培養(yǎng)學(xué)生物理探究能力芻議

【摘 要】新物理課程標(biāo)準(zhǔn)強調(diào)要培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的能力。初中物理中的科學(xué)探究是一個系統(tǒng)過程，我們物理教師應(yīng)該熟知科學(xué)探究的各個環(huán)節(jié)，在日常教學(xué)過程中，有意識地在每個環(huán)節(jié)上提升學(xué)生物理探究的能力。經(jīng)過多年的教學(xué)實踐，筆者認(rèn)為應(yīng)該從這六個方面入手，去培養(yǎng)學(xué)生的物理探究能力。

【關(guān)鍵詞】物理探究 能力 提升

課堂教學(xué)中探究性學(xué)習(xí)的開展，關(guān)鍵是要把探究性學(xué)習(xí)的思想滲透到學(xué)科教學(xué)中，充分發(fā)揮師生的主觀能動性，引導(dǎo)學(xué)生通過自己的親身體驗來主動提高創(chuàng)新實踐能力，注意讓學(xué)生體會某一知識或規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過程，讓學(xué)生體會到發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的樂趣，進而掌握處理問題的方法，提高學(xué)生的探究能力和創(chuàng)新意識，這正是物理教學(xué)的最終目標(biāo)。作為一名初中物理教師，如何通過自己的教學(xué)引導(dǎo)，使這一教學(xué)目標(biāo)最終實現(xiàn)呢？筆者認(rèn)為要教學(xué)生六個“學(xué)會”。

一、學(xué)會方法

“授學(xué)生以魚，不如授學(xué)生以漁”， 教學(xué)過程中教師可以利用自己的智慧打一些恰當(dāng)?shù)谋扔鲙椭鷮W(xué)生理解，比如采用類比法促使學(xué)生將所學(xué)到的新知識與自己生活中的經(jīng)驗進行類比，擴大他們思維的空間，加深他們對新知識的理解。如在學(xué)習(xí)導(dǎo)體電阻大小的影響因素時，就有學(xué)生在講解電阻隨導(dǎo)體橫截面的增大而減小時，打了這樣一個比方：將電荷通過導(dǎo)體比作千軍萬馬過橋，若橋越寬則軍隊越容易過橋，阻礙越小。相似的，電荷通過導(dǎo)體時導(dǎo)體橫截面積增大，電荷通過時受到的阻礙也會越小，電阻越小。經(jīng)過許多這樣的訓(xùn)練既可以鍛煉學(xué)生的思維能力和類比能力，同時還可以檢驗學(xué)生的理解是否出現(xiàn)偏差。物理方法除了類比法，還有很多，諸如：控制變量法、建模法、轉(zhuǎn)換法等，我們要經(jīng)常在教學(xué)中滲透這些物理方法，這對學(xué)生將是大有裨益的。

二、學(xué)會提問

“提出一個問題比解決一個問題更重要”，在初中物理教材中有許多內(nèi)容都可以用來培養(yǎng)這一能力，如采用控制變量法研究的一些問題：音調(diào)高低的影響因素、滑動摩擦力大小的影響因素、液體內(nèi)部壓強大小的影響因素等，對于這一類問題的研究，首先應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生分析出對于一個問題的最終結(jié)果可能產(chǎn)生影響的因素有哪些，比如八年級物理教材中“研究滑動摩擦力大小的影響因素”這一問題，引導(dǎo)學(xué)生首先通過自己的猜想列出可能存在的影響因素，如物體重力的大小、物體接觸面的粗糙程度、接觸面的面積、物體運動的速度等。學(xué)生提出的猜想中可能有一些是不正確的，還有可能某些真正的影響因素他們沒想到，教師不能單純地為趕進度，將這一過程流于形式，而應(yīng)該耐心仔細(xì)地引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)日常的生活經(jīng)驗和所學(xué)的物理知識進一步分析，從而提出更多的猜想，這樣才能提升學(xué)生提出問題的能力。

