初中物理教學中學生科學探究能力的培養(yǎng)

羅元飛

(新疆博樂市教育教學研究中心 新疆 博樂 833400)

教育質(zhì)量是所有學科教學的首要目標，學生學習能力的提升程度是最能直觀地反映教師教育效果的指標。由于初中物理的內(nèi)容比較抽象，課堂本身的教學理論可能讓學生對教師所傳授的知識不能理解，也沒辦法在課堂上激發(fā)學生對物理的興趣和潛在的科學探究能力。這個時候提出通過理論課教學來改變教育水平的新教育標準，就顯得尤為重要。初中物理要求提高學生的科研能力，那么初中物理教師就需要在傳統(tǒng)的教育觀念上發(fā)生轉(zhuǎn)變，比如說在向?qū)W生介紹物理教學中抽象而復雜的理論知識時，不能用“我教了，你記住就行”的硬塞式教學，而是要通過指導學生進行實驗研究、檢驗假設(shè)、評估結(jié)果、設(shè)計步驟、進行實驗和總結(jié)結(jié)果來引導學生發(fā)展科學研究能力。在這個過程中，我們可以采取鼓勵式教學讓學生慢慢來，這與中學物理教育自身主觀能動性的界定相對應(yīng)，為中學物理教育創(chuàng)造了良好的基礎(chǔ)。

1.初中物理提升學生科學探究能力的意義

在傳統(tǒng)的初中物理教學中，教師處于絕對的主導地位，學生只能被迫按照教師發(fā)配的內(nèi)容來完成教師布置的足夠應(yīng)考的作業(yè)。教師在初中物理課上把課本中理論知識一股腦兒塞進學生的腦袋里，讓他們完成考試滿分的“完美答卷”。這種可謂殘暴地傳統(tǒng)模式是專門為應(yīng)對初中物理教學考試而誕生的，在這種模式下，老師上課的目的就是提高學生的考試成績，使學生們獲得膚淺的物理知識，而不是給他們物理研究能力。學生們獲得了知識，但物理科學研究能力的漲幅進展不大，可以說是沒有。而新的教學理念更加重視學生在課堂上的互動式學習，讓學生們能夠在日常生活中聯(lián)系到物理知識，培養(yǎng)學生的創(chuàng)造力和科學研究能力。仔細想想，與傳統(tǒng)的初中物理教育理念相比，這種新的教育理念更適合學生物理科學研究能力的提高。盡管傳統(tǒng)的初中物理教學理念被大多數(shù)學校和教師所理解，但是，鑒于物理科學研究能力培養(yǎng)的重要性，教師們在未來的物理教學中應(yīng)該始終關(guān)注學生的體育研究能力培養(yǎng)，總結(jié)和改進中學物理教育的短板。就以上來說，中學教育領(lǐng)域需要優(yōu)化物理教學的理念和模式。

2.初中物理教學現(xiàn)狀

2.1 學生參與課堂活動的積極性不高。在物理課堂活動中仍有不少初中物理教師采用填空式教學法，強調(diào)教師的絕對主導權(quán)，忽視學生在教育教學過程中的優(yōu)先地位。教師不會在考慮學生情感體驗的情況下解釋課堂主題，這就沒有辦法幫助激發(fā)學生的學習興趣。另外，教學方法比較簡單、學生對學習物理不滿意、學生思維能力不發(fā)達、教材沒有站在學生的角度設(shè)計等等問題都是學生在參與課堂活動時積極性不高的罪魁禍首。

2.2 課堂枯燥乏味，影響學生學習興趣。注意力是學生學習過程中最好的老師。而部分教師在物理教學過程中存在提高對學生問題和能力研究的認識就好了的思想，教師在其中并沒有意識到實踐性，只注重物理知識點的講解，僅僅拓展物理知識，物理課的黑板功課讓教師成為課程的重要組成部分，而學生仍然處于“農(nóng)民階級”。這從根本上影響了學生的物理學習興趣[1]。

