初中物理教学中学生探究能力的培养

刘建国

摘要：本文围绕科学探究的七个环节，结合具体教学实践，阐述初中物理教学中培养学生探究能力方面的一些方式和方法，旨在与同行们共同探讨。

关键词：培养；探究；能力

《全日制义务教育物理课程标准》中指出：科学探究是学生的学习目标，又是重要的教学方式之一。将科学探究列入内容标准。旨在将学习重心从过分强调知识的传承和积累向知识的探究过程转化，从学生被动接受知识向主动获取知识转化，从而培养学生的科学探究能力、实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神。

古人云：“授之以鱼不若授之以渔。”初中物理探究能力的培养实际上就是“授之以渔”。物理教学的探究过程既是依据一定的教学任务，系统学习物理基础知识和基本技能的过程，也是培养学生探究能力，形成科学观念，使学生个性和谐发展的过程。教师如何在教学中选择恰当的教学方法，适时的激发学生的求知欲望，激励学生利用现有的知识探索未知领域，从而达到培养学生的探究能力，发展学生创造性思维的目的。在教学实践中。我是从以下几个方面尝试的。

一、创设问题情境，诱发探究的欲望

亚里士多德曾讲过：“创造性思维就是从疑问和惊奇开始的。”瓦特从水壶盖跳动生疑，创造发明了蒸汽机：法拉弟从“电能生磁”逆向思维提出问题：“磁能否生电?”经十年的努力，终于发现了电磁感应现象，导致了发电机的发明。可见，无疑不思，无思不“悟”，无“悟”不通。因此，教师有目的地创设问题情境能使学生产生认知冲突，引发学生的好奇心，激发学生的学习兴趣，诱发学生的探究欲望，从而产生自主探究解决问题的学习动机。

例如：在进行“物体的浮沉条件及其应用”教学时，我这样安排：传说，古罗马军队统帅狄杜有一次出师大捷，捉到不少俘虏，他命令将俘虏全部投入死海，出乎意料的是，俘虏不但没有沉下，反而一个个都平安地浮躺在海面上，全被波涛送回岸边，狄杜大惊，以为是神助俘虏，只好把他们全部释放了。由于旧知识(人掉在水中会沉下去)与新情况(俘虏躺在海面上)产生认知冲突，学生的探究欲望大增，情绪处于兴奋高亢之中，学习自主性也最大限度地被调动起来了。

二、科学猜想与假设，明确探究的方向

猜想与假设是科学探究的核心环节，它是科学结论的先导，能使探究者明确探究方向，即有目的、有计划地进行探究。牛顿说：“没有大胆的猜测，就没有伟大的发现”。因此。这一环节应鼓励学生大胆地进行猜想与假设。当然猜想与假设不能主观臆断，毫无根据的胡猜乱想，而应根据一定的科学事实和已有的知识、经验，经过一系列思维推理得出。如当卢瑟福和他的学生用α粒子轰击原子的时候，发现大部分粒子被散射，而极少部分呈大角度散射甚至180°散射，由此卢瑟福根据这一实验事实大胆提出猜想，原子的内部可能不像汤姆生说的那样，原子的大部分质量可能集中在很小的核上，正是因为有了这样的猜想后，卢瑟福提出了原子的核式结构模型，为原子核的发现奠定了坚实的基础。

再如在探究“什么是浮力”时，可先让学生动手做一下如图1所示的实验。待有了必要的感性认识和经验后，再让学生猜想“什么是浮力?”这样学生的猜想就有根据，而非凭空瞎想，胡猜乱想了。

三、制定计划与设计实验，确定探究的方案

制定计划与设计实验是科学探究活动的重要一环。有了前面的猜想与假设，学生们便跃跃欲试，他们极想知道自己的猜想与假设是否正确。这时，学生自然会想到要通过实验探究来解决问题。此时教师如果立即让学生去进行实验探究的话，学生往往会面对眼前的器材感到茫然，不知从何开始，到头来只会是事倍功半，效率低下。因此在这一环节当中教师应充分发挥自己的组织、指导、帮助和促进作用，组织学生以小组讨论的方式制定出本组计划与探究方案，在小组讨论的过程中，教师一边巡视一边指导，并可适时参与小组讨论，纠正一些偏离主题的设计方案。在各小组制定出探究方案以后，教师组织全班进行讨论。确定可行性的探究方案，如在“探究浮力的大小与哪些因素有关?”时，由于不同小组的学生思考问题的方式和角度不同。出现了多种设计方案：甲小组设计了如图2所示的方案来探究“浮力的大小是否与液体的密度有关?”乙小组设计了如图3所示的方案来探究“浮力的大小是否与物体浸入液体的多少有关?”丙小组设计了如图4所示的方案来探究“浮力的大小是否与物体浸入液体的深度有关?”等等，这些方案都需要教师加以引导、肯定和支持，从而保护学生的探究激情。

