淺談如何在物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力

胡美嬌

《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》將科學(xué)探究放到了前所未有的高度，目的在于將學(xué)生學(xué)習(xí)的重心從過分強(qiáng)調(diào)知識的傳承與積累向培養(yǎng)學(xué)生的探究能力轉(zhuǎn)化，讓學(xué)生從被動接受知識向主動獲取知識轉(zhuǎn)化，從而培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)素養(yǎng)、科學(xué)探究的能力、敢于探索的創(chuàng)新精神。下面就如何在物理課堂教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力發(fā)表一點(diǎn)自己的拙見。

一、培養(yǎng)學(xué)生對物理的學(xué)習(xí)興趣

美國心理學(xué)家布盧姆說：“學(xué)習(xí)的最好動機(jī)，是對學(xué)習(xí)材料的興趣?！北３謱W(xué)生對所學(xué)學(xué)科的濃厚興趣，是提高學(xué)習(xí)效率的根本秘訣。我認(rèn)為，可以通過以下途徑來培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣：一要巧妙設(shè)疑。在課堂教學(xué)過程中，特別是新知識學(xué)習(xí)中教師提出一些與教學(xué)內(nèi)容有關(guān)的富有啟發(fā)性的問題，將學(xué)生帶入情景之中，容易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)，培養(yǎng)其學(xué)習(xí)興趣。如講《電學(xué)》時，先提出以下一些問題：冬天晚上關(guān)燈后脫毛衣有什么現(xiàn)象？電燈為什么會發(fā)光？這些現(xiàn)象對學(xué)生并不陌生，但要解釋卻有一定困難，帶著這些問題去學(xué)習(xí)，學(xué)生自然會產(chǎn)生興趣。二要讓學(xué)生利用身邊物品親手做實(shí)驗(yàn)。物理教學(xué)內(nèi)容中有很多都可以利用身邊物品親手做實(shí)驗(yàn)，如學(xué)習(xí)聲音時耳朵貼在桌子的一邊，然后用手敲桌子證明固體能夠傳聲；雙手摩擦生熱證明做功能夠改變物體的內(nèi)能；等等。通過這些小實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生的興趣，同時還使學(xué)生獲取和鞏固了知識。三要讓學(xué)生利用已學(xué)知識參與討論。比如在討論音調(diào)、響度、音色與發(fā)音體的振動頻率、振幅、發(fā)音體的材料結(jié)構(gòu)的關(guān)系時，學(xué)生會舉出發(fā)音體振幅大的而頻率低的不一定聽得見聲音的實(shí)例，通過學(xué)生的討論會得出三者是相互影響的，而教材上并沒有提出；四是教師語言要幽默；五是及時給學(xué)生學(xué)習(xí)效果的表揚(yáng)，讓學(xué)生感受到成功的快樂。

二、在體驗(yàn)中領(lǐng)悟科學(xué)方法

物理課程標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)指出，科學(xué)探究既是學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)，又是重要的教學(xué)方式之一，要讓學(xué)生親身體驗(yàn)，在科學(xué)探究活動中，經(jīng)歷與科學(xué)工作者進(jìn)行科學(xué)探究時相似的過程……隨著社會的發(fā)展和時代的進(jìn)步，有的知識可能被修正甚至被淘汰，但是，伴隨著這種知識而產(chǎn)生的探究精神，卻可以讓學(xué)生受用終身，這就表現(xiàn)出了非?？少F的人文價值。所以，在物理科學(xué)探究中，應(yīng)向?qū)W生提供充分的科學(xué)探究機(jī)會和時間，使他們能像科學(xué)家那樣在“真槍實(shí)彈”式的探究過程中經(jīng)歷、感悟，體驗(yàn)到學(xué)習(xí)科學(xué)知識的樂趣，提高科學(xué)探究的能力，形成尊重事實(shí)、善于質(zhì)疑的科學(xué)態(tài)度，從而逐步領(lǐng)悟科學(xué)的本質(zhì)。

例如，在“探究物體的浮沉條件”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，第一步，我提供給學(xué)生的器材，有小鐵片、小玻璃瓶、小木塊、水、燒杯、鹽、彈簧測力計、線；學(xué)生自帶塑料尺和橡皮。我先讓學(xué)生想辦法：怎樣讓這些物體浮在液面上？看誰的方法最多。一時間，學(xué)生勁頭十足，實(shí)驗(yàn)室成了“戰(zhàn)場”：討論、爭論、表演……學(xué)生心靈深處的欲望被激發(fā)出來了。最后，學(xué)生得到的方法五花八門，但絕大多數(shù)都有道理。第二步，我要求學(xué)生尋找物體浮沉的條件。這時學(xué)生的興趣更濃了……這樣，學(xué)生在自由的環(huán)境中進(jìn)行科學(xué)探究，親身體驗(yàn)，集思廣益，得到了許多方法，有些甚至是書本上沒有提到的，這是學(xué)生獲得的可貴的探究成果。

