注重教師引導作用 培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)

摘 要：教師在探究實驗的教學設計中往往注意強調學生的動手能力和數據分析能力的培養(yǎng)，而忽視了學生自主探究能力和其他科學素養(yǎng)的培養(yǎng)，很難達到學習物理的根本目的。對剛剛接觸物理的初中學生，需要教師針對具體探究問題適時引導，才能更好地達到培養(yǎng)創(chuàng)新型人才、高素質人才的目的。

關鍵詞：科學探究；引導；過程；能力；素養(yǎng)

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1009-010X（2008）08-0052-02

新課程標準指出：科學探究既是學生的學習目標，又是重要的教學方式之一?？茖W探究是讓學生模擬科學家的工作過程，按照一定的科學思維程序去探索，從中學習科學方法，發(fā)展科學探究所需要的能力，體驗探究過程的心理感受，促進學生的發(fā)展?？墒俏覀冊谔骄繉嶒灥慕虒W設計中往往只注意強調學生的動手能力和數據分析能力的培養(yǎng)，而忽視了學生自主探究能力和其他科學素養(yǎng)的培養(yǎng)，包括對學習的濃厚興趣、提出問題、解決問題的能力和知識運用能力、創(chuàng)造力等綜合素質的培養(yǎng)。

因此，需要教師針對具體探究問題適時引導，更好地達到培養(yǎng)創(chuàng)新型人才、高素質人才的目的。

一、引導學生“從生活走向物理”，創(chuàng)設探究情境，有利于激發(fā)興趣，增強學習自主性

美國心理學家布魯納曾說過：“學習的最好動力，是對學習材料的興趣”。學生學習興趣大部分來源于實驗，教師可設計具有啟發(fā)性的探究實驗，為學生展示具體、直觀、形象、生動的學習情境，激發(fā)學生的興趣和思維，創(chuàng)設一個向未來境界不斷探索和創(chuàng)新的學習環(huán)境。例如，在討論光的鏡面反射和漫反射的特點時，我們帶領學生到附近水池邊看倒影。他們會發(fā)現在平靜的水邊，只有一個方向能看到池邊景物的倒影，即光線平行射入水面，反射光線也會平行射出，形成鏡面反射。這時讓一個學生將一小石子投入水中，激起一陣微波，水面的平靜被破壞了，倒影就亂了。但這時卻發(fā)現在其它方向也看到了紊亂的倒影。因為平靜的水面變成了凹凸不平的水面，鏡面反射變成了漫反射。通過引導學生觀察這個生動而且直觀的現場實驗，使學生對光的反射現象產生了濃厚的興趣，對鏡面反射和漫反射有一個從感性到理性的認識飛躍，比只在課堂做用手電筒照射白紙和平面鏡的演示實驗更有利于激發(fā)興趣。

再如，在課后“小實驗、小制作”中，讓同學們用一個透明玻璃杯、水、蠟燭和火柴，設計實驗“怎樣使蠟燭在水中燃燒？”然后讓學生思考用這些器材還可以設計觀察到哪些光學現象？比如手影實驗，把蠟燭或筆插在水中分別從上面、側面看有什么發(fā)現？把一支筆靠近裝有水的杯子，然后逐漸遠離杯子，觀察到什么現象？原理是什么？學生通過自己實驗，喚醒了探究潛能，增強了學習的主動性。

二、引導學生體驗探究過程，有利于培養(yǎng)科學的學習方法，提高探究能力

科學探究與以前的實驗的根本區(qū)別在于以前的實驗規(guī)定了從問題到結論的單一路徑，重在結果；而科學探究讓學生自己動腦、動手，發(fā)現問題、設計實驗、解決問題，重在過程和方法。科學探究的結論并不等同于單一的實驗數據。例如，在探究阿基米德原理時，按照新的教學理念，教師首先與學生一起提出問題，浮力都與哪些因素有關？猜想：就浮力的施力物體和受力物體來說，浮力的大小可能與產生浮力的液體有關，也可能與受到浮力的物體有關。根據生活體驗由淺水向深水行進的感覺，猜想浮力的大小與物體沒入液體的體積有關；再根據人在大海里游泳和在游泳池中游泳的感覺不一樣，可以推斷，浮力大小與液體種類有關；那么木塊漂浮，鐵塊沉底，是不是浮力還與物體的密度有關呢？帶著這些問題和猜想，同學們就需要設計實驗論證。教師引導學生利用書中提供的器材（體積相同的銅塊和鐵塊，大些的鐵塊，水和鹽水，彈簧測力計，細線等）或自選器材進行探究，強調探究過程中要注意控制變量。學生就不難得出“物體所受浮力的大小只決定于物體浸入液體的體積和液體的密度”的結論，就更加深了對阿基米德原理F浮=G排液=ρ液gV排的理解。通過這樣的點撥分析，使學生認識到探究結論并不等于就是實驗數據，實驗數據是對實驗事實的客觀記錄，探究結論是在數據的基礎上通過分析論證所得出的具有普遍意義的規(guī)律。在引導學生體驗實驗探究的過程中，讓學生學會科學猜想，逐漸培養(yǎng)他們掌握獲取知識的方法，提高解決問題的能力。

