論高中物理教學(xué)中學(xué)生科學(xué)探究能力的培養(yǎng)

■甘肅省定西市安定區(qū)福臺(tái)高級(jí)中學(xué) 景 佳

一、科學(xué)探究能力的內(nèi)涵

對(duì)將來有志于從事理工類行業(yè)的學(xué)生而言，科學(xué)探究能力是影響其未來發(fā)展的重要因素，而科學(xué)探究能力的培養(yǎng)需要師生首先明確它的內(nèi)涵，這樣才能有的放矢，精準(zhǔn)提高科學(xué)探究能力。如果僅將科學(xué)探究能力理解為學(xué)生動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的能力，那就太片面了。在科學(xué)技術(shù)高速更新的今天，通俗的科學(xué)探究能力指的是包含觀察能力、實(shí)踐能力、邏輯能力和溝通能力的綜合能力。敏銳的觀察能力是進(jìn)行科學(xué)探究的基礎(chǔ)，只有做到耐心并細(xì)心地觀察，才能透過生活日日如常、平淡無奇的表面，發(fā)現(xiàn)那些被人們忽略的問題，并指明有可能會(huì)行之有效的解決方案；較好的實(shí)踐能力是將解決問題從紙上談兵落實(shí)到具體操作上的重要保障，也是影響實(shí)驗(yàn)效果好壞的重要因素之一；縝密的邏輯思維，是串聯(lián)探究步驟形成實(shí)驗(yàn)方案、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果、論證實(shí)驗(yàn)結(jié)論的不二法門；良好的溝通能力，是協(xié)調(diào)組員內(nèi)部關(guān)系以及闡述科學(xué)探究的目的、過程、結(jié)果和應(yīng)用前景的關(guān)鍵能力。有了良好的科學(xué)探究能力，學(xué)生在面對(duì)學(xué)習(xí)生活中的棘手問題時(shí)，才不至于手足無措，而是能夠穩(wěn)重地分析問題，給出處理方案并成功解決問題。

二、高中物理教學(xué)現(xiàn)狀及問題

（一）物理實(shí)驗(yàn)所占課時(shí)少

盡管自然科學(xué)類學(xué)科的教材中都有明確的實(shí)驗(yàn)要求，但出于師生尚未深刻認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的意義和重要性、實(shí)驗(yàn)器材準(zhǔn)備過程繁瑣以及物理課課時(shí)緊張等原因，實(shí)驗(yàn)教學(xué)并不是高中物理課上的常見內(nèi)容。教師為了節(jié)約時(shí)間省略實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，學(xué)生沒有足夠的時(shí)間觀摩、參與實(shí)驗(yàn)是當(dāng)前普遍存在的問題，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的忽視已成為制約當(dāng)前物理教學(xué)發(fā)展的重要因素。在學(xué)生缺乏足夠的時(shí)間熟悉相關(guān)儀器、進(jìn)行動(dòng)手操作的教學(xué)環(huán)境下，科學(xué)探究能力的培養(yǎng)只是一紙空談。盡管教師較少地開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的行為不符合高中物理的教學(xué)目標(biāo)，但學(xué)生和學(xué)校對(duì)其習(xí)以為常，于是這種不合規(guī)的教學(xué)方式便成為主流，教師上課時(shí)照本宣科、學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)消極怠惰逐漸成為常見現(xiàn)象，最終導(dǎo)致高中物理課程的教學(xué)質(zhì)量降低，學(xué)生的科研能力和素質(zhì)也得不到有效的提升。