三、讓學(xué)生在猜想中培養(yǎng)推測能力

猜想法在科學(xué)探究的學(xué)習(xí)過程中，猜想這一步驟有著舉足輕重的地位，它是物理智慧中最活躍的成分，對學(xué)生猜想能力的培養(yǎng)，也是物理探究過程中的一個重要環(huán)節(jié)，而且猜想決定了科學(xué)探究的方向，因此，在物理教學(xué)的過程中，引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)合理地猜想就顯得格外重要。

在學(xué)生的自主探究過程中，教師的引導(dǎo)可以起到了畫龍點(diǎn)睛的作用，由于課堂教學(xué)的時間和器材以及學(xué)生的知識的限制，我們不可能將學(xué)生講的、說的一一進(jìn)行探究，必須進(jìn)行去粗取精、去偽存真，才能讓探究過程順利完成。例如在猜想動能大小與哪些因素有關(guān)的時候，學(xué)生猜想到的因素可能有質(zhì)量、速度、重力、斜面坡度、高度等，特別應(yīng)該注意要讓學(xué)生說出猜想的理由和依據(jù)，要能舉出相關(guān)的實(shí)例來證明。然后教師引導(dǎo)學(xué)生把其中類似的因素歸為一類，即質(zhì)量和重力可以歸為質(zhì)量這個因素，斜面坡度、高度、速度都可以歸為速度這個因素。這樣就把動能大小歸納猜想為與質(zhì)量和速度這兩個因素有關(guān)。同時引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)前面學(xué)習(xí)過的牛頓第一定律實(shí)驗(yàn)，可以知道要控制物體到達(dá)斜面上的速度相同，必須控制物體從斜面上滑下的高度相同。然后通過控制變量的研究方法，這個探究實(shí)驗(yàn)就不難完成了。完成實(shí)驗(yàn)后，教師可以補(bǔ)充做一個實(shí)驗(yàn)，即把質(zhì)量和速度分別增大一倍，觀察木塊被推動的距離，來判斷質(zhì)量和速度這兩個因素中到底哪一個因素對動能的影響更大，這樣為到高中的繼續(xù)學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。當(dāng)然，學(xué)生的猜想能力的培養(yǎng)并不是一朝一夕完成的，需要我們教師在教學(xué)過程中切實(shí)重視這一能力的培養(yǎng)，時時注意引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行合理的猜想，以達(dá)到素質(zhì)教育的目的。

四、從實(shí)驗(yàn)操作上培養(yǎng)學(xué)生的探究能力

一個準(zhǔn)確的物理實(shí)驗(yàn)離不開正確的運(yùn)用實(shí)驗(yàn)器材和準(zhǔn)確的觀察、記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，這些過程對實(shí)驗(yàn)結(jié)論的科學(xué)性都是至關(guān)重要的。不正確的實(shí)驗(yàn)操作就會產(chǎn)生失誤，甚至得不到實(shí)驗(yàn)結(jié)論或產(chǎn)生很大的實(shí)驗(yàn)誤差，非準(zhǔn)確的觀察和記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)會導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差的增大。所以在實(shí)驗(yàn)操作上對學(xué)生進(jìn)行正確教育和引導(dǎo)是非常重要的，這也是科學(xué)探究能力的一個重要組成部分。在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中要積極鼓勵學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)造性的想象，發(fā)散思維尋求如何更好的方法完成每一個物理實(shí)驗(yàn)。例如，在“用單擺測定重力加速度”時，中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中在對記錄小球擺動次數(shù)時的要求是當(dāng)小球達(dá)到平衡位置時計時，小球每次經(jīng)過平衡位置是一個周期，在這個實(shí)驗(yàn)操作中，學(xué)生們會產(chǎn)生這樣一個問題雖然小球經(jīng)過平衡位置容易計時，但小球來回擺動觀察起來還是不太容易，一不小心就會查錯。那么我們針對這個問題就應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)操作上進(jìn)行探究改進(jìn)，使觀察記錄時清晰一些。教師：同學(xué)們我們用什么辦法能使在觀察記錄擺球擺動時更加精確更加清晰一些？教師可以把學(xué)生分成若干小組進(jìn)行探究。經(jīng)過探究每個小組都想到了自己的辦法，如，①可以把除平衡位置以外的地方用屏擋住，只能通過屏上的縫或孔看到平衡位置的擺球；②可以設(shè)計一個光電門來記錄擺動次數(shù)等等。通過教師引導(dǎo)，學(xué)生們積極設(shè)想，鼓勵學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究，尋求更多的改進(jìn)，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)操作的方法，有利于學(xué)生創(chuàng)造力的培養(yǎng)，更加有利于學(xué)生的科學(xué)探究能力的養(yǎng)成。

（作者單位：遼寧省盤錦市大洼區(qū)王家學(xué)校）