四、进行实验与收集证据，培养探究的能力

明确了实验的设计方案、器材和探究的步骤以后。探究活动的准备工作已经完毕，学生可以开始探究自己的猜想与假设是否正确了。这时教师可按照现有的实验器材安排四人一组，有条件的实验就两人一组，指导学生合理分工、角色互换、团结协作，共同完成探究性实验。如第一次甲负责操作，乙负责记录。第二次乙负责操作甲负责记录，使每位同学都能参与探究的全过程，使每位同学都能体验到科学探究的艰辛与乐趣。锻炼学生不怕失败、勇于探索的科学精神，培养学生团结协作、积极向上的团队精神。教师则注意巡视和指导，对其中不容易完成的操作加以示范。对其中不规范的操作加以纠正。并要求学生科学、规范、实事求是的记录与收集证据，为下一步探究环节打好基础。

五、分析与论证，总结探究的成果

学生在经历了一次科学探究活动后，教师应及时引导学生对收集的信息及实验数据进行分析与比较，寻找数据间的异同之处及前后间的因果关系等，并尝试着用自己的语言和文字对探究的结果进行描述，总结探究成果，归纳出探究结论，培养学生分析数据、绘制图表和处理信息的能力。

六、评估、交流与合作，深化探究的意义

评估、交流与合作在完整的科学探究活动中占有重要的作用，不可忽视。在这一环节中各小组应反思本组的探究过程、思路、方法、步骤和结论等，通过组内自评、组间互评、教师评价等方式，检查自己的探究过程是否存在错误和漏洞，从而对结论的可靠性进行评估。然后各小组把探究的过程，收集到的证据和得出的结论编写成相对完整的探究报告向全班汇报。其它各小组可以对报告提出质疑，被质疑的小组进行答辩，最后通过全班讨论，进一步对结论修改完善，达成共识。因此这一环节教师要作好组织、引导工作，教学的重点应放在让学生学会与他人交流与合作上，逐步培养和提高学生的科学素养。

七、发现新问题，拓展探究的时间和空间

由于课堂上从事的科学探究活动受时间、空间条件的限制，所探究的问题不一定都能彻底解决，在交流评价的过程中可能又会出现新的问题，有的新问题并不是三言两语就能解释清楚的，甚至还要通过实验验证才能达到满意的结果。因此在探究活动即将结束之际，教师有意识地“制造”一些富有思考性、开放性、探究性的问题留给学生，让学生带着问题走进教室，带着更多的问题走出教室，使科学探究活动延伸到课外，拓展学生探究的时间和空间。

八、应注意的问题

1、科学探究活动可涉及所有的探究环节，也可只涉及部分环节，对刚学物理的起始年级应注意分层递进。

2、科学探究活动的课题不宜过难。对学生来说，最好是“跳一跳，能摘桃”，使学生能够尝到探究的乐趣，激起进一步探究的兴趣。

3、探究过程要循序渐进，探究的内容应切合学生的认知水平，从而有目的、有计划、有步骤地培养学生的探究能力。

4、教师要尊重和信任学生，多表扬，少批评。努力营造一种“民主、平等、和谐、宽松”的学习氛围。有利于探究过程的顺利进行。

总之。探究式教学活动，是以人为本的教学活动，只要教师以学生的兴趣为起点，以问题、课题、项目为载体，以个性化需求为内驱力，让学生在探究中发现，在探究中提高，在探究中发展，在探究中成长，把过分强调知识的传承和积累向知识的探究过程转化，把被动接受式的学习活动转变为主动探究式的学习活动，充分挖掘学生的创造潜能，开发学生的创造力，就一定能培养出具有创新能力的高素质人才。

参考文献：

[1]全日制义务教育物理课程标准(实验稿)[S].北京：北京师范大学出版社，2001，7.

[2]全日制义务教育物理课程标准(实验稿)解读[M].武汉：湖北教育出版社，2002，6.

(责任编辑：邱金章)