中學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)科學(xué)探究能力的培養(yǎng)策略

石學(xué)彥

摘 要：探究是研究物理實(shí)驗(yàn)的一種方法，也是學(xué)生學(xué)習(xí)的一種新方式。它不僅打破了傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)方式，更能調(diào)動(dòng)學(xué)生積極思考，嘗試創(chuàng)新的思維習(xí)慣。在高中物理探究學(xué)習(xí)中，教師要注重在實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域里尋求探索和突破，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力，使物理實(shí)驗(yàn)呈現(xiàn)出不斷探究、創(chuàng)新的新天地。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)；科學(xué)探究能力；興趣

中圖分類號(hào)：G63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1673-9132（2016）14-0290-079

物理是一門以實(shí)驗(yàn)為主的學(xué)科。在物理教學(xué)中，無論是教師課堂演示實(shí)驗(yàn)，還是學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)、課外實(shí)驗(yàn)，都離不開對(duì)于科學(xué)問題的探究?？梢哉f，探究是研究物理實(shí)驗(yàn)的一種方法，也是學(xué)生學(xué)習(xí)的一種新方式。那么，在中學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，如何培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力呢？

一、培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的興趣

“興趣是最好的老師。”學(xué)生如果對(duì)物理實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生了濃厚的興趣，就會(huì)積極主動(dòng)地進(jìn)行科學(xué)探究。在物理教學(xué)中，教師應(yīng)努力創(chuàng)設(shè)物理情境，提出問題，使學(xué)生產(chǎn)生極大的興趣和求知欲，提高學(xué)生主動(dòng)參與學(xué)習(xí)的意識(shí)，激發(fā)他們的探究欲望。此外，教師還應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，培養(yǎng)他們的問題意識(shí)，為開展探究性學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。比如，學(xué)習(xí)《劃時(shí)代的發(fā)現(xiàn)》時(shí)，教師可以導(dǎo)入丹麥的奧斯特、法國的安培、瑞士的科拉頓等科學(xué)家的故事，這樣不僅可以激發(fā)學(xué)生的興趣，啟發(fā)學(xué)生積極思考、探究，增強(qiáng)探究欲望，還可以促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)家堅(jiān)持不懈的精神、創(chuàng)新精神、堅(jiān)強(qiáng)的意志等高貴品質(zhì)?？吹娇茖W(xué)家在獲得偉大發(fā)現(xiàn)的過程中也受著歷史局限性的束縛，也有過“可笑”的疏忽與失誤，學(xué)生便能從中學(xué)會(huì)不斷進(jìn)取的科學(xué)精神，提高科學(xué)素養(yǎng)。又如，在學(xué)習(xí)《原子的核式結(jié)構(gòu)模型》時(shí)，教師可以用多媒體課件播放模擬a粒子散射實(shí)驗(yàn)的動(dòng)畫。通過多媒體的運(yùn)用，使抽象的內(nèi)容形象化，便于學(xué)生認(rèn)識(shí)，學(xué)生便能很快掌握a粒子散射實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象。實(shí)踐表明，采用多媒體輔助教學(xué)，不僅使抽象的內(nèi)容形象化，便于學(xué)生認(rèn)識(shí)，還可以增強(qiáng)教學(xué)內(nèi)容的趣味性、新穎性，增加學(xué)生的探究興趣，提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力。

二、明確實(shí)驗(yàn)的目的和內(nèi)容

教師要有目的地設(shè)計(jì)物理探究的內(nèi)容、目標(biāo)、形式、方法和評(píng)價(jià)等，特別是要根據(jù)探究內(nèi)容和學(xué)生的實(shí)際情況，落實(shí)物理教育的三維目標(biāo)，充分挖掘科學(xué)探究的“過程與方法”“情感態(tài)度和價(jià)值觀”，突出科學(xué)探究的重點(diǎn)。比如，在《動(dòng)量守恒定律》實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，教師明確實(shí)驗(yàn)的目的就是相互作用的物體，如果不受外力或者所受外力的合力為零時(shí)，它們的總量保持不變，即作用前的總動(dòng)量與作用后的總動(dòng)量相等。然后，教師利用一部分教學(xué)時(shí)間，向?qū)W生講解本節(jié)課的理論知識(shí)和相關(guān)定理，讓學(xué)生對(duì)相關(guān)物理知識(shí)有一定的了解。接著，教師再與學(xué)生一起完成實(shí)驗(yàn)，對(duì)動(dòng)量守恒定律進(jìn)行探究。在這一過程中，教師可以準(zhǔn)備氣墊導(dǎo)軌、大質(zhì)量和小質(zhì)量滑塊、秒表等實(shí)驗(yàn)器材，讓學(xué)生在氣墊導(dǎo)軌上用小質(zhì)量滑塊碰撞大質(zhì)量滑塊，兩物體發(fā)生碰撞后，學(xué)生測量和分析數(shù)據(jù)，接著讓學(xué)生用大質(zhì)量滑塊碰撞小質(zhì)量滑塊，并記錄數(shù)據(jù)。這樣，不僅可以有效地促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的落實(shí)，更大大提升了學(xué)生的探究和實(shí)踐能力。

