淺談對學生實驗探究能力的培養(yǎng)

張玲芬

新的物理課程目標，要求學生：經歷基本的科學探究過程，具有初步的科學探究能力，樂于參與和科學技術有關的社會活動，在實踐中有依靠自己的科學素養(yǎng)提高工作效率的意識，具有初步的實驗操作技能，會使用簡單的實驗儀器和測量工具，能測量一些基本的物理量。通過探索物理現(xiàn)象，揭示隱藏其中的物理規(guī)律，并將其應用于生產和生活實際中，培養(yǎng)學生終生的探索樂趣、良好的思維習慣和初步的科學實踐能力。

初中是學習物理的起點，是學生進入物理知識寶庫的啟蒙階段，是培養(yǎng)學生觀察事物、分析問題、解決問題能力的關鍵。因此，在初中物理教學中啟發(fā)培養(yǎng)學生對物理的學習興趣，調動其學習積極性，對學生一生的發(fā)展有著不可忽略的作用。初中生有強烈的求知欲望，對各種新鮮事物好學、好問，富于幻想，但他們這種學習積極性往往是短暫的，遇到較為抽象的物理知識時，他們很快就會失去學習積極性，甚至放棄學習物理。“牛頓看到果園里的蘋果落地能發(fā)現(xiàn)偉大的定律，伽伐尼靠敏銳的觀察力為伏打電池的誕生奠定了基礎，吉爾珀特在游戲玩耍中最先從理論高度認識了電磁現(xiàn)象……你也許能在復雜的生活實際中能找點什么！”新的物理課程正是基于這個出發(fā)點安排了大量的活動和實驗，使抽象的“物”和“理”在教室和講臺重新變得具體，使晦澀難懂物理情景得以真實的展現(xiàn)，少一點兒抽象的概念把物理學好。

新的物理課程標準重要特點之一：大量的學生活動和物理實驗。新課程要求：初中物理教學要以觀察、實驗為基礎，因此，教材中的各類實驗和實驗性問題明顯增多，感性認識的積累有助于抽象邏輯思維能力的培養(yǎng)，有助于學生養(yǎng)成尊重事實、勤于動手和按科學辦事的良好科學習慣。”通過許多有趣的物理實驗及其對生活物理的探究，讓學生能保持對自然界的好奇，對科學的求知欲，樂于參與觀察、實驗、制作、調查等科學實踐活動。如：在“裝滿水的杯子里還能放多少回行針”，學生的好奇、探究、樂于參與的激情很是高漲，教材中安排了大量的演示實驗、學生隨堂實驗、分組實驗、課外小實驗，這些實驗取材容易、制作簡單、緊密結合教材，趣味性濃、實用性強等特點，有些學生實驗可以讓學生在家中自己設計，自己找實驗用品，自己動手、自己分析原因、總結成敗，既能體會到科學實驗的艱辛，同時也能讓學生體現(xiàn)到實驗成功的喜悅。認真做好這些實驗，不僅有利于鞏固所學的物理知識，提高學生實驗技能和動手能力，還可以讓學生去體驗科學概念和規(guī)律的形成過程以及科學探究的方法。特別是開始的一些實驗，一定要認真做、全部做、幫助學生做，而且要做得成功。這樣能使學生興趣盎然，更加投入。認真做好這些實驗，既能清楚地引入概念，順利地得出規(guī)律，啟發(fā)引導學生解決一些實際問題，突出物理知識的趣味性，旨在創(chuàng)造意境，能激發(fā)學生的學習物理的興趣，使他們輕松愉快地自覺學習。

新的物理課程標準的另一個顯著特點：“旨在培養(yǎng)學生從事研究的必要的探究能力。就是要使學生參與科學探究活動，能主動地學習、主動地發(fā)展。過去有種觀點，認為“知識就是力量”。課堂教學中往往是老師講，學生聽，學生完全處于一種被動的學習狀態(tài)，他們學到的是知識的結論，但卻往往忽略了知識的產生過程以及獲取知識的方法和手段。楊振寧博士曾經就讀于中、西方在當時最著名大學物理系（西南聯(lián)大物理系和芝加哥大學物理系），后來他在分析中西方物理教學差異時回憶到：“中國物理教學習慣于演繹法，就是從大的原則開始、從已經了解的、最抽象的、最高深的原則開始，然后一步一步地推演下來，因為有了這個原則，所以會推演出必然結果……”，“……芝加哥大學物理系的研究方法完全不同，當時著名的物理學家費米和泰勒他們的注意點不是最高的原則，這并不是他們不懂最高原則……他們眼光中隨時注意的東西常常是當時的一些新現(xiàn)象，他們的研究方法是先抓住這些現(xiàn)象，然后從這些現(xiàn)象中抽象出精神。我把這取名為歸納法。”（摘自楊振寧在華中理工大學的演講《我的治學經歷和體會》）。前者雖然強調了知識的“系統(tǒng)性”，但往往與實際問題脫節(jié)，很空洞，與“物理”名不副實。后者以“物”為基點，觀其外形，明其內理，符合人的認知規(guī)律。物理新課程指出“物理課不是僅僅簡單地向學生揭穿謎底，而是將引導學生像科學家那樣去研究、探索這些物理現(xiàn)象。”“初步體驗科學家們的研究方法”。讓學生自主地抓住自然的事物、現(xiàn)象，通過探究自然的過程而獲得知識。要引導學生積極地參與知識的獲取過程，探求獲取知識的方法和手段并內化為學習和研究的能力。在教學中正視探究自然的過程，將其列為重點，要通過過程的探究而獲得知識。同時善于挖掘和調動教學中的非智力因素，促進智力因素的發(fā)展。不斷激發(fā)學生的求知欲和上進心，使學生樂學、愛學、會學，從而創(chuàng)造出一種和諧的學習氣氛。如：“究竟能在裝滿水的杯子里放多少回行針呢？”學生就會猜想：十枚，二十枚，三十枚……然后學生自然就會想到用實驗來說明問題，學生在做這個實驗的時候，一邊在數(shù)數(shù)一邊在猜測，總在不斷猜測、驗證、也在更正。最后驗證了猜想，也許其猜想與實驗的結果相符，也許不符，這樣就會想到“為什么”？從而分析原因，求真知識，學到知識，也懂得科學的探究過程：猜測、驗證、更正、分析、再實驗。從自然科學認識論來看，主要是從感性到理性，從形象到抽象的認識過程。堅持實踐→認識→再實踐→再認識的認識論。從方法論來看，就是堅持理論與實踐的統(tǒng)一，其方法要有序可尋，循序漸進。整個探究的學習過程由提出問題→猜想與假設→制定計劃與設計實驗→進行試驗與收集證據(jù)→分析與論證→評估→交流與合作→發(fā)現(xiàn)新問題→等諸環(huán)節(jié)組成。形成“觀察現(xiàn)象→猜想假設→提出問題→設計實驗→討論交流→總結規(guī)律→練習運用”的課堂教學結構，而在每一項教學活動中，始終要調動學生積極參與。即使判斷錯了，也不要挫傷學生的學習積極性。老師應根據(jù)學生的知識水平，思維障礙作適當?shù)恼{控，使課堂呈現(xiàn)合作和諧的氣氛，發(fā)展學生的探究精神。

初中是物理學科開始學習的起始點，更是一個關鍵點，無論是教師還是學生都要從心理上重視。在如今素質教育的改革大潮中，作為實施者—教師，則更應該積極探索以適應新教材的改革，社會的需要，更多地教給學生的科學學習方法、探究問題的能力。