談初中物理教學(xué)中學(xué)生探究能力的培養(yǎng)

何小兵

（如皋市下原鎮(zhèn)初級中學(xué)，江蘇 如皋 226543）

為了適應(yīng)社會發(fā)展的需要，初中物理教學(xué)應(yīng)顯現(xiàn)物理學(xué)科教學(xué)的本質(zhì)，反映物理學(xué)科對社會發(fā)展的影響；關(guān)注學(xué)生對將來社會適應(yīng)性的需求，注重對學(xué)生進行探究能力的培養(yǎng).本文就初中物理教學(xué)的實踐，談?wù)勗谖锢斫虒W(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生探究能力的問題.

1 通過課堂探究活動培養(yǎng)學(xué)生的探究能力

1.1 培養(yǎng)學(xué)生提出問題的能力

要進行實驗探究首先要有明確的探究目的.因此培養(yǎng)學(xué)生的探究能力，首先要讓學(xué)生逐步養(yǎng)成善于發(fā)現(xiàn)問題、敢于提出問題的習(xí)慣，再通過正確的引導(dǎo)，培養(yǎng)他們提出更深層次可探究的問題的能力.當(dāng)學(xué)生就觀察到的某一現(xiàn)象進行分析時，往往不能更深層次的去思考造成這一現(xiàn)象的根本原因.這就要求教師正確引導(dǎo)他們作進一步的分析，透過現(xiàn)象看到問題的本質(zhì).例如：平時，我們會發(fā)現(xiàn)玻璃杯從高處落到水泥地上往往都會破碎，而落到沙地上不會破碎.對此不少學(xué)生都會提出“為什么”的問題.這時就需教師及時幫助分析并引導(dǎo)學(xué)生思索、探究：杯子的破碎是否一定與它受到力的大小有關(guān).那么，是什么原因造成力的大小不同呢？是否跟它們相互作用的時間有關(guān)呢？這種問題的提出才可以讓學(xué)生有針對性地設(shè)計實驗方案去進行探究……

1.2 培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計實驗方案的能力

圖1

通過正確的實驗探究才能真正解決實際問題，而正確的實驗探究首先要有一個正確的探究方案，因此培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計實驗方案的能力是培養(yǎng)學(xué)生探究能力的根本所在.在實驗探究前，教師應(yīng)盡可能地引導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計實驗的方案，逐步形成進行實驗方案設(shè)計的基本思路.例如：在比較不同材料的隔聲性能好壞的探究活動中，可先讓學(xué)生在小組內(nèi)對實驗探究方案進行討論.有的學(xué)生提出，將一正在發(fā)聲的音樂播放器放入一鞋盒，在鞋盒內(nèi)放入不同的填充物，保持與鞋盒的距離相同，比較所聽到的聲音的大小，便可比較出不同材料的隔聲性能（如圖1所示）；另有學(xué)生提出，隔聲效果的好壞還可能與填充物的厚度有關(guān).又有學(xué)生提出在探究時還必須控制所放音樂的響度大小相同；還有的學(xué)生提出，僅憑耳朵來感覺聲音大小是不可靠的，應(yīng)讓人漸漸遠(yuǎn)離鞋盒，直到剛好聽不到鞋盒的聲音，測出此時距鞋盒的距離，距離越大，說明鞋盒的填充物的隔聲性能越差，而距離越小，則隔聲性能越好.如此可以通過具體的數(shù)值來比較隔聲性能的好壞.還應(yīng)通過組內(nèi)討論、交流不斷完善探究方案，然后進行探究，并記錄、比較相關(guān)數(shù)據(jù)而得出結(jié)論.

實驗方案的設(shè)計直接影響到學(xué)生通過探究活動真正解決問題的成功與否.因此，教師要有意識地培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計實驗探究方案的能力，在探究前不要直接告知學(xué)生實驗的探究方案，而是給出足夠的時間讓學(xué)生自主思考.當(dāng)學(xué)生遇到困難時，教師進行適當(dāng)?shù)狞c撥與提示，再通過師生交流、生生合作、相互補充，從而完成對實驗方案的設(shè)計.盡管學(xué)生有時設(shè)計的方案存在不妥或偏差較大，教師也不能進行“包辦”，應(yīng)該再對他們進行正確的指導(dǎo)，通過組內(nèi)交流，對方案作進一步的修改使之有明顯的完善.久而久之，學(xué)生設(shè)計實驗方案的能力必定會有明顯提升.