三、突出實(shí)驗(yàn)的主體

課程標(biāo)準(zhǔn)指出：在探究活動(dòng)中，探究過程比探究結(jié)果更重要。在探究性課堂教學(xué)過程中，從問題的提出、方案的設(shè)計(jì)到實(shí)施，再到結(jié)論的得出與重審，都要完全由學(xué)生自主完成，充分體現(xiàn)學(xué)生自主的原則，讓每一名學(xué)生都是踴躍的發(fā)現(xiàn)者、設(shè)計(jì)的思想者、成功的享受者。作為教師，必須充分了解學(xué)生，在實(shí)踐中根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況進(jìn)行修正，努力實(shí)現(xiàn)課堂效益最大化，這樣才能做到知己知彼、有的放矢。另外，課后答疑輔導(dǎo)、檢測、學(xué)情反饋可以了解學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)掌握的程度，廣大教師要引起重視，不能只關(guān)注學(xué)生實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是否理想，更要關(guān)注學(xué)生在探究過程的參與程度。不管實(shí)驗(yàn)的結(jié)果如何，在得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論之后，教師都要組織學(xué)生進(jìn)行交流和討論，讓學(xué)生考慮這樣的問題：（1）你的猜想和實(shí)驗(yàn)結(jié)論是不是一致？（2）你的結(jié)果和其他同學(xué)相比有沒有較大的差異？如果有較大的差異，原因是什么？（3）在探究過程你是否發(fā)現(xiàn)了新問題？（4）你對(duì)這個(gè)裝置是否有新的改進(jìn)？（5）有沒有更好的實(shí)驗(yàn)方案？通過這些問題的交流和討論，如果學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果并不理想，便能從中找到實(shí)驗(yàn)結(jié)果不理想的原因，這也是一種收獲。通過交流探究，既可以強(qiáng)化學(xué)生對(duì)探究過程的體驗(yàn)，又可以鞏固學(xué)生對(duì)知識(shí)技能的掌握，訓(xùn)練學(xué)生的表述能力，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度。

四、引導(dǎo)學(xué)生觀察和思考

物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，教師應(yīng)當(dāng)鼓勵(lì)學(xué)生在“玩”中探索物理規(guī)律，引導(dǎo)學(xué)生有目的地觀察、探索、操作、記錄和學(xué)習(xí)，同時(shí)還應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生大膽動(dòng)手，在滿足規(guī)范操作的前提下允許其操作過程不同于課本和教師所教，切忌過分擔(dān)心學(xué)生破壞實(shí)驗(yàn)儀器。以“重力的大小跟什么因素有關(guān)系”這一實(shí)驗(yàn)為例，教師可引導(dǎo)學(xué)生將鉤碼逐個(gè)掛在彈簧測力計(jì)上，分別測出它們受到的重力并記錄下來，同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中認(rèn)真讀數(shù)，仔細(xì)觀察，培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)的能力。誠然，物理的很多實(shí)驗(yàn)和習(xí)題可能有很多種解決方法，但只要學(xué)生能做到明確目的和解決問題，教師就應(yīng)當(dāng)鼓勵(lì)學(xué)生采取多種方法完成這一目的，這樣不僅能增強(qiáng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)初中物理知識(shí)的興趣，還能培養(yǎng)學(xué)生的自主動(dòng)手和創(chuàng)新能力，從而完成新課程標(biāo)準(zhǔn)的基本任務(wù)。

此外，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，教師還應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生積極思考，培養(yǎng)學(xué)生的物理科研方法以及創(chuàng)造性思維中的“主動(dòng)探索性”。一般而言，主動(dòng)探索性的物理創(chuàng)造性思維主要有三種表現(xiàn)形式：（1）看到某種物理現(xiàn)象后即聯(lián)系到其反面；（2）發(fā)現(xiàn)某種物理現(xiàn)象后即能深入開展研究；（3）發(fā)現(xiàn)某種物理現(xiàn)象后即能聯(lián)想到與其相關(guān)的事物。例如，實(shí)際生活中看到雞蛋掉到瓦片上之后蛋碎了而瓦仍完好的現(xiàn)象，我們便能聯(lián)想到什么情況下可使蛋碎瓦全，又是什么情況下可使瓦碎蛋全，這便是上述物理創(chuàng)造性思維的表現(xiàn)形式。

參考文獻(xiàn)：

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[責(zé)任編輯 馮紅偉]