科学探究专题复习教学体会

张肇丹

摘要：《全日制义务教育物理课程标准》将科学探究列入内容标准，科学探究既是学生的学习目标，又是重要的教学方式之一。平时的科学探究教学中可能只涉及部分要素，在初三总复习时，选择一个教材上没有出现的实例，引导学生进行完整的探究，组织学生进行科学探究专题复习。

关键词：科学探究专题复习；七个要素

在进行初中物理新课程教学时，教师们已经带领学生经历了为数不多的科学探究。考虑到学生知识储备、能力水平及认知顺序，教材中的科学探究往往只能侧重某些环节。为了使学生对科学探究形成系统的认识，也使他们的探究能力得到全面的提高，有必要在总复习时，组织学生进行专题复习。我选择了一个教材上没有出现的实例，引导学生进行完整的探究。下面我谈谈这节课的教学体会，与大家交流、商讨。

1提出可探究的问题

通过将近两年的学习，学生基本上能从日常生活、自然现象或实验的观察中发现与物理学有关的问题，并能表述出来。但是，如果要学生提出可探究的问题，还需要教师的引导。

例如，上课时，我先展示如图1所示的“月坑”图片。要求学生观察比较这些洞，看看有什么发现再把自己的发现进行加工，通过思考及小组讨论后提出一个科学问题。通过分类把学生提出的问题分为“能回答的”和“还不能回答的”。对于“能回答的”如“月球上为什么有这么多坑洞?”教师扼要讲解或学生简单回答，即可。针对“还不能回答的”，又可分为“不宜或不能探究的”和“可探究的”。如“星球为什么会撞击月球”的问题，探究难度大，且学生的知识储备也不够，则不做探究。可探究的问题中，有的是缺乏明确的探究方向的问题。如“为什么有的洞深有的洞浅?”，引导学生予以提升，转化为一个便于探究的科学问题，如“月坑的深度与那些因素有关?”等。并确定本节课的探究问题一月坑的深度与哪些要素有关?

2有依据的猜想

引导学生应用已有的经验和知识猜想影响月坑深度的因素有哪些，要求每种猜想都有它的依据。学生根据“投掷铅球”、“落地篮球”等经验及“压强”、“重力势能”、“动能”等知识，提出了不少猜想。再把这些猜想分类，如“质量”与“重力”为一类，“体积”与“直径”为一类，考虑到学生的认知水平，就把“高度”与“速度”也归为一类，等等。最后确定为：月坑的深度可能与流星的质量(重力)、体积(直径)、下落高度(速度)及月球表面地质软硬有关。这样，探究目的就很明确了。

3教师引导下的制定计划与设计实验

虽然学生做过许多探究实验，但对于较复杂的探究还会感到无从下手，或下手后总觉得困难重重。教师应加以引导，但要适当，达到指点迷津的效果，让学生眼前一亮，自觉地联想到学过的实验方案和研究方法。这样，既排除学生设计实验的恐惧心理，又达到复习巩固的目的。

我设计了这些问题，引导学生设计实验。问题①本实验要到月球上进行吗?如不要，怎么办?学生很快想到了用小球撞击沙子等物体的模拟实验。问题②研究一个量与多个因素的关系，应采用什么方法?本实验要进行几项的研究?问题③例如，探究月坑深度与流星质量关系时，应怎样控制变量?问题④实验需要哪些器材?问题⑤实验装置怎样?(如图2所示)问题⑥请你设计一张记录表格。(提醒学生注意：表格上应含有必须收集的内容，而且要考虑实验是多次的)问题⑦在探究报告上写出你的实验步骤。

4有目的进行实验与收集数据

在此环节中，应以教师为主导，学生为主体，使学生通过观察、分析实验现象，从而弄清问题的本质，理解所学知识的内涵，培养学生的独立解决实际问题和实验技能的能力。该环节中要求学生：①具有初步的实验操作技能，会使用简单的实验仪器和测量工具，能测一些基本的物理量。本实验涉及到的实验仪器和测量工具有铁架台、天平、刻度尺、量筒，等等。②明确观察目标，明确需要收集的内容。要让学生明确本实验是研究小球撞击物体表面时，物体下陷深度的问题，收集的信息有表格上的那些。在进行实验之前，应强调这两点内容。

5分析论证才能得出结论

实验数据或信息只是反映客观事实，它并不等于实验结论，实验结论是在数据或信息的基础上进行科学分析的结果。如在“探究声音不能在真空中传播”的实验中，收集到的实验信息是玻璃罩中的空气被抽出越多，听到的声音越小声，凭现有的实验条件也只能做到这点。这不是实验结论，必须对此进行分析论证，且采用“科学推理”的研究方法，最后才得出“真空不能传声的结论。

本课题中，也应该选择一些实验小组的数据，如表1，引导学生采用比较的方法，分析概括，得出结论。

如此比较实验1、2可知，当下落高度、体积和小球撞击的表面相同时，小球的质量越大，坑的深度越深，说明坑的深度与小球的质量有关，等等。最后，请一位学生用自己的语言，客观、准确地描述探究结论。

6不可缺少的评估

得出实验结论并等于探究结束，还应对探究过程和探究结果进行反思、评价。评估对科学探究具有极其重要的意义。首先，通过对科学探究过程和结果的评估，从中扬长补短，不仅使本探究课题的方案直接得到了改进，而且在评估和改进方案的过程中，增长了知识，提高了相关技能，为今后对类似课题探究方案的优化奠定了较好的基础。其次，在关注探究结果和探究猜想的差异的过程中，在关注探究过程未解决矛盾的过程中，将会涉及探究方案中没有考虑的问题，这将可能引发出新的探究问题和获得新的发现。再次，评估是对探究行为和获取信息的可靠性、科学性从严密的角度重新审视的过程，它需要学生从更全面角度来思考和认识问题，这将有利于学生养成严谨的科学态度。

可以组织学生围绕以下问题展开。①在探究过程中，按要求应该保持不变的物理量是否在操作中真正做到了保持不变?②测量的数据可靠吗?你的实验数据与其他同学的差异大吗?如较大，找找原因。③探究结果是否与科学知识、自然事实相矛盾?④探究方案中有值得改进的地方吗?等等。评估工作也可以穿插在其他环节中，如在进行实验、分析论证等环节中。

7贯穿于探究始末的交流与合作

该要素贯穿于整个探究过程，如许多环节中的讨论，实验过程中的合作，写下的探究报告，这些都是学生间、师生间的交流和合作。在交流和合作中，提醒学生做到以下几点：①能准确表述自己观点；②合作中注意既坚持原则又尊重他人；③能思考并接受别人好的意见，改进自己的探究方案；④有团队精神。

当然，学生探究能力应该是逐步发展。只有我们平时教学中注重科学探究的教学，在活动中可只涉及或重点体现部分环节，侧重培养学生的某些能力，遵守循序渐进的原则，有计划、有步骤地培养学生的探究能力。在此基础上，进行专题复习，给学生理理头绪，让学生对这块内容形成体系，使他们的探究能力得到全面地升华。

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部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

[2]物理课程标准研制组.全日制义务教育物理课程标准解读[M].武汉：湖北教育出版社，2006.