初中物理教學中如何培養學生的科學探究能力

趙浩洋

科學探究既是學生的學習目標，又是重要的教學方式之一。《義務教育物理課程標準（2011版）》在“課程基本理念”中要求：“注重科學探究，提倡學習方式多樣化”“物理課程應改變過分強調知識傳承的傾向，讓學生經歷科學探究過程，學習科學研究方法，培養學生的探索精神、實踐能力以及創新意識。”《義務教育物理課程標準（2011版）》將科學探究列入內容標準，旨在將學習重心從過分強調知識的傳承和積累向知識的探究過程轉化，從學生被動接受知識向主動獲取知識轉化，從而培養學生的科學探究能力、實事求是的科學態度和敢于創新的探索精神。那么，初中物理教學中如何培養學生的科學探究能力呢？

一、轉變教育理念，培養學生的科學探究能力

義務教育階段的物理課程要讓學生學習初步的物理知識與技能，經歷基本的科學探究過程，受到科學態度和科學精神的熏陶；它是以提高全體學生的科學素質、促進學生的全面發展為主要目標的自然科學基礎課程。

在初中物理科學探究活動中，我們不僅應關注讓學生通過探究活動發現其中的某些規律，同時還應注重在探究過程中培養學生的探究能力，從而提高科學探究的興趣，養成實事求是的科學態度和科學精神，由于科學探究的問題常常涉及某一物理知識，這就容易造成教師把注意力僅放在知識傳授上，而忽視對過程與方法和情感態度與價值觀目標的達成，這必須引起我們特別注意。新《課標》在“課程目標”中，對學生的科學探究能力提出了總體要求，又在“科學探究能力目標”中，分別對提出問題、猜想與假設、設計實驗與制訂計劃、進行實驗與收集證據、分析與論證、評估、表達與交流等七個要素對應的科學探究能力提出了具體要求，所以教學中應該把科學探究能力目標進一步分解細化，轉化為具體教學過程中的教學目標和教學設計，而不是籠而統之的進行描述。

二、激發學習興趣，培養學生的科學探究能力

初中學生，也有著十多年的生活經歷，在他們的成長過程中，經歷著無數熟悉而陌生，神奇而困惑的事與物。在他們的心目中，激蕩著對很多事物的好奇，有著弄明白弄清楚的強烈愿望，有著對物理知識的企盼與渴求。在他們的生活空間里，存在著與物理相關的小到兒時的玩具，大到看見的汽車、輪船……無不閃爍著人類知識與智慧的光芒。

在所處的自然環境中，時時經歷著令人著迷而又神奇的自然現象，風、雨、雷、電的形成，絢麗的彩虹，飄忽的云霧，水中美麗的倒影……他們置身其中，鮮活靈動的思維在不斷的涌動，只要教師充分利用學生身邊的物理現象，觸動學生的好奇心，是很容易激發出學生的興趣，增強他們的探究欲望。例如，在進行“影響摩擦力大小因素”教學時，設置這樣一個情景：“在光滑的水平面上放著一個50kg的大鋼球，一只螞蟻能將它推動嗎？”學生看到這個問題后，有的說螞蟻力氣太小不能推動，有的說表面是光滑的能夠推動，有的則是陷入冥思苦想之中……思維的波浪此起彼伏，大大調動了學生的探究欲望。

三、創設問題情境，培養學生的科學探究能力

在教學中我經常利用各種條件和手段，創設特定的問題情境，引導學生積極思考。

如在講“光的色散”現象時，學生對彩虹現象十分感興趣，我就創造環境，用噴水法制造彩虹，引導學生觀察，學生自己能觀察到彩虹是太陽光經過許多小水珠折射、反射后形成的，同時引導學生觀察彩虹里面各種色光的排列次序；還可以讓學生把一玻璃杯水放在窗臺上，再在地上鋪一塊大白紙，太陽光經過杯中的水后發生折射，在白紙上形成一道非常美麗的彩虹。學生是鮮活的生命體，對一切充滿好奇，充滿疑問，有著強烈的求知欲望，教師應保護他們的好奇心，走進他們的世界，關注他們的所思所疑，把他們迫切想了解的內容設計成問題，在解決問題的過程中激發學生的求知欲和探究欲，這對教學的開展和啟發學生的創造性思維是非常有利的。在科學探究活動中，應鼓勵學生積極、大膽地參與，避免教師包辦代替、簡單否定等，例如，在發現并提出問題這一環節，也許有的學生所提的問題意義不大、針對性不強，我們應給予鼓勵和幫助，盡可能指出其合理之處，使其有繼續參與的勇氣，同時引導他們提出更好的問題，其實，在探究活動中，學生出現問題（如設計的方案不夠科學、嚴謹，操作過程出現問題，或收集數據有誤等）是正常現象，對此，教師應仔細思考，分析學生出現問題的原因，盡可能將學生的問題轉化為教學資源，以這些資源作為案例幫助學生糾正錯誤，引導其進行科學探究。

四、掌握探究方法，培養學生的科學探究能力

初中物理中的科學探究，對初二學生來說，還是一個全新的課題。雖然他們會簡單地提出問題，進行猜想與假設，但不知道怎樣制定計劃和方案，怎樣收集整理數據，并對數據進行分析論證。在這種背景下，學生首先應在教師指導下進行，讓學生全面了解科學探究的各個環節和方法。其次，應教給學生科學探究的常用方法，對于初中而言，“控制變量法”是常用的一種研究問題的方法。

依據這種方法，循序漸進地讓學生從簡單的模仿到較為獨立設計科學探究的計劃和方案，能夠獨立的書寫探究報告，能夠對探究過程中出現的問題進行反思、矯正。再次，還應讓學生圍繞科學探究的目標，培養科學探究的定向性；嚴格操作規程和順序，培養學生觀察的有序性；教師應盡力引導學生會用對比的方法，培養學生觀察的靈敏性，以及改善科學探究條件提高培養學生多方位的觀察能力。總之，在科學探究的教學活動中，教師要使學生從初步模仿原型，逐步過度到學生較為獨立、自主地進行科學探究。

五、開展物理實驗，培養學生的科學探究能力

選擇以物理實驗作為提升學生科學探究能力的方法之一，主要是因為物理實驗具有明顯的直觀性、生動性、形象性、新穎性和刺激性等特征，在實驗過程中很容易引起學生的好奇心，從而激發學生的科學探究意識。

為了提升學生的科學探究能力，引導學生向知識的更深一層去發掘和研究，避免在學習的過程中只是浮于知識的表層，可以利用物理實驗來實現。

如在“伏安法測電阻”時，主要研究的是電流表內接和外接時兩種電路的誤差情況。采用大型示教電表，分別采用兩種電路連接方法去測量同一只大電阻的阻值，根據測量數據顯示，一次測量結果是5.2千歐，而另一次測量結果則是2.0千歐；再用同樣的兩種連接方法去測量同一只小電阻的阻值，測量結果卻顯示的是5.0歐和2.0歐，由于兩次的測量結果相距甚遠，對學生的好奇心產生了強大的沖擊，從而激發學生的科學探究意圖，積極主動的參與到課堂教學中來。endprint