初中物理教學(xué)中如何有效開(kāi)展科學(xué)探究

摘 要：物理《課程標(biāo)準(zhǔn)》指出：“科學(xué)探究既是學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)，又是一種重要的教學(xué)方式?！睂⒖茖W(xué)探究列入《課程標(biāo)準(zhǔn)》的內(nèi)容之一，旨在將學(xué)生的學(xué)習(xí)重心從過(guò)分強(qiáng)調(diào)知識(shí)的傳承和積累向知識(shí)的探究過(guò)程轉(zhuǎn)化;從學(xué)生被動(dòng)接受知識(shí)向主動(dòng)獲取知識(shí)轉(zhuǎn)化，從而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和敢于創(chuàng)新的探索精神。

關(guān)鍵詞：初中物理;科學(xué)探究;實(shí)驗(yàn)

物理是一門以觀察、實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，是以實(shí)驗(yàn)教學(xué)為主、理論教學(xué)為輔的一門基礎(chǔ)科學(xué)。要學(xué)好物理，首先要學(xué)會(huì)理論聯(lián)系實(shí)際，能夠在理論的基礎(chǔ)上通過(guò)科學(xué)探究，進(jìn)一步驗(yàn)證理論的合理性及實(shí)用性，并以此認(rèn)識(shí)到物理學(xué)對(duì)實(shí)際生活、工業(yè)生產(chǎn)以及高端科技的重要性，體現(xiàn)了“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”的新課標(biāo)理念，從而加強(qiáng)學(xué)好物理的決心。

同時(shí)，要學(xué)好初中物理，還必須保持良好的學(xué)習(xí)興趣。在初中物理學(xué)科的教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)和保持學(xué)生學(xué)習(xí)物理興趣的最好方法之一。初中物理教學(xué)的首要任務(wù)是激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。實(shí)踐表明，中小學(xué)生具有極強(qiáng)的好奇心，新奇的事物能夠吸引他們的注意力，并激發(fā)濃厚的探索興趣，喚醒學(xué)生的創(chuàng)造力。

一、 善于觀察是科學(xué)探究的突破口

觀察是科學(xué)探究的一種基本方法，所有的科學(xué)實(shí)驗(yàn)都離不開(kāi)有效地觀察，科學(xué)觀察不同于一般的觀察，不能走馬觀花，熟視無(wú)睹，要有明確的目的;觀察要全面、細(xì)致和實(shí)事求是，并能將觀察現(xiàn)象提出疑問(wèn)。

例如，在300多年前的一天，伽利略到比薩大教堂做禮拜。發(fā)現(xiàn)一盞懸掛在教堂半空的吊燈被門洞里刮來(lái)的風(fēng)吹得來(lái)回?cái)[動(dòng)，這一不起眼的現(xiàn)象引起了他的注意，并發(fā)出疑問(wèn)：“奇怪，怎么每次擺動(dòng)的時(shí)間都相同呢？”接著他又想：“吊燈要是大小不一樣，擺的時(shí)間會(huì)有什么不同？掛吊燈的繩子要是長(zhǎng)短不一樣又會(huì)怎樣呢？”最后他證實(shí)了“吊燈”每次擺動(dòng)的時(shí)間與“吊燈”的大小及繩子的長(zhǎng)短沒(méi)有關(guān)系。在這個(gè)重要結(jié)論的基礎(chǔ)上發(fā)明了時(shí)鐘。

再如，奧斯特在1820年4月的一天晚上做講座時(shí)，演示了電流與磁的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)。當(dāng)伽伐尼電池與鉑絲相連時(shí)，靠近鉑絲的小磁針輕微的擺動(dòng)了一下。這一不顯眼的現(xiàn)象并沒(méi)有引起場(chǎng)下聽(tīng)眾的注意，而奧斯特卻非常興奮。隨后，他對(duì)這一現(xiàn)象進(jìn)行了三個(gè)月的深入研究，終于證實(shí)了電流的周圍存在磁場(chǎng)，在世界上第一個(gè)發(fā)現(xiàn)了電與磁之間的聯(lián)系。

因此，只要細(xì)心觀察才能對(duì)現(xiàn)象產(chǎn)生懷疑，提出有價(jià)值的問(wèn)題，為大膽猜想和進(jìn)一步探究奠定基礎(chǔ)。所以，在科學(xué)探究的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)觀察，善于觀察，把觀察作為科學(xué)科學(xué)探究教學(xué)的突破口。

二、 合理的方案設(shè)計(jì)是完成科學(xué)探究的關(guān)鍵

初中物理課程中的科學(xué)探究屬于驗(yàn)證模擬性探究，探究的一般過(guò)程是從發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題開(kāi)始的。提出問(wèn)題后可以根據(jù)自己已有的知識(shí)和生活經(jīng)驗(yàn)嘗試著對(duì)某一問(wèn)題的答案做出假設(shè)。然后設(shè)計(jì)探究方案，包括選擇材料、設(shè)計(jì)方法與步驟等。按照探究方案進(jìn)行探究得出結(jié)果，再分析所得的結(jié)果與所做的假設(shè)是否相符，從而得出結(jié)論。所以探究的一般程序?yàn)椋禾岢鰡?wèn)題→做出假設(shè)→設(shè)計(jì)探究方案→實(shí)施方案→得出結(jié)論→反思、交流與評(píng)價(jià)。從科學(xué)探究的一般程序來(lái)看，設(shè)計(jì)科學(xué)探究方案是科學(xué)探究的關(guān)鍵。在設(shè)計(jì)探究方案時(shí)要緊緊圍繞提出的問(wèn)題和假設(shè)來(lái)進(jìn)行。