（二）實(shí)驗(yàn)器材老舊，教學(xué)硬件有待改善

近幾年來，隨著不同高中之間的競爭愈演愈烈，學(xué)校為吸引優(yōu)質(zhì)生源，砸重金進(jìn)行師資提升、招生宣傳、宿舍擴(kuò)建和校區(qū)翻新，導(dǎo)致教學(xué)硬件無錢改善。同時(shí)，高中不斷進(jìn)行擴(kuò)招，導(dǎo)致高中物理實(shí)驗(yàn)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)材料的更新?lián)Q代速度趕不上學(xué)生人數(shù)的增長速度。于是很多高中的物理實(shí)驗(yàn)室都出現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)設(shè)備老舊，儀器的某些功能無法實(shí)現(xiàn)；實(shí)驗(yàn)器材少，僅供教師使用，學(xué)生無法親身參與實(shí)驗(yàn)；實(shí)驗(yàn)室面積小而學(xué)生人數(shù)多，實(shí)驗(yàn)室擁擠不堪等現(xiàn)象。甚至，有些學(xué)校為了讓僅有的幾個(gè)物理實(shí)驗(yàn)室服務(wù)更多的學(xué)生，刻意縮短每個(gè)班的實(shí)驗(yàn)課程上課時(shí)間，以便安排更多學(xué)生來實(shí)驗(yàn)室上課，這樣就出現(xiàn)了上文提到的實(shí)驗(yàn)課程課時(shí)偏少的問題。

（三）教師實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平有待提高

由于在應(yīng)試教育體系中，理論教學(xué)為主，實(shí)驗(yàn)教學(xué)為輔，高中物理的教學(xué)方式都過度重視理論而選擇性忽視實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐，因此教師的實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)不如理論教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富。再加上學(xué)校、學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的重視程度不高，導(dǎo)致教師沒有動(dòng)力潛心鉆研實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。于是，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)只能亦步亦趨跟著實(shí)驗(yàn)書上的步驟走，這樣既不能激發(fā)學(xué)生興趣，也不能在學(xué)生動(dòng)手操作有失誤時(shí)給予指正，學(xué)生的科學(xué)探究能力不能在實(shí)驗(yàn)中得到較好的提高。因此，實(shí)驗(yàn)課程不受重視，教師實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平有待提高也是阻礙學(xué)生科學(xué)探究能力培養(yǎng)的重要因素。

三、培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力的有效策略

（一）增加實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)，加大教學(xué)投入

科學(xué)探究能力的培養(yǎng)離不開實(shí)踐操作，只有將理論反復(fù)地運(yùn)用在實(shí)驗(yàn)中，以嚴(yán)苛的標(biāo)準(zhǔn)要求學(xué)生動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，體會(huì)理論與實(shí)際的區(qū)別，才能有效地提高學(xué)生的科研素質(zhì)和探究能力?，F(xiàn)代教育專注于填鴨式教學(xué)，一味向?qū)W生灌輸現(xiàn)成的知識(shí)理論，早已遺忘實(shí)踐出真知的真理。然而，實(shí)踐擁有理論學(xué)習(xí)不具備的直觀性和創(chuàng)造性，注定是有效提升學(xué)生科學(xué)探究能力必不可少的教學(xué)環(huán)節(jié)。數(shù)據(jù)表明，落后的教育觀念是當(dāng)前國家人才培養(yǎng)遭遇困境的主要原因。因此，教育管理者應(yīng)樹立正確的教育觀念，認(rèn)識(shí)到學(xué)校開設(shè)高中物理實(shí)驗(yàn)課程不僅僅是為了應(yīng)付考試和檢查，更是為了培養(yǎng)復(fù)合型物理人才，從根本上轉(zhuǎn)變重視理論傳授輕視實(shí)驗(yàn)操作的觀念，了解實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)于學(xué)生掌握知識(shí)、提高自身科研探究能力的重要性，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)監(jiān)管，增加實(shí)驗(yàn)課程學(xué)時(shí)，并將教師的實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量納入評(píng)估體系。同時(shí)，學(xué)校深刻認(rèn)識(shí)到教學(xué)質(zhì)量才是治校之本，面對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備老舊、教學(xué)硬件設(shè)施急需改善的現(xiàn)狀，希望學(xué)校能將教學(xué)經(jīng)費(fèi)適當(dāng)向?qū)嶒?yàn)教學(xué)傾斜，加大對(duì)高中物理教學(xué)的資金投入，定期對(duì)有問題出故障的實(shí)驗(yàn)儀器進(jìn)行維修或更換，修建更有現(xiàn)代氣息的實(shí)驗(yàn)室，多準(zhǔn)備幾套實(shí)驗(yàn)材料，為廣大學(xué)生提供良好的上課環(huán)境，為物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供必要的硬件支撐。

