初中物理教學中學生探究能力的培養

劉建國

摘要：本文圍繞科學探究的七個環節，結合具體教學實踐，闡述初中物理教學中培養學生探究能力方面的一些方式和方法，旨在與同行們共同探討。

關鍵詞：培養；探究；能力

《全日制義務教育物理課程標準》中指出：科學探究是學生的學習目標，又是重要的教學方式之一。將科學探究列入內容標準。旨在將學習重心從過分強調知識的傳承和積累向知識的探究過程轉化，從學生被動接受知識向主動獲取知識轉化，從而培養學生的科學探究能力、實事求是的科學態度和敢于創新的探索精神。

古人云：“授之以魚不若授之以漁。”初中物理探究能力的培養實際上就是“授之以漁”。物理教學的探究過程既是依據一定的教學任務，系統學習物理基礎知識和基本技能的過程，也是培養學生探究能力，形成科學觀念，使學生個性和諧發展的過程。教師如何在教學中選擇恰當的教學方法，適時的激發學生的求知欲望，激勵學生利用現有的知識探索未知領域，從而達到培養學生的探究能力，發展學生創造性思維的目的。在教學實踐中。我是從以下幾個方面嘗試的。

一、創設問題情境，誘發探究的欲望

亞里士多德曾講過：“創造性思維就是從疑問和驚奇開始的。”瓦特從水壺蓋跳動生疑，創造發明了蒸汽機：法拉弟從“電能生磁”逆向思維提出問題：“磁能否生電?”經十年的努力，終于發現了電磁感應現象，導致了發電機的發明。可見，無疑不思，無思不“悟”，無“悟”不通。因此，教師有目的地創設問題情境能使學生產生認知沖突，引發學生的好奇心，激發學生的學習興趣，誘發學生的探究欲望，從而產生自主探究解決問題的學習動機。

例如：在進行“物體的浮沉條件及其應用”教學時，我這樣安排：傳說，古羅馬軍隊統帥狄杜有一次出師大捷，捉到不少俘虜，他命令將俘虜全部投入死海，出乎意料的是，俘虜不但沒有沉下，反而一個個都平安地浮躺在海面上，全被波濤送回岸邊，狄杜大驚，以為是神助俘虜，只好把他們全部釋放了。由于舊知識(人掉在水中會沉下去)與新情況(俘虜躺在海面上)產生認知沖突，學生的探究欲望大增，情緒處于興奮高亢之中，學習自主性也最大限度地被調動起來了。

二、科學猜想與假設，明確探究的方向

猜想與假設是科學探究的核心環節，它是科學結論的先導，能使探究者明確探究方向，即有目的、有計劃地進行探究。牛頓說：“沒有大膽的猜測，就沒有偉大的發現”。因此。這一環節應鼓勵學生大膽地進行猜想與假設。當然猜想與假設不能主觀臆斷，毫無根據的胡猜亂想，而應根據一定的科學事實和已有的知識、經驗，經過一系列思維推理得出。如當盧瑟福和他的學生用α粒子轟擊原子的時候，發現大部分粒子被散射，而極少部分呈大角度散射甚至180°散射，由此盧瑟福根據這一實驗事實大膽提出猜想，原子的內部可能不像湯姆生說的那樣，原子的大部分質量可能集中在很小的核上，正是因為有了這樣的猜想后，盧瑟福提出了原子的核式結構模型，為原子核的發現奠定了堅實的基礎。

再如在探究“什么是浮力”時，可先讓學生動手做一下如圖1所示的實驗。待有了必要的感性認識和經驗后，再讓學生猜想“什么是浮力?”這樣學生的猜想就有根據，而非憑空瞎想，胡猜亂想了。

三、制定計劃與設計實驗，確定探究的方案

制定計劃與設計實驗是科學探究活動的重要一環。有了前面的猜想與假設，學生們便躍躍欲試，他們極想知道自己的猜想與假設是否正確。這時，學生自然會想到要通過實驗探究來解決問題。此時教師如果立即讓學生去進行實驗探究的話，學生往往會面對眼前的器材感到茫然，不知從何開始，到頭來只會是事倍功半，效率低下。因此在這一環節當中教師應充分發揮自己的組織、指導、幫助和促進作用，組織學生以小組討論的方式制定出本組計劃與探究方案，在小組討論的過程中，教師一邊巡視一邊指導，并可適時參與小組討論，糾正一些偏離主題的設計方案。在各小組制定出探究方案以后，教師組織全班進行討論。確定可行性的探究方案，如在“探究浮力的大小與哪些因素有關?”時，由于不同小組的學生思考問題的方式和角度不同。出現了多種設計方案：甲小組設計了如圖2所示的方案來探究“浮力的大小是否與液體的密度有關?”乙小組設計了如圖3所示的方案來探究“浮力的大小是否與物體浸入液體的多少有關?”丙小組設計了如圖4所示的方案來探究“浮力的大小是否與物體浸入液體的深度有關?”等等，這些方案都需要教師加以引導、肯定和支持，從而保護學生的探究激情。