1.3 培養(yǎng)學(xué)生分析數(shù)據(jù)、歸納結(jié)論的能力

圖2

在實驗探究完成后，要對實驗過程中獲得的數(shù)據(jù)及觀察到的現(xiàn)象進行仔細(xì)分析，從而歸納出實驗結(jié)論.不少學(xué)生的實驗探究過程完成得較好，數(shù)據(jù)及現(xiàn)象的收集也相當(dāng)?shù)轿?，可是在分析?shù)據(jù)及現(xiàn)象、得出結(jié)論時卻存在著不少的問題，常將實驗的現(xiàn)象與所要得出的結(jié)論及所說明的問題相互混淆，定量與定性關(guān)系不能分清，從而得不出科學(xué)、具體的結(jié)論.例如：學(xué)生在利用如圖2所示的器材進行探究動能大小與質(zhì)量和速度的關(guān)系時，控制鋼球到達(dá)平面時的速度相同，3次改變鋼球的質(zhì)量進行實驗，得到的數(shù)據(jù)如表1所示.控制鋼球的質(zhì)量一定，3次改變鋼球的速度，得到的數(shù)據(jù)如表2所示.

表1

表2

在分析表中的數(shù)據(jù)得出結(jié)論時，不少的學(xué)生寫成：木塊滑行的距離與質(zhì)量和速度有關(guān)，且質(zhì)量越大、速度越大，滑行的距離越長.其實，本探究活動研究的是動能的大小與質(zhì)量、速度的關(guān)系，只不過實驗設(shè)計時利用轉(zhuǎn)換法來比較動能的大小，即通過比較木塊被球推動的距離來說明球動能的大小.學(xué)生往往將現(xiàn)象與要說明的問題混淆起來，誤將現(xiàn)象作為結(jié)論.其實，從收集到的數(shù)據(jù)看，不僅可得到它們之間的定性關(guān)系，而且經(jīng)過分析，不難得到更進一步的結(jié)論，即可以得到動能跟質(zhì)量和速度的定量關(guān)系：動能與質(zhì)量成正比，與速度的平方成正比.然而學(xué)生卻往往忽視這一點，不去思考所測得的數(shù)據(jù)到底能起到怎樣的作用，不去仔細(xì)查找它們之間的數(shù)量關(guān)系.除此之外，還有些學(xué)生常在總結(jié)實驗結(jié)論時，忽視結(jié)論的條件，直接寫出兩個量之間的關(guān)系.這些錯誤的、不到位的、不完整的結(jié)論在我們平時的教學(xué)中比較常見，就要求教師在平時的教學(xué)中加以正確的指導(dǎo)，寫結(jié)論時要求學(xué)生先弄清這次活動目的是什么等等.在上面的例子中，比較的是動能大小還是木塊被推動的距離，弄清楚這點，學(xué)生在寫結(jié)論時就自然會有所注意了.

1.4 培養(yǎng)學(xué)生合作交流與評價的能力

在探究活動中，組內(nèi)的合作與交流是非常重要的.物理課堂探究活動大多數(shù)以小組合作探究為主，在進行探究時，組員的分工必須明確，如讓誰負(fù)責(zé)操作，誰負(fù)責(zé)讀數(shù)、觀察現(xiàn)象，誰負(fù)責(zé)記錄，誰注意觀察探究過程中的其他相關(guān)信息，以便及時進行評價.組內(nèi)的角色要注意及時更換.第1次實驗完成后，在進行第2次操作時，組內(nèi)分工宜進行交換，以便充分發(fā)揮每個學(xué)生在活動中的作用.千萬不能只由少數(shù)學(xué)生進行操作，其余學(xué)生僅作觀眾.從中使每個學(xué)生都有動手操作的機會，并且也可培養(yǎng)學(xué)生的合作與協(xié)調(diào)能力.

