論高中物理教學中學生科學探究能力的培養

景佳

[摘要]高中物理是一門內容豐富、理論與實驗相結合的學科。因此，高中物理教師在注重培養學生理論基礎的同時，還要培養學生進行科學探究的能力。本文包含對科學探究能力內涵的論述、對當下高中物理教學模式缺陷的分析以及對高中物理課程應如何有效培養學生的科學探究能力的淺談，希望通過本文的思考為我國教育培養高水平的科研人才提供一定的參考。

[關鍵詞]高中;物理教學;科學探究能力;培養

一、科學探究能力的內涵

對將來有志于從事理工類行業的學生而言，科學探究能力是影響其未來發展的重要因素，而科學探究能力的培養需要師生首先明確它的內涵，這樣才能有的放矢，精準提高科學探究能力。如果僅將科學探究能力理解為學生動手進行實驗操作的能力，那就太片面了。在科學技術高速更新的今天，通俗的科學探究能力指的是包含觀察能力、實踐能力、邏輯能力和溝通能力的綜合能力。敏銳的觀察能力是進行科學探究的基礎，只有做到耐心并細心地觀察，才能透過生活日日如常、平淡無奇的表面，發現那些被人們忽略的問題，并指明有可能會行之有效的解決方案;較好的實踐能力是將解決問題從紙上談兵落實到具體操作上的重要保障，也是影響實驗效果好壞的重要因素之一;縝密的邏輯思維，是串聯探究步驟形成實驗方案、分析實驗結果、論證實驗結論的不二法門;良好的溝通能力，是協調組員內部關系以及闡述科學探究的目的、過程、結果和應用前景的關鍵能力。有了良好的科學探究能力，學生在面對學習生活中的棘手問題時，才不至于手足無措，而是能夠穩重地分析問題，給出處理方案并成功解決問題。

二、高中物理教學現狀及問題

（一）物理實驗所占課時少

盡管自然科學類學科的教材中都有明確的實驗要求，但出于師生尚未深刻認識到實驗教學的意義和重要性、實驗器材準備過程繁瑣以及物理課課時緊張等原因，實驗教學并不是高中物理課上的常見內容。教師為了節約時間省略實驗教學內容，學生沒有足夠的時間觀摩、參與實驗是當前普遍存在的問題，對實驗教學的忽視已成為制約當前物理教學發展的重要因素。在學生缺乏足夠的時間熟悉相關儀器、進行動手操作的教學環境下，科學探究能力的培養只是一紙空談。盡管教師較少地開展實驗教學的行為不符合高中物理的教學目標，但學生和學校對其習以為常，于是這種不合規的教學方式便成為主流，教師上課時照本宣科、學生學習時消極怠惰逐漸成為常見現象，最終導致高中物理課程的教學質量降低，學生的科研能力和素質也得不到有效的提升。

（二）實驗器材老舊，教學硬件有待改善

近幾年來，隨著不同高中之間的競爭愈演愈烈，學校為吸引優質生源，砸重金進行師資提升、招生宣傳、宿舍擴建和校區翻新，導致教學硬件無錢改善。同時，高中不斷進行擴招，導致高中物理實驗設備、實驗材料的更新換代速度趕不上學生人數的增長速度。于是很多高中的物理實驗室都出現了實驗設備老舊，儀器的某些功能無法實現;實驗器材少，僅供教師使用，學生無法親身參與實驗;實驗室面積小而學生人數多，實驗室擁擠不堪等現象。甚至，有些學校為了讓僅有的幾個物理實驗室服務更多的學生，刻意縮短每個班的實驗課程上課時問，以便安排更多學生來實驗室上課，這樣就出現了上文提到的實驗課程課時偏少的問題。

（三）教師實驗教學水平有待提高

由于在應試教育體系中，理論教學為主，實驗教學為輔，高中物理的教學方式都過度重視理論而選擇性忽視實驗和實踐，因此教師的實驗教學經驗不如理論教學經驗豐富。再加上學校、學生對實驗的重視程度不高，導致教師沒有動力潛心鉆研實驗教學內容。于是，物理實驗教學只能亦步亦趨跟著實驗書上的步驟走，這樣既不能激發學生興趣，也不能在學生動手操作有失誤時給予指正，學生的科學探究能力不能在實驗中得到較好的提高。因此，實驗課程不受重視，教師實驗教學水平有待提高也是阻礙學生科學探究能力培養的重要因素。