2.3 參與式教學過于形式化。新課改以來，教師越來越鼓勵采用互動式教學方式，鼓勵學生積極參與到課堂中來。然而，一些初中物理教師追求成功，過于在意教學成果，協(xié)作學習就成了一場空談。物理教學“走過場”讓教學的有效性和學生的學習意愿大大降低。

2.4 學生自主學習能力有所欠缺。如今許多初中物理教師通過在學習過程中提出能夠啟發(fā)學生思考的問題，，但是卻使用建議的詞語快速為學生找到答案，讓學生沒有機會獨立學習和思考。學生的被動狀態(tài)無法讓學生獨立思考能力得到發(fā)展，對學生的自主學習能力的提高沒有任何幫助。

2.5 理論化教育過多。理論訓練的繁雜本就使課程單調(diào)乏味。在物理課上，很多物理知識比較抽象，對于沒有基礎(chǔ)的學生來說很難掌握。老師寫在白板上的簡短教義解釋可以讓他咬咬牙吞下，但他可能并不真正理解這些知識點的重要性或?qū)⑦@些知識應(yīng)用到生活和工作中。

2.6 教學內(nèi)容之間的關(guān)聯(lián)性不夠。在傳統(tǒng)教學文化中的傳統(tǒng)教育學和教育理念的影響下，教材相對簡單，許多教師只會通過簡單地解釋課程和教科書來教育學生。教師們沒有增加他們的知識財富，只是一味地啃著老本行。而教師自身能力的提升對于擴展學生的知識非常重要，且由于教科書之間沒有足夠的一致性，許多教材都是獨立的，因此不可能在學生的頭腦中形成一個統(tǒng)一的知識體系，這時就需要教師來幫助學生了。

3.初中物理教學中學生科學探究能力的培養(yǎng)策略

3.1 轉(zhuǎn)變教學觀念和教學模式。學生必須獲得系統(tǒng)全面的物理知識，獲得完整體系的物理知識，并注重培養(yǎng)創(chuàng)新能力、研究能力、溝通能力等技能才可以成為偉大的人才。在教育中，教師首先需要轉(zhuǎn)變教學觀念和教學方法，認識學生的個性，讓學生得到更廣泛的發(fā)展。第一，要改變傳統(tǒng)的教育觀念。在傳統(tǒng)的教學模式中，教師是“皇帝”，領(lǐng)導著所有的學習活動；學生作為“臣子”聽從老師的指示，在學習活動中保持被動，沒有主動性或?qū)W習熱情，在他們眼里看學習只是為了繼續(xù)學習。這個概念是錯誤的。教師要明白學生在學習中的主導地位，教師作為解惑者要把課堂還給學生，鼓勵學生積極參與課堂活動，積極探索問題，發(fā)現(xiàn)問題，幫助學生解決問題。教師教學以人為本，要尊重學生的主觀能動性，致力于培養(yǎng)學生的各項物理技能，引導學生德、智、體、美、勞的全面發(fā)展。其次，我們需要改變教師的教學方式。在物理課堂上積極引導學生，讓學生做課堂的主人。物理的知識存在于我們生活的各個領(lǐng)域，它能夠幫助學生密切觀察生活中的物理事件，并養(yǎng)成使用思想和雙手更好地理解物理的優(yōu)秀習慣。

3.2 依托物理學科特點，激發(fā)學生探究意識。要學好物理這門課程，需要強烈的學習興趣。因此，物理教師應(yīng)該培養(yǎng)和激發(fā)學生的物理學習熱情和知識抱負。當學生與課本互動時，就是他們準備好認真學習的時刻，這時的他們積極思考，主動參與，體驗學習的樂趣。教師要做的就是鼓勵和引導他們科學研究能力。物理是以觀察和實驗為基礎(chǔ)的，物理實驗是通過物理教學來完成的，是課程的重要組成部分。學生可以通過觀察、感知、反思、研究等學習活動來喚醒他們的學習興趣。例如，在教授大氣壓這一內(nèi)容時，我們可以準備一瓶開蓋的可口可樂和另一瓶帶小孔的可口可樂，吸一根吸管，讓學生們來操作比比誰先得到蘇打水。學生們對實驗現(xiàn)象感興趣的是，汽水可以很容易地從開瓶中飲用，但汽水并沒有被吸收，所以學生學習物理的探究意識就建立起來了。擁有強烈的探索知識的欲望，才能讓學生們更加積極地參與學習物理的過程來。