例如，在探究“滑動(dòng)摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)”時(shí)，提出可能影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素（接觸面的粗糙程度、壓力的大小、接觸面積的大小、物體的運(yùn)動(dòng)速度…），讓學(xué)生在控制變量的條件下，設(shè)計(jì)探究方案。

總之，在設(shè)計(jì)探究方案時(shí)，要圍繞提出的問(wèn)題，把影響因素分為變量與不變量，再根據(jù)設(shè)計(jì)的不變因素和可變因素選材，規(guī)劃操作步驟。否則，很難達(dá)到預(yù)期目的。因此，設(shè)計(jì)合理的方案設(shè)計(jì)是科學(xué)探究活動(dòng)是否成功的關(guān)鍵。

三、 扎實(shí)的“雙基”是完成科學(xué)探究的保障

學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)的獲得主要來(lái)源于課本知識(shí)和生活經(jīng)驗(yàn)，而基礎(chǔ)知識(shí)是學(xué)生更進(jìn)一步提高自身知識(shí)水平的前提，是學(xué)習(xí)其他知識(shí)的工具。俗話說(shuō)“工欲善其事，必先利其器”，因此，沒(méi)有扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)，就無(wú)法進(jìn)行科學(xué)探究。基本操作技能是學(xué)生創(chuàng)新能力最直接的體現(xiàn)，一個(gè)連基本操作都未掌握的學(xué)生，很難想象他有多強(qiáng)的創(chuàng)新能力。因此，在教學(xué)中只有加強(qiáng)學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的感性認(rèn)識(shí)，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能，才能進(jìn)行科學(xué)探究活動(dòng)。

例如，在“測(cè)量鹽水密度”的實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生應(yīng)具備的基礎(chǔ)知識(shí)首先是要知道什么是密度;其次，要知道運(yùn)用間接實(shí)驗(yàn)法測(cè)鹽水的密度時(shí)應(yīng)測(cè)量哪些量;再次，還應(yīng)知道密度的計(jì)算公式并能運(yùn)算。在這一探究過(guò)程中，學(xué)生應(yīng)具備的基本技能是：會(huì)熟練使用天平與量筒，并會(huì)正確讀數(shù)和記錄數(shù)據(jù)。

因此，在科學(xué)探究的過(guò)程中，學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)和基本操作技能是科學(xué)探究成功的保障。如果一個(gè)學(xué)生沒(méi)有基本的基礎(chǔ)知識(shí)與規(guī)范的實(shí)踐操作技能，科學(xué)探究也就無(wú)從談起。

四、 討論與交流、反思與評(píng)價(jià)是科學(xué)探究的終極環(huán)節(jié)

科學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)既是學(xué)習(xí)的方式，又是學(xué)習(xí)的內(nèi)容和目標(biāo)，因?qū)W生的知識(shí)層次不同，思考問(wèn)題的方式不同，他們對(duì)同一問(wèn)題的認(rèn)識(shí)角度與水平也存在差異。在科學(xué)探究教學(xué)中，教師要有目的的組織學(xué)生互相討論、交流，并學(xué)會(huì)及時(shí)地進(jìn)行反思和評(píng)價(jià)，這樣既有利于培養(yǎng)學(xué)生交流與合作的能力，也有利于發(fā)展學(xué)生相互評(píng)價(jià)的能力。通過(guò)討論與交流、反思與評(píng)價(jià)，能使學(xué)生發(fā)現(xiàn)科學(xué)探究中存在的問(wèn)題，學(xué)習(xí)他人的長(zhǎng)處，改進(jìn)自己的不足，獲得新的發(fā)現(xiàn)，發(fā)展批判性思維，體驗(yàn)科學(xué)探究的樂(lè)趣和學(xué)習(xí)成功的喜悅。所以，教師在科學(xué)探究教學(xué)中，應(yīng)該培養(yǎng)學(xué)生對(duì)探究結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)和對(duì)探究過(guò)程進(jìn)行反思交流的意識(shí)。

總之，在科學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)過(guò)程中，老師要耐心的幫助和正確的引導(dǎo)，并激發(fā)學(xué)生的探究興趣，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，制定具有可操作性的科學(xué)探究方案，幫助學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識(shí)、提高操作技能，養(yǎng)成討論與交流、反思與評(píng)價(jià)的良好習(xí)慣。這樣學(xué)生的科學(xué)探究能力才能得到充分的發(fā)展，探究問(wèn)題的思想火花才能得以迸發(fā)，從而形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，正確的情感與價(jià)值觀，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的能力和學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

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作者簡(jiǎn)介：

張立，貴州省畢節(jié)市，貴州省織金縣少普鎮(zhèn)中學(xué)。