學(xué)生通過(guò)問(wèn)題的引導(dǎo)下能夠自己進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和驗(yàn)證，形成一個(gè)大致的探究思路好方法，這樣才能讓科學(xué)探究能力得到提升。因此形成探究的思路和方法是科學(xué)探究的重要內(nèi)容，也是重要的培養(yǎng)目標(biāo)。

（三）應(yīng)該具有協(xié)同能力。當(dāng)前物理學(xué)發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入到高度復(fù)雜的理論體系研究階段，許多物理現(xiàn)象都是學(xué)多人合作才能完成，并且從社會(huì)分工角度看，社會(huì)發(fā)展已經(jīng)從社會(huì)分工走向分工協(xié)助。這樣的大背景都需要教師在進(jìn)行培養(yǎng)時(shí)應(yīng)該重視學(xué)生的協(xié)助能力。尤其是通過(guò)合作團(tuán)隊(duì)的結(jié)合，發(fā)揮聰明才智，讓探究走向正規(guī)，提升科學(xué)探究整體效果。

二、初中物理學(xué)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力的策略

根據(jù)科學(xué)探究的內(nèi)涵和培養(yǎng)目標(biāo)，應(yīng)該從問(wèn)題提出和問(wèn)題解決等著手進(jìn)行逐項(xiàng)培養(yǎng)，通過(guò)這些能力的培養(yǎng)才能逐步提升學(xué)生的科學(xué)探究能力。為此初中物理教學(xué)應(yīng)該通過(guò)以下幾方面進(jìn)行科學(xué)探究能力培養(yǎng).

（一）重視仔細(xì)觀察提出問(wèn)題的能力培養(yǎng)。科學(xué)探究的第一個(gè)重要內(nèi)容就是學(xué)生能夠提出問(wèn)題，而提出問(wèn)題并不是隨意提問(wèn)，需要對(duì)科學(xué)現(xiàn)象進(jìn)行有效提問(wèn)。因此科學(xué)探究中提問(wèn)能力是需要通過(guò)引導(dǎo)和培養(yǎng)的。初中物理教學(xué)中學(xué)生提出問(wèn)題的前提是需要觀察，通過(guò)觀察對(duì)比分析，才能發(fā)現(xiàn)物理學(xué)中存在的問(wèn)題。比如在講解大氣壓基本概念時(shí)，老師通過(guò)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)紙片托水杯的實(shí)驗(yàn)，通過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生思考與自己的生活經(jīng)歷的矛盾，進(jìn)而提出問(wèn)題，為什么水不會(huì)落下了？讓學(xué)生體會(huì)大氣壓強(qiáng)的存在。同時(shí)在培養(yǎng)學(xué)生提出問(wèn)題時(shí)，還應(yīng)該給予學(xué)生充足的時(shí)間，和對(duì)比分析的基本思維方式，更加有利于提出問(wèn)題能力的培養(yǎng)。

（二）培養(yǎng)假設(shè)演繹能力。針對(duì)初中物理教學(xué)中學(xué)生提出的物理學(xué)問(wèn)題，需要進(jìn)行合理的假說(shuō)，并在假說(shuō)的基礎(chǔ)上通過(guò)實(shí)驗(yàn)去驗(yàn)證假說(shuō)，這種基本的思維模式就是假說(shuō)演繹。因此可以看出要想培養(yǎng)初中生的科學(xué)探究能力，應(yīng)該重視學(xué)生假說(shuō)演繹能力的培養(yǎng)。在具體的培養(yǎng)過(guò)程中應(yīng)該給學(xué)生一定的方法指導(dǎo)，假說(shuō)就是對(duì)問(wèn)題現(xiàn)象根據(jù)自己的物理學(xué)知識(shí)進(jìn)行一定的猜測(cè)和假設(shè)，對(duì)現(xiàn)象進(jìn)行解釋，然后在假說(shuō)的基礎(chǔ)上做一個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。比如在學(xué)習(xí)“電磁鐵磁性的強(qiáng)弱與什么因素有關(guān)”這個(gè)知識(shí)點(diǎn)時(shí)，可以引導(dǎo)學(xué)生去思考電磁鐵的電流與電磁鐵磁場(chǎng)強(qiáng)弱的變化。讓學(xué)生進(jìn)行假設(shè)有些認(rèn)為有關(guān)有些認(rèn)為無(wú)關(guān)，然后在學(xué)生假設(shè)的基礎(chǔ)上，去改變電流強(qiáng)弱看對(duì)磁場(chǎng)強(qiáng)弱的結(jié)果影響，通過(guò)分類討論演繹出磁場(chǎng)強(qiáng)弱的結(jié)果。然后讓學(xué)生去實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