3.3 激發(fā)學生的探究興趣，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識。學生的學習熱情往往是基于對學習的興趣，學生熱愛物理并對其知識感興趣時，他們才有持續(xù)的動力繼續(xù)學習。于是，教師們形成了一種新的意識——要想讓學生主動學習就要激發(fā)學生的研究興趣，那么可以嘗試以下方法：第一、精心進行一系列有效的實驗，讓學生從最初的單純興趣到單純的興趣，學生參與并理解反思，促進學生物理思維的激活。因此，教師善用各種教材進行物理實驗，使用具有清晰事件和清晰效果的實驗證據(jù)創(chuàng)建生動直觀的場景；而教師和學生一起工作和參與到其中又創(chuàng)建了另一個一個生動活潑的聊天場景。第二、鼓勵學生在課外做小型演講，做一些創(chuàng)造性的小作業(yè)，創(chuàng)造理論付諸實踐的階段。這個時候我們作為教師要鼓勵學生正確使用他們的物理知識，了解他們的基本情況，為他們提供指導。并在學生不斷發(fā)現(xiàn)自己物理天賦的過程中，多渠道拓展學生的視野，并不斷鼓勵他們有意識地將他們的科學研究能力視為物理科學學習和深度學習的動力。

3.4 凸顯物理學科的趣味性和科學性。物理是一門充滿知識的學科，其主要是學習和研究自然規(guī)律，探索人類未開發(fā)的領(lǐng)域。興趣對學習一門學科是很有幫助的，對物理感興趣是培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維和提高學生創(chuàng)新能力的重要工具之一。學校的物理課本直接而有趣地介紹了自然現(xiàn)象，同學們可以親自探索物理的奧秘。例如，當你在學習電路連接時，你可以直接聯(lián)系到現(xiàn)實生活，在興趣和好奇心的驅(qū)使下，許多學生會嘗試連接不同的電路。這大大提高了學生的實踐與動手能力。在這個過程中，學生們的思維不斷的拓展，創(chuàng)新的能力逐漸增強。比如，說到“摩擦”，我在課前做了一個簡單的實驗：將大米裝進玻璃杯至杯子的三分之二，將筷子立在中間，用力按壓大米，然后將少許水倒入玻璃杯，將筷子提起，玻璃杯會隨之而起。這時，我很快就引起了同學們的注意，他們思維很活躍。接下來我請兩位同學上臺做這個實驗，結(jié)果很顯而易見。實驗引起了同學們的興趣，我便引入主題，為課堂營造良好的學習氛圍[2]。

3.5 重視物理與其他學科的聯(lián)系。物理學是一門領(lǐng)域涉及較廣的學科，涵蓋了實踐，理論等許多方面。它起源于自然，涵蓋生活的各個領(lǐng)域，它與生活密切相關(guān)，其研究領(lǐng)域包括工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科技發(fā)展、制糖、數(shù)學、化學、歷史、地理和生物等。在教學方法上，物理介于藝術(shù)與科學之間。許多學生認為，如果只是記住公式并根據(jù)需要進行推斷，那么學習物理就像學習數(shù)學一樣。其實學習物理不但要有扎實的數(shù)學基礎(chǔ)知識，還要有漢語知識的概括能力和思維發(fā)散的能力作為后盾。因此，教師在教授物理時，不僅要注重理論和實驗的學習，還要將高中物理與其他學科相結(jié)合，使學生掌握每門學科的基礎(chǔ)知識，將其應(yīng)運到物理學習中，提高綜合學習能力。例如，杠桿理論的學習要接觸歷史，因為此原理是很久以前由阿基米德和莫蒂提出的。為了進一步提高物理學，學生必須學會如何將物理學與其他學科相結(jié)合，并將理論知識應(yīng)用到生活中。在物理與其他學科相結(jié)合的過程中，教師和學生都應(yīng)該選擇最主要和最有用的知識進行學習，以促進自身的發(fā)展。