（二）重視教師培養(yǎng)，提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平

教學(xué)活動(dòng)的開展，離不開教師對(duì)學(xué)生的引導(dǎo)和約束，而實(shí)驗(yàn)課教師的教學(xué)水平與學(xué)生的科學(xué)探究素養(yǎng)有直接的關(guān)系。因此，要提升學(xué)生的科學(xué)探究能力，就要做好物理實(shí)驗(yàn)課教師的培養(yǎng)工作。首先，教師要多借助網(wǎng)絡(luò)資源，通過閱讀相關(guān)著作、觀摩物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)視頻等方式主動(dòng)提高業(yè)務(wù)水平。例如，在靜電場演示時(shí)，需要用到法拉第圓筒，很多教師會(huì)因?yàn)橘I不到圓筒而放棄演示，但如果多觀看其他教師的教學(xué)視頻就會(huì)發(fā)現(xiàn)，將刮掉漆的易拉罐粘在驗(yàn)電器上就能完美替代法拉第圓筒進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。其次，學(xué)校要鼓勵(lì)教師參加實(shí)驗(yàn)教學(xué)培訓(xùn)班，并通過考勤、技能小測驗(yàn)等方式對(duì)教師水平進(jìn)行評(píng)價(jià)，利用培訓(xùn)考核的高壓，督促教師主動(dòng)學(xué)習(xí)、認(rèn)真授課，切實(shí)提高教師的實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平。最后，有實(shí)力有條件的高中可以將物理的理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)剝離開來，培養(yǎng)一批專門教授實(shí)驗(yàn)課程的青年教師，減輕原本理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)一肩挑的物理教師的教學(xué)負(fù)擔(dān)時(shí)，也能促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的專業(yè)化。唯有教學(xué)水準(zhǔn)高的實(shí)驗(yàn)課出現(xiàn)，才能改變學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的認(rèn)知，使學(xué)生以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度對(duì)待實(shí)驗(yàn)，以積極的心態(tài)參與實(shí)驗(yàn)，從而有效地幫助學(xué)生提升科學(xué)探究能力。

（三）迎合學(xué)生興趣，創(chuàng)新物理教學(xué)

高中的學(xué)習(xí)，是一場曠日持久的耐力賽，賽場中的學(xué)生一直奔跑卻難以企及終點(diǎn)，難免有時(shí)會(huì)出現(xiàn)倦怠情緒。這時(shí)，一場結(jié)合了學(xué)生興趣點(diǎn)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)一定會(huì)讓他們眼前一亮，記憶猶新。例如，在進(jìn)行平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的探究實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師可以將一段網(wǎng)絡(luò)游戲《絕地求生》中空投物資的動(dòng)畫截成幾個(gè)畫面來展示平拋物體的運(yùn)動(dòng)軌跡，讓學(xué)生對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)有個(gè)初步的認(rèn)識(shí)。再鼓勵(lì)學(xué)生親自做平拋運(yùn)動(dòng)與自由落體運(yùn)動(dòng)的等時(shí)性實(shí)驗(yàn)，這樣一來，學(xué)生已經(jīng)大體知道平拋運(yùn)動(dòng)的原理，再加上教師講解，學(xué)生能更快地實(shí)現(xiàn)從感性認(rèn)識(shí)到理性認(rèn)知的轉(zhuǎn)變。課程之外，教師還可以組織物理實(shí)驗(yàn)比賽，設(shè)置一定的獎(jiǎng)勵(lì)，激勵(lì)學(xué)生踴躍參加，在競爭中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。

四、結(jié)語

物理學(xué)的發(fā)展，以理論知識(shí)為基礎(chǔ)，以科學(xué)探究為支撐。因此，要真正提升學(xué)生的科學(xué)探究能力，除掌握理論知識(shí)之外，還應(yīng)該通過實(shí)驗(yàn)課讓學(xué)生動(dòng)手操作，弄清相應(yīng)知識(shí)點(diǎn)背后的原理，教會(huì)他們用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證舊知識(shí)，探索新知識(shí)，真正有效地提升自身科研素質(zhì)和科學(xué)探究能力。盡管目前高中物理教學(xué)已有相對(duì)成熟的模式，但要進(jìn)一步提升教學(xué)質(zhì)量，提高學(xué)生的科學(xué)探究能力以適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展需要，還需要高中物理教師對(duì)如何提升學(xué)生的科學(xué)研究能力傾注心力，下一番苦功夫。