初中物理教学中如何培养学生的科学探究能力

赵浩洋

科学探究既是学生的学习目标，又是重要的教学方式之一。《义务教育物理课程标准（2011版）》在“课程基本理念”中要求：“注重科学探究，提倡学习方式多样化”“物理课程应改变过分强调知识传承的倾向，让学生经历科学探究过程，学习科学研究方法，培养学生的探索精神、实践能力以及创新意识。”《义务教育物理课程标准（2011版）》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。那么，初中物理教学中如何培养学生的科学探究能力呢？

一、转变教育理念，培养学生的科学探究能力

义务教育阶段的物理课程要让学生学习初步的物理知识与技能，经历基本的科学探究过程，受到科学态度和科学精神的熏陶；它是以提高全体学生的科学素质、促进学生的全面发展为主要目标的自然科学基础课程。

在初中物理科学探究活动中，我们不仅应关注让学生通过探究活动发现其中的某些规律，同时还应注重在探究过程中培养学生的探究能力，从而提高科学探究的兴趣，养成实事求是的科学态度和科学精神，由于科学探究的问题常常涉及某一物理知识，这就容易造成教师把注意力仅放在知识传授上，而忽视对过程与方法和情感态度与价值观目标的达成，这必须引起我们特别注意。新《课标》在“课程目标”中，对学生的科学探究能力提出了总体要求，又在“科学探究能力目标”中，分别对提出问题、猜想与假设、设计实验与制订计划、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、表达与交流等七个要素对应的科学探究能力提出了具体要求，所以教学中应该把科学探究能力目标进一步分解细化，转化为具体教学过程中的教学目标和教学设计，而不是笼而统之的进行描述。

二、激发学习兴趣，培养学生的科学探究能力

初中学生，也有着十多年的生活经历，在他们的成长过程中，经历着无数熟悉而陌生，神奇而困惑的事与物。在他们的心目中，激荡着对很多事物的好奇，有着弄明白弄清楚的强烈愿望，有着对物理知识的企盼与渴求。在他们的生活空间里，存在着与物理相关的小到儿时的玩具，大到看见的汽车、轮船……无不闪烁着人类知识与智慧的光芒。

在所处的自然环境中，时时经历着令人着迷而又神奇的自然现象，风、雨、雷、电的形成，绚丽的彩虹，飘忽的云雾，水中美丽的倒影……他们置身其中，鲜活灵动的思维在不断的涌动，只要教师充分利用学生身边的物理现象，触动学生的好奇心，是很容易激发出学生的兴趣，增强他们的探究欲望。例如，在进行“影响摩擦力大小因素”教學时，设置这样一个情景：“在光滑的水平面上放着一个50kg的大钢球，一只蚂蚁能将它推动吗？”学生看到这个问题后，有的说蚂蚁力气太小不能推动，有的说表面是光滑的能够推动，有的则是陷入冥思苦想之中……思维的波浪此起彼伏，大大调动了学生的探究欲望。

三、创设问题情境，培养学生的科学探究能力

在教学中我经常利用各种条件和手段，创设特定的问题情境，引导学生积极思考。

如在讲“光的色散”现象时，学生对彩虹现象十分感兴趣，我就创造环境，用喷水法制造彩虹，引导学生观察，学生自己能观察到彩虹是太阳光经过许多小水珠折射、反射后形成的，同时引导学生观察彩虹里面各种色光的排列次序；还可以让学生把一玻璃杯水放在窗台上，再在地上铺一块大白纸，太阳光经过杯中的水后发生折射，在白纸上形成一道非常美丽的彩虹。学生是鲜活的生命体，对一切充满好奇，充满疑问，有着强烈的求知欲望，教师应保护他们的好奇心，走进他们的世界，关注他们的所思所疑，把他们迫切想了解的内容设计成问题，在解决问题的过程中激发学生的求知欲和探究欲，这对教学的开展和启发学生的创造性思维是非常有利的。在科学探究活动中，应鼓励学生积极、大胆地参与，避免教师包办代替、简单否定等，例如，在发现并提出问题这一环节，也许有的学生所提的问题意义不大、针对性不强，我们应给予鼓励和帮助，尽可能指出其合理之处，使其有继续参与的勇气，同时引导他们提出更好的问题，其实，在探究活动中，学生出现问题（如设计的方案不够科学、严谨，操作过程出现问题，或收集数据有误等）是正常现象，对此，教师应仔细思考，分析学生出现问题的原因，尽可能将学生的问题转化为教学资源，以这些资源作为案例帮助学生纠正错误，引导其进行科学探究。

四、掌握探究方法，培养学生的科学探究能力

初中物理中的科学探究，对初二学生来说，还是一个全新的课题。虽然他们会简单地提出问题，进行猜想与假设，但不知道怎样制定计划和方案，怎样收集整理数据，并对数据进行分析论证。在这种背景下，学生首先应在教师指导下进行，让学生全面了解科学探究的各个环节和方法。其次，应教给学生科学探究的常用方法，对于初中而言，“控制变量法”是常用的一种研究问题的方法。

依据这种方法，循序渐进地让学生从简单的模仿到较为独立设计科学探究的计划和方案，能够独立的书写探究报告，能够对探究过程中出现的问题进行反思、矫正。再次，还应让学生围绕科学探究的目标，培养科学探究的定向性；严格操作规程和顺序，培养学生观察的有序性；教师应尽力引导学生会用对比的方法，培养学生观察的灵敏性，以及改善科学探究条件提高培养学生多方位的观察能力。总之，在科学探究的教学活动中，教师要使学生从初步模仿原型，逐步过度到学生较为独立、自主地进行科学探究。

五、开展物理实验，培养学生的科学探究能力

选择以物理实验作为提升学生科学探究能力的方法之一，主要是因为物理实验具有明显的直观性、生动性、形象性、新颖性和刺激性等特征，在实验过程中很容易引起学生的好奇心，从而激发学生的科学探究意识。

为了提升学生的科学探究能力，引导学生向知识的更深一层去发掘和研究，避免在学习的过程中只是浮于知识的表层，可以利用物理实验来实现。

如在“伏安法测电阻”时，主要研究的是电流表内接和外接时两种电路的误差情况。采用大型示教电表，分别采用两种电路连接方法去测量同一只大电阻的阻值，根据测量数据显示，一次测量结果是5.2千欧，而另一次测量结果则是2.0千欧；再用同样的两种连接方法去测量同一只小电阻的阻值，测量结果却显示的是5.0欧和2.0欧，由于两次的测量结果相距甚远，对学生的好奇心产生了强大的冲击，从而激发学生的科学探究意图，积极主动的参与到课堂教学中来。endprint