對實驗操作過程及結(jié)論的合理性進行評價是科學(xué)探究中必不可少的.通過這個環(huán)節(jié)，可使學(xué)生的探究能力得到進一步的提高.但由于這個環(huán)節(jié)不影響探究過程以及得出結(jié)論，常容易被學(xué)生忽視.這就需要教師強調(diào)對實驗進行評價的重要性，并且給出相應(yīng)的對評價方法的指導(dǎo).例如，有意識地展示一些存在不足或欠缺的實驗探究過程及其結(jié)論，讓學(xué)生對這個探究活動（探究方案的設(shè)計是否合理、探究的步聚有否遺漏……）及其結(jié)論的合理性（與常識或已有的知識是否矛盾）進行分析與評價，指出其中的不足以及需要改進的地方.

2 通過課外實驗活動培養(yǎng)學(xué)生的探究能力

課外實驗探究是物理課堂實驗探究的一種補充形式，它的開展不僅起到了聯(lián)系物理與生產(chǎn)生活的作用，而且還能使學(xué)生的探究能力得到進一步的提高.在課外實驗活動中，沒有現(xiàn)成的物理實驗器材，這就要求學(xué)生自主選擇身邊的物品進行某些實驗探究，描述探究過程中出現(xiàn)的現(xiàn)象.這種實驗探究往往一個人在課外完成，整個實驗的過程由學(xué)生自己進行，探究過程中所出現(xiàn)的問題必須一個人去思考解決.這必然會讓學(xué)生在動手、動腦的過程中激發(fā)出潛在的創(chuàng)新能力，對于培養(yǎng)學(xué)生的探究能力也能起到重要的作用.例如，在學(xué)習(xí)了科學(xué)探究的方法后，教師可有意識的組織一次活動：比一比，看誰能在講臺上的杯子中將水注得最滿.學(xué)生們爭先恐后的拿出了自己的本領(lǐng)，直到液面向上凸起，不能再加水.教師可順?biāo)浦鄣刈寣W(xué)生猜測，此時能不能再向杯內(nèi)放入一枚回形針呢？學(xué)生們議論紛紛，不少學(xué)生認(rèn)為不能，放入回形針時杯內(nèi)的水會溢出.接著可讓學(xué)生進行實驗，學(xué)生在杯內(nèi)放入一枚、二枚……，水并沒有溢出，學(xué)生們驚訝了.（這樣做，可讓學(xué)生從實驗探究中獲得樂趣，并使探究意識得到培養(yǎng).）接著，教師再引導(dǎo)學(xué)生圍繞這一現(xiàn)象提出自己想知道的問題.有些學(xué)生提出：裝滿水的杯子到底最多能放入多少回形針？若杯子中所盛的液體不同，最多放入的回形針的數(shù)目是否也不同？教師可布置學(xué)生放學(xué)后自己回家利用家里的杯子、水及其他液體，通過探究解決上述大家提出的問題，并將所得出的結(jié)論帶回學(xué)校進行交流.

此外，教師還可以結(jié)合當(dāng)?shù)氐那闆r，創(chuàng)設(shè)計一些情境或讓學(xué)生根據(jù)生活現(xiàn)象，自己 提出問題，引導(dǎo)學(xué)生利用課外時間對這些問題進行探究.如圖3所示的是學(xué)校供水管外圍包著的一層保溫材料，讓學(xué)生針對這一現(xiàn)象提出“保溫效果的好壞與哪些因素有關(guān)？”，引導(dǎo)學(xué)生對問題進行猜想后，要求利用課外時間進行探究.再如，平時在向瓶中灌開水時，聽到聲音的變化，可引導(dǎo)學(xué)生提出這時“音調(diào)高低可能與哪些因素有關(guān)？”，并自主設(shè)計方案進行探究…….這樣做，能使探究的環(huán)境更為寬松，讓學(xué)生體驗到利用探究活動解決實際問題所帶來的快樂，從而變被動學(xué)習(xí)為主動探究，為培養(yǎng)學(xué)生的探究能力創(chuàng)設(shè)、提供更多的機會.

圖3

1 錢秀.初中物理實驗教學(xué)與學(xué)生能力培養(yǎng)的探索.物理教師，2011（3）.

2 劉炳升，葉兵，李容等.義務(wù)教育階段課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書（物理）.南京：江蘇科技出版社，2007.

3 霍永利.如何培養(yǎng)中學(xué)生物理實驗探究能力.現(xiàn)代閱讀（教育版），2012（3）.