三、培養學生科學探究能力的有效策略

（一）增加實驗學時，加大教學投入

科學探究能力的培養離不開實踐操作，只有將理論反復地運用在實驗中，以嚴苛的標準要求學生動手進行實驗，體會理論與實際的區別，才能有效地提高學生的科研素質和探究能力。現代教育專注于填鴨式教學，一味向學生灌輸現成的知識理論，早已遺忘實踐出真知的真理。然而，實踐擁有理論學習不具備的直觀性和創造性，注定是有效提升學生科學探究能力必不可少的教學環節。數據表明，落后的教育觀念是當前國家人才培養遭遇困境的主要原因。因此，教育管理者應樹立正確的教育觀念，認識到學校開設高中物理實驗課程不僅僅是為了應付考試和檢查，更是為了培養復合型物理人才，從根本上轉變重視理論傳授輕視實驗操作的觀念，了解實驗教學對于學生掌握知識、提高自身科研探究能力的重要性，加強實驗教學監管，增加實驗課程學時，并將教師的實驗教學質量納入評估體系。同時，學校深刻認識到教學質量才是治校之本，面對實驗設備老舊、教學硬件設施急需改善的現狀，希望學校能將教學經費適當向實驗教學傾斜，加大對高中物理教學的資金投入，定期對有問題出故障的實驗儀器進行維修或更換，修建更有現代氣息的實驗室，多準備幾套實驗材料，為廣大學生提供良好的上課環境，為物理實驗教學提供必要的硬件支撐。

（二）重視教師培養，提升實驗教學水平

教學活動的開展，離不開教師對學生的引導和約束，而實驗課教師的教學水平與學生的科學探究素養有直接的關系。因此，要提升學生的科學探究能力，就要做好物理實驗課教師的培養工作。首先，教師要多借助網絡資源，通過閱讀相關著作、觀摩物理實驗教學視頻等方式主動提高業務水平。例如，在靜電場演示時，需要用到法拉第圓筒，很多教師會因為買不到圓筒而放棄演示，但如果多觀看其他教師的教學視頻就會發現，將刮掉漆的易拉罐粘在驗電器上就能完美替代法拉第圓筒進行實驗。其次，學校要鼓勵教師參加實驗教學培訓班，并通過考勤、技能小測驗等方式對教師水平進行評價，利用培訓考核的高壓，督促教師主動學習、認真授課，切實提高教師的實驗教學水平。最后，有實力有條件的高中可以將物理的理論教學和實驗教學剝離開來，培養一批專門教授實驗課程的青年教師，減輕原本理論教學和實驗教學一肩挑的物理教師的教學負擔時，也能促進實驗教學的專業化。唯有教學水準高的實驗課出現，才能改變學生對實驗活動的認知，使學生以嚴謹的態度對待實驗，以積極的心態參與實驗，從而有效地幫助學生提升科學探究能力。

（三）迎合學生興趣，創新物理教學

高中的學習，是一場曠日持久的耐力賽，賽場中的學生一直奔跑卻難以企及終點，難免有時會出現倦怠情緒。這時，一場結合了學生興趣點的物理實驗教學一定會讓他們眼前一亮，記憶猶新。例如，在進行平拋運動規律的探究實驗時，教師可以將一段網絡游戲《絕地求生》中空投物資的動畫截成幾個畫面來展示平拋物體的運動軌跡，讓學生對平拋運動有個初步的認識。再鼓勵學生親自做平拋運動與自由落體運動的等時性實驗，這樣一來，學生已經大體知道平拋運動的原理，再加上教師講解，學生能更快地實現從感性認識到理性認知的轉變。課程之外，教師還可以組織物理實驗比賽，設置一定的獎勵，激勵學生踴躍參加，在競爭中培養學生的科學探究能力。

四、結語

物理學的發展，以理論知識為基礎，以科學探究為支撐。因此，要真正提升學生的科學探究能力，除掌握理論知識之外，還應該通過實驗課讓學生動手操作，弄清相應知識點背后的原理，教會他們用實驗驗證舊知識，探索新知識，真正有效地提升自身科研素質和科學探究能力。盡管目前高中物理教學已有相對成熟的模式，但要進一步提升教學質量，提高學生的科學探究能力以適應現代社會的發展需要，還需要高中物理教師對如何提升學生的科學研究能力傾注心力，下一番苦功夫。