四、進行實驗與收集證據，培養探究的能力

明確了實驗的設計方案、器材和探究的步驟以后。探究活動的準備工作已經完畢，學生可以開始探究自己的猜想與假設是否正確了。這時教師可按照現有的實驗器材安排四人一組，有條件的實驗就兩人一組，指導學生合理分工、角色互換、團結協作，共同完成探究性實驗。如第一次甲負責操作，乙負責記錄。第二次乙負責操作甲負責記錄，使每位同學都能參與探究的全過程，使每位同學都能體驗到科學探究的艱辛與樂趣。鍛煉學生不怕失敗、勇于探索的科學精神，培養學生團結協作、積極向上的團隊精神。教師則注意巡視和指導，對其中不容易完成的操作加以示范。對其中不規范的操作加以糾正。并要求學生科學、規范、實事求是的記錄與收集證據，為下一步探究環節打好基礎。

五、分析與論證，總結探究的成果

學生在經歷了一次科學探究活動后，教師應及時引導學生對收集的信息及實驗數據進行分析與比較，尋找數據間的異同之處及前后間的因果關系等，并嘗試著用自己的語言和文字對探究的結果進行描述，總結探究成果，歸納出探究結論，培養學生分析數據、繪制圖表和處理信息的能力。

六、評估、交流與合作，深化探究的意義

評估、交流與合作在完整的科學探究活動中占有重要的作用，不可忽視。在這一環節中各小組應反思本組的探究過程、思路、方法、步驟和結論等，通過組內自評、組間互評、教師評價等方式，檢查自己的探究過程是否存在錯誤和漏洞，從而對結論的可靠性進行評估。然后各小組把探究的過程，收集到的證據和得出的結論編寫成相對完整的探究報告向全班匯報。其它各小組可以對報告提出質疑，被質疑的小組進行答辯，最后通過全班討論，進一步對結論修改完善，達成共識。因此這一環節教師要作好組織、引導工作，教學的重點應放在讓學生學會與他人交流與合作上，逐步培養和提高學生的科學素養。

七、發現新問題，拓展探究的時間和空間

由于課堂上從事的科學探究活動受時間、空間條件的限制，所探究的問題不一定都能徹底解決，在交流評價的過程中可能又會出現新的問題，有的新問題并不是三言兩語就能解釋清楚的，甚至還要通過實驗驗證才能達到滿意的結果。因此在探究活動即將結束之際，教師有意識地“制造”一些富有思考性、開放性、探究性的問題留給學生，讓學生帶著問題走進教室，帶著更多的問題走出教室，使科學探究活動延伸到課外，拓展學生探究的時間和空間。

八、應注意的問題

1、科學探究活動可涉及所有的探究環節，也可只涉及部分環節，對剛學物理的起始年級應注意分層遞進。

2、科學探究活動的課題不宜過難。對學生來說，最好是“跳一跳，能摘桃”，使學生能夠嘗到探究的樂趣，激起進一步探究的興趣。

3、探究過程要循序漸進，探究的內容應切合學生的認知水平，從而有目的、有計劃、有步驟地培養學生的探究能力。

4、教師要尊重和信任學生，多表揚，少批評。努力營造一種“民主、平等、和諧、寬松”的學習氛圍。有利于探究過程的順利進行。

總之。探究式教學活動，是以人為本的教學活動，只要教師以學生的興趣為起點，以問題、課題、項目為載體，以個性化需求為內驅力，讓學生在探究中發現，在探究中提高，在探究中發展，在探究中成長，把過分強調知識的傳承和積累向知識的探究過程轉化，把被動接受式的學習活動轉變為主動探究式的學習活動，充分挖掘學生的創造潛能，開發學生的創造力，就一定能培養出具有創新能力的高素質人才。

參考文獻：

[1]全日制義務教育物理課程標準(實驗稿)[S].北京：北京師范大學出版社，2001，7.

[2]全日制義務教育物理課程標準(實驗稿)解讀[M].武漢：湖北教育出版社，2002，6.

(責任編輯：邱金章)