3.6 教學理論和實驗相結(jié)合?！翱茖W是實驗的科學，實驗是科學的實驗?！盵2]這句話強調(diào)了實驗的重要性。科學實驗可以提高學生的實踐和觀察能力，做實驗可以提高學生的動手能力，提高學生的獨立思考及分析問題的能力，以及他們對理論認識的理解。通過實驗，教師可以發(fā)現(xiàn)學生的長處和短處，因材施教，激發(fā)學生對實驗研究的興趣，提高學生的科研能力。學習理論知識的目標是最大限度地發(fā)揮所學知識在實踐中的作用。如果教師只教授理論知識，不組織學生進行實驗，學生的知識水平不會提高，科研能力就會下降。因此，在物理學習中，教師應(yīng)確保學生有更多的時間在實驗的舞臺上進行大膽的表演，尋找規(guī)律。例如，在討論浮力時，老師會與學生進行實驗以解釋其中的道理。如果將紙卷成一個球并放入水中，它可能會吸收水分并慢慢沉入水中。那么如何讓這張紙漂浮在水中呢？學生可以把這張紙折成紙船，但是為什么折成紙船它就會浮在水面上？學生可以相互討論并且提出問題來提高他們的實踐能力。

3.7 聯(lián)系生活,強化學生實踐探究。驗證科學結(jié)果的唯一標準基于科學事實，而科學事實的來源即實踐。無論您遇到什么問題，無論您想測試什么，假設(shè)什么，都需要實踐來證明它們。在初中的物理課程中，有很多物理實驗，其作用是在實踐中證明理論的正確性，另一方面，它們是學生科學研究的靈感源泉，并可能為將來的科學研究做出貢獻。然而，對于今天的初中生來說，教科書上的實驗較為常見，不足為奇，沒有挑戰(zhàn)性。鑒于物理知識與生活密切相關(guān)，作者與生活相聯(lián)系，利用生活材料和生活知識對科學進行研究，引導學生增強科研能力。例如，在從初中到小學的物理“科學之旅”的課程中，作者讓學生將課本中的知識行動化，用實踐來驗證和體驗科學旅行。例如，“雞蛋會漂浮在鹽水上”，你將雞蛋放入清水中它會下沉，當你在水里加鹽它會浮起來。在“慣性”實驗中，你可以在現(xiàn)實生活中測試雞蛋的生與熟，你可以將雞蛋放在桌子上，可以轉(zhuǎn)起來的是熟的，不能轉(zhuǎn)就是生的。人在車內(nèi)，當汽車剎車或傾斜時，身體會向前或側(cè)身傾倒。

3.8 鼓勵學生提出問題。從科學的角度來看，發(fā)現(xiàn)問題比解決問題更重要。一般來說，解決問題是一個人能力的展示，而發(fā)現(xiàn)問題是人思維的一種變化，是一個人自己思維的創(chuàng)新，是科學探索的進步。科學研究的發(fā)展首先需要學生具有提出問題的能力、解決新問題的能力和對物理知識敞開心扉的能力。新課改還教導說，“如果在物理學習中遇到問題，教師首先要鼓勵學生提問。”反過來，作者創(chuàng)造了特殊的場景來聯(lián)系教科書，引導學生提問。例如，在研究“牛頓第三定律”時，作者考慮到“定律”的內(nèi)容，創(chuàng)造了以下場景，碰撞兩個物體可以形成作用力和反作用力，然后讓學生思考在這種情況下自己會想什么？可以展現(xiàn)具體情景，快速開啟學生思維，提出各種問題。例如，這兩個物體所產(chǎn)生的力之間的關(guān)系是什么？你會如何描述這些關(guān)系？它是如何控制的？如何評估反應(yīng)的強度？通過思考和鼓勵學生探索和提出問題，可以為科學研究奠定基礎(chǔ)。

