新課標(biāo)下學(xué)生科學(xué)探究能力的培養(yǎng)

　　 摘 要：在新課程理念中，科學(xué)探究已作為物理課程的目標(biāo)和任務(wù)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力不是一朝一夕的事，從“探究加速度和力、質(zhì)量的關(guān)系”這個(gè)實(shí)驗(yàn)的探究過程來說明如何培養(yǎng)學(xué)生的探究能力。
　　 關(guān)鍵詞：新課標(biāo)；探究能力；能力培養(yǎng)
　　
　　 目前，我國(guó)正在進(jìn)行一場(chǎng)劃時(shí)代的教學(xué)改革。在新課改背景下，中學(xué)物理的教育目標(biāo)更加傾向于提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。高中物理新課程標(biāo)準(zhǔn)中已明確要求培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。那么如何培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力是擺在我們面前的新課題。下面我以“探究加速和力、質(zhì)量的關(guān)系”這個(gè)實(shí)驗(yàn)為例，就如何通過實(shí)驗(yàn)探究提高學(xué)生探究能力談?wù)勎业囊恍┛捶ā?br/>　　 一、提出問題
　　 能夠提出可以探究的問題，并能從物理學(xué)的角度表述這些問題，認(rèn)識(shí)發(fā)現(xiàn)問題和提出問題的意義，是實(shí)驗(yàn)探究的基本能力之一。提出的探究問題要有可操作性，并且難度要合適，讓學(xué)生能根據(jù)自己已有的經(jīng)驗(yàn)和能力，通過科學(xué)探究，能獲得問題的結(jié)果。
　　 在學(xué)習(xí)了牛頓第一定律后，我們知道力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，而物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的難易程度又與自身的質(zhì)量有關(guān)，我們還知道加速度是描述物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的基本物理量。那么，物體運(yùn)動(dòng)的加速度與物體所受的力，以及自身的質(zhì)量一定存在著某種聯(lián)系。于是，探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系也就順理成章。
　　 二、猜想與假設(shè)
　　 教師要鼓勵(lì)學(xué)生大膽地對(duì)所要探究的問題提出猜想，對(duì)問題的猜想要有一定的依據(jù)，這個(gè)依據(jù)就是自己以往的觀察和經(jīng)驗(yàn)以及已經(jīng)掌握的科學(xué)知識(shí)。并推測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，提出假設(shè)結(jié)論。
　　 根據(jù)日常生活經(jīng)驗(yàn)，物體質(zhì)量一定時(shí)，受力越大，它獲得的加速度就越大；物體受力一定時(shí)，質(zhì)量越小，加速度也越大。我們可以先從最簡(jiǎn)單的方面猜想：當(dāng)物體質(zhì)量一定時(shí)，物體加速度與它所受的力成正比；當(dāng)物體所受的力一定時(shí)，物體的加速度與質(zhì)量成反比，或者更復(fù)雜點(diǎn)，加速度與質(zhì)量的二次方、三次方成反比。
　　 三、制訂計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
　　 為了驗(yàn)證我們的假設(shè)，需要制訂相應(yīng)的計(jì)劃，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，要明確哪些是自變量，哪些是因變量，需要控制哪些變量以確保實(shí)驗(yàn)的可靠性；要明確觀察、測(cè)量和記錄的方法，以及需要的器材等。在設(shè)計(jì)中還要掌握相關(guān)的技能、方法和策略。
　　 在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，物體獲得的加速度隨物體質(zhì)量和所受力的變化而變化，我們要分別控制物體質(zhì)量和所受的力不變，探究加速度和力以及質(zhì)量之間的關(guān)系，這就是控制變量法。在設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)還需要思考兩個(gè)問題：（1）怎樣測(cè)量物體的加速度？（2）怎樣提供并測(cè)量物體所受的恒力？這些問題可以讓學(xué)生分組探究，小組和小組之間相互交流。
　　 四、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與搜集證據(jù)
　　 實(shí)驗(yàn)時(shí)首先要正確安裝和使用實(shí)驗(yàn)儀器，然后按照事先制訂好的計(jì)劃與步驟認(rèn)真操作、觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并如實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。記錄數(shù)據(jù)時(shí)，事先要根據(jù)實(shí)驗(yàn)的目的與特點(diǎn)設(shè)計(jì)合理的表格，把數(shù)據(jù)分別記錄在對(duì)應(yīng)的表格中。這個(gè)實(shí)驗(yàn)采用的是控制變量法分別探究加速度與力、加速度與質(zhì)量的關(guān)系，那么我們可以設(shè)計(jì)兩個(gè)表格分別記錄數(shù)據(jù)，記錄時(shí)要注意因變量和自變量一一對(duì)應(yīng)，這樣才能更好地反映出它們的關(guān)系。
　　 五、分析與論證
　　 實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，我們得到了多組測(cè)量數(shù)據(jù)，那么我們?nèi)绾胃鶕?jù)測(cè)量數(shù)據(jù)得出正確的結(jié)論，這就需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。這個(gè)實(shí)驗(yàn)，我們最初的猜想和假設(shè)是：當(dāng)物體質(zhì)量一定時(shí)，物體加速度與它受的力成正比；當(dāng)物體受力一定時(shí)，物體加速度與質(zhì)量成反比。那么我們采用什么方法能夠更容易地找到變量之間的關(guān)系。當(dāng)很多數(shù)據(jù)以合適的圖象表達(dá)出來時(shí)，也就很容易判斷出數(shù)據(jù)是否符合事先的假設(shè)。用作圖法處理數(shù)據(jù)的優(yōu)點(diǎn)就是直觀、簡(jiǎn)便。 六、評(píng)估
　　 得出結(jié)論后，我們要對(duì)整個(gè)探究過程進(jìn)行評(píng)估。在猜測(cè)和假設(shè)過程中是否做到了科學(xué)和尊重事實(shí)；在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)是否遺漏了某些因素的影響；在記錄數(shù)據(jù)時(shí)是否如實(shí)記錄；在作圖時(shí)個(gè)別異常數(shù)據(jù)的處理是否合理等。最后還要分析假設(shè)與最終結(jié)果之間的差異，探究活動(dòng)中有沒有未解決的矛盾，有沒有發(fā)現(xiàn)新的問題，有沒有更好的實(shí)驗(yàn)方案等。
　　 七、交流與合作
　　 教師要引導(dǎo)學(xué)生寫出探究報(bào)告，在報(bào)告中能準(zhǔn)確地表達(dá)自己的觀點(diǎn)。在整個(gè)探究活動(dòng)中，培養(yǎng)學(xué)生的合作意識(shí)，在合作中既堅(jiān)持原則又尊重他人。
　　 總之，學(xué)生的探究能力是綜合能力，探究能力的培養(yǎng)不是一朝一夕的事情，實(shí)驗(yàn)探究是培養(yǎng)學(xué)生探究能力的一種重要途徑，只有在不斷的探究中，才能不斷地提高自己的探究能力。
　　 參考文獻(xiàn)：
　　 ［1］普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn).人民教育出版社.
　　 ［2］張熊飛.誘思探究學(xué)科教學(xué)論.
　　 （作者單位 河南省汝陽縣第一高級(jí)中學(xué)）