三、學(xué)會分析

新課程標(biāo)準(zhǔn)強調(diào)科學(xué)探究精神的培養(yǎng)，物理教學(xué)中的科學(xué)探究是指學(xué)生在教師的指導(dǎo)、幫助、監(jiān)控下，經(jīng)歷與“大師們”進行科學(xué)探究時相似的過程。教師要引導(dǎo)學(xué)生在提出問題的基礎(chǔ)上自主選擇解決問題和驗證猜想的方法、途徑和工具，學(xué)會分析驗證猜想的可行性。比如，剛才提到的，有的學(xué)生認(rèn)為滑動摩擦力的大小與運動速度有關(guān)，而這一實驗又不便直接驗證，那么我們還可以采用極端假設(shè)的方法來反駁，假想滑動摩擦力的大小隨速度的增大而減小是正確的，那么必然會存在這樣一種可能性，當(dāng)速度達到一定的程度滑動摩擦力的大小將等于零，物體的運動將不再需要動力裝置來克服阻力，這顯然是錯誤的。對于滑動摩擦力的大小與接觸面積的大小無關(guān)也可采取這樣的分析方法來反駁，假設(shè)滑動摩擦力的大小隨接觸面積的增大而增大是正確的，那么反過來說，滑動摩擦力的大小隨接觸面積的減小而減小，也應(yīng)該是正確的，試想，當(dāng)我們推一重物很費力時，是不是只要將它與地面的接觸面積縮小就可以實現(xiàn)省力的目的呢？顯然這樣的設(shè)想是荒謬的。通過正反分析論證，指導(dǎo)學(xué)生分析問題的方法，逐步提高獨立解決問題的能力。

四、學(xué)會歸納

學(xué)生在提問和分析的基礎(chǔ)上想方設(shè)法去驗證自己的猜想，最后不管他們的猜想是否正確，都應(yīng)該鼓勵他們大膽地把親身體驗小結(jié)成結(jié)論或經(jīng)驗。還以上面的內(nèi)容為例，開始討論“滑動摩擦力大小的影響因素”時有部分同學(xué)認(rèn)為其大小與物體的重力有關(guān)，后來他們通過自主設(shè)計實驗發(fā)現(xiàn)滑動摩擦力大小有時與物體重力有關(guān)，有時與物體重力無關(guān)，這時教師就應(yīng)該引導(dǎo)他們進一步分析得出何時滑動摩擦力與重力有關(guān)，何時滑動摩擦力與重力無關(guān)的結(jié)論，雖然這樣的結(jié)論并不是非常全面，但對于提高學(xué)生分析總結(jié)的能力是非常有幫助的。

五、學(xué)會設(shè)計

實驗是初中物理實驗教學(xué)的重要組成部分，而實驗步驟的設(shè)計與評估尤為關(guān)鍵。如，在做“用天平和量筒測液體的密度”實驗時，充分把握學(xué)生設(shè)計實驗環(huán)節(jié)和選擇實驗儀器的過程，是培養(yǎng)學(xué)生思維能力的好時機。在步驟設(shè)計上，有些學(xué)生把倒入部分鹽水改為全部倒入，還有些學(xué)生在步驟上先稱空杯的質(zhì)量，再稱倒入鹽水后的總質(zhì)量，教師應(yīng)肯定學(xué)生將鹽水全部倒入的合理性，并讓學(xué)生充分討論先稱空杯后，再倒入鹽水稱總質(zhì)量的做法是否可取，學(xué)生通過分析后得出這種方法在理論上是可以的，但在將杯中的鹽水倒入量筒測體積時，由于杯底和杯壁還粘有鹽水，使測得的體積小于杯中原鹽水的體積，會造成較大誤差。學(xué)生最終會找到減小誤差的好辦法。這個實驗方案取舍對比的過程，會占用一定的時間，但是，學(xué)生在這個思考、分析、設(shè)計、否定、再思考、再設(shè)計、再評估的過程中，增強了減少誤差的意識，變思維的單向性為多向性，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)造性和發(fā)散性思維能力。

六、學(xué)會動手

影響實驗?zāi)芊癜l(fā)揮最活躍的因素應(yīng)該在實踐過程中，因此，教師必須關(guān)注給予學(xué)生實踐體驗的機會，在實踐過程中豐富體驗，構(gòu)建知識。如，1牛頓的力是多大？20牛頓的拉力是多大？這完全可以讓學(xué)生自己去體驗：用手托起兩只雞蛋所需的力約為 1牛頓，用手拉開易拉罐所需的力約為20牛頓。再如力的作用效果與力的三要素有關(guān)，我們也可以讓學(xué)生在開關(guān)門的過程中體驗力的作用效果與三要素的關(guān)系；用彈簧測力計測量物體重力時測力計要保持靜止，這一點也可以讓學(xué)生將測力計加速上升或加速下降進行具體體驗，這種“真正的體驗活動”不僅可以讓學(xué)生獲得對知識的真正理解，而且還可以讓學(xué)生得到“如何去獲得知識”的能力，而這正是探究性學(xué)習(xí)的一個很重要的宗旨。

（作者單位：江蘇省高郵市甸垛初級中學(xué)）