3.9 組織學生探究，學會合作交流。實驗是學生體驗科學的過程。在這些研究中，我們要非常重視學習體驗。將其應(yīng)用在你的生活中。體驗讓知識不再只是屬于認知和理性的范疇，而是涉及情感、生理和人格等領(lǐng)域。這不僅是一個提高知識的過程，也是一個提高自身的過程，這也是一個身心健康發(fā)展的過程。在科學研究過程中，學生經(jīng)歷了設(shè)計實驗、進行實驗和收集證據(jù)、評估和執(zhí)行這三個階段。這三個階段的好壞反映了科研過程的成敗和科學實驗的合理性、提出了科研目的的明確性和研究過程的系統(tǒng)性以及實驗室設(shè)備的正確使用和研究是否有效。因此，這些聯(lián)系在教師培訓中至關(guān)重要。比如初二年級的物理課程《研究：水力學》，由于需要用到U型壓強計，所以在規(guī)劃設(shè)計實驗之前，我們會先給大家介紹一下U型壓強計的使用方法，而正確使用設(shè)備是實驗持續(xù)下去的保證。本課程研究的關(guān)鍵是與液體內(nèi)部的壓力相關(guān)的因素，教師可以建立調(diào)查組，根據(jù)學生的實驗結(jié)果進行一到兩次預測，并將工作分配給每個組的學生，一個人操作，一個人記錄數(shù)據(jù)，一個人檢查。如果實驗結(jié)果是對的，就會有人對測試結(jié)果進行分析和報告。明確分工使每個學生都有事做。在交流時組織團體比賽，培養(yǎng)學生觀察實驗現(xiàn)象和積極提問的能力。因此，探索和研究性的課程也是教授學生如何發(fā)現(xiàn)和解決問題的有效途徑。想要科學研究能夠系統(tǒng)地進行，教師的組織、指導和激勵起著非常重要的作用。主要是：(1)向?qū)W生解釋科學研究的目的，并將工作分組。(2)確保學生進行協(xié)作和交流，以激發(fā)學生的思考[3]。

3.10 給予自由,促使學生假設(shè)猜測。假設(shè)分析是科學研究的重要組成部分。在過去的物理教學中，由于老師為學生思考，學生被動地接受了老師的固定思維，從而迷失了方向。在教學中，教師要給學生思想上的自由，讓學生有勇氣反思和表達自己的想法。心理學研究表明，記憶的重組和加工是研究人類感知和物體所必需的。它屬于圖像和想法的范疇，具有一定的創(chuàng)造性。要創(chuàng)造它，你必須有一種悠閑和獨立的氛圍，比如“夢幻般的存在”。作者為學生提供了完全的學習自由，并鼓勵他們在了解物理知識之前做出假設(shè)和結(jié)論。例如，在分析教科書《物理狀態(tài)的變化》時，作者解釋說：“隨著溫度的升高，它們會從固態(tài)變成液態(tài)，從液態(tài)變成氣態(tài)?！比缓笪易寣W生發(fā)言。講述他們的觀點和想法，并鼓勵他們提出不同的問題。學生結(jié)合他們自己對知識認知的經(jīng)驗和觀點，提出一系列假設(shè)。假設(shè)這個結(jié)論是正確的，木材在燃燒時應(yīng)該是液體，但它實際上是木炭。雞蛋本身是液體，加熱時會釋放氣體，但實際上會變成固體。學生在思維上無障礙的發(fā)揮激發(fā)了學生的想象和推理能力，賦予了他們預測和推理的勇氣，灌輸了科研意識。

4.結(jié)語

學校物理課程的新標準清楚地表明了培養(yǎng)學生的探索和創(chuàng)新能力的發(fā)展的必要性。作為教師，我們要積極轉(zhuǎn)變觀念，改變傳統(tǒng)的“全屋式”教學。充分應(yīng)運多媒體、實驗室等教具，豐富課堂的內(nèi)容。指導學生積極探索，充分尊重他們的主角地位，讓他們大膽的去探索和學習。教師只需要起到引導作用，及時指導學生，達到“貫通融匯”的學習效果。只有這樣，才能激活學生學習物理的興趣并提高學生的探索能力。