（三）重視學(xué)生實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)。學(xué)生的科學(xué)探究能力不僅是落實(shí)到空想的范疇內(nèi)，還需要對(duì)自己對(duì)問(wèn)題的看法進(jìn)行驗(yàn)證，也就是需要學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的能力，這也是科學(xué)探究的重要組成部分。因?yàn)橥ㄟ^(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證能夠把自己的假說(shuō)和演繹的合理性通過(guò)實(shí)驗(yàn)去驗(yàn)證和檢驗(yàn)。從而對(duì)自己的科學(xué)探究進(jìn)行糾正和確認(rèn)，這也是科學(xué)發(fā)展的基本規(guī)律。比如還是“電磁鐵磁性的強(qiáng)弱與什么因素有關(guān)”這個(gè)實(shí)驗(yàn)，當(dāng)假說(shuō)說(shuō)了電流對(duì)磁場(chǎng)的影響，就應(yīng)該通過(guò)具體的嚴(yán)密的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)去檢驗(yàn)，比如通過(guò)控制電阻或者增加電流等措施，讓電流大小得到改變，通過(guò)數(shù)據(jù)對(duì)比分析電流對(duì)電磁場(chǎng)的影響。

（四）實(shí)驗(yàn)操作和論證能力的培養(yǎng)。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)后，下一步主要工作就應(yīng)是實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，也就是需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，因此實(shí)驗(yàn)操作能力是科學(xué)探究的重要部分，因?yàn)橹挥型ㄟ^(guò)規(guī)范的實(shí)驗(yàn)結(jié)果才能具體分析自己的假說(shuō)是否正確[2]。為此針對(duì)一些實(shí)驗(yàn)課和探究課，老師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行假說(shuō)之后，通過(guò)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)去落實(shí)實(shí)驗(yàn)，通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的搜集和整理，從而尋找結(jié)果與假說(shuō)是否一致，進(jìn)而明確科學(xué)探究是否合理。比如在學(xué)習(xí)密度這節(jié)課時(shí)，去對(duì)比分析一塊鐵和一塊棉花的密度大小，從生活中學(xué)生都知道棉花輕，會(huì)做出棉花密度小的判斷，但是如果去實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證就需要有精巧的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，需要學(xué)生明確在質(zhì)量和體積方面做到相應(yīng)的測(cè)定，并進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生探討壓縮棉花，拓展鐵的面積會(huì)導(dǎo)致什么變化，讓學(xué)生進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)探究和論證，對(duì)問(wèn)題的認(rèn)識(shí)會(huì)更加深入。

（五）需要培養(yǎng)學(xué)生的小組合作能力。科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究的本質(zhì)是一個(gè)動(dòng)用多種資源的過(guò)程，尤其是科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)不要的器材和人力和思想都是必不可少的構(gòu)成。當(dāng)今合作與探究已經(jīng)深入到教學(xué)中，這樣就需要老師應(yīng)該重視學(xué)生小組合作能力的培養(yǎng)，通過(guò)小組合作，讓學(xué)生之間進(jìn)行相互探討，密切合作完成實(shí)驗(yàn)探究，這個(gè)過(guò)程中不僅是合作探究的要求，也是實(shí)現(xiàn)學(xué)生全面發(fā)展的基本要求。

結(jié)語(yǔ)：初中物理教學(xué)中應(yīng)該重視科學(xué)探究能力的培養(yǎng)，沖科學(xué)探究的培養(yǎng)目標(biāo)上看，應(yīng)該重視對(duì)學(xué)生進(jìn)行培養(yǎng)學(xué)生仔細(xì)觀察提出問(wèn)題的能力；形成探究的思路和方法；應(yīng)該具有協(xié)同能力的培養(yǎng)。在具體的逐項(xiàng)能力培養(yǎng)上應(yīng)該重視仔細(xì)觀察提出問(wèn)題的能力培養(yǎng)；培養(yǎng)假設(shè)演繹能力；重視學(xué)生實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)；實(shí)驗(yàn)操作和論證能力的培養(yǎng)；需要培養(yǎng)學(xué)生的小組合作能力。通過(guò)這些能力的培養(yǎng)讓初中生的科學(xué)探究能力得到加強(qiáng)和提升。

參考文獻(xiàn)：

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