三、引導學生對研究問題深入探究，有利于知識遷移，提高知識運用能力

探究不僅是動手的活動，更是一種動腦的活動。學生實踐探究的過程本身就是其思維持續(xù)發(fā)展、創(chuàng)新的過程。實踐探究不僅要求學生有一定的物理知識儲備和探究技能，更需要他們在真實的情境中合理地選擇和應用這些知識和技能，實現“物理知識的遷移”，提高探究素養(yǎng)，實現科學探究的目的。在探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗中，如果得到幾種成像情況及像的性質隨物距變化的規(guī)律后就結束實驗，我們就會遇到一些實際問題很難解釋。因此完成這些探究內容后，教師要引導學生繼續(xù)深入探究：比如在某種成像情況下，飛蟲落在透鏡上，會觀察到什么現象呢？凸透鏡成的倒立實像，左右是否相反呢？這對學生正確使用投影儀很重要。還可以讓同學們思考，為什么用燭焰代替其他物體呢？這些通過老師的引導、學生的實際操作、再結合通常情況下照相機的使用術語，學生就會很容易理解光圈的含義及使用閃光燈的目的等，從而完成知識的遷移與應用。再比如學習了電能表測電功率的方法后提出：利用電能表如何測電功率？如何用已知功率用電器估測未知用電器功率？要讓學生充分利用實驗器材，探究盡可能多的有關問題，在實踐中激發(fā)學習興趣，培養(yǎng)他們對知識遷移和理論聯(lián)系實際的科學素養(yǎng)。

四、引導學生在探究中創(chuàng)新求異，有利于培養(yǎng)發(fā)散思維，提高創(chuàng)新能力

所謂發(fā)散思維，是指對同一個問題產生多種解答的思維形式。在進行物理實驗時，可根據實驗所提供的信息、實驗提出的器材、學生掌握知識的深淺，從不同方向和不同方面來指導實驗，尋找解決問題的多種方法。

在探究固體的密度實驗中，根據公式：ρ=m/V，其中物體質量可用天平直接測量，也可用彈簧秤間接測量；體積可用刻度尺測量，也可用量筒測量，將這幾種方法進行組合，測量物體密度的方法就有了四種。隨著知識面的逐漸擴大，在學生掌握了壓強、浮力概念及杠桿原理后，可引導學生再次探究：用彈簧秤法、杠桿法、量筒法來測。不僅固體密度測量方法很多，液體密度測量方法也較多，如密度計法、海爾法（利用連通器原理）、替代法、杠桿法等。

也就是說在實驗時，去想他人所未想，去求他人所未求，克服思維定勢的影響去進行思考。例如：如何利用天平、量筒等儀器來測量易溶于水的食鹽密度？還可以改變熟悉儀器的用途，去培養(yǎng)學生的求異思維。如：天平是測量物體質量的，但為了開拓學生的思路，可以提出問題：如何用天平來“稱”物體的面積和體積呢？量筒是測量體積的，又如何用它來測質量呢？此時學生就會展開豐富的想象，去尋找解決問題的辦法。

只有在探究教學中不斷地培養(yǎng)學生發(fā)散思維能力，才能使學生對實驗問題的理解不落俗套，敢于求異；解決實際問題能夠不拘一格，多方設想，才能擺脫習慣思維的束縛，拓寬思維范圍，從而使創(chuàng)造性思維能力得到發(fā)展，以適應當前素質教育的需要。

新課程理念認為教師不是在“教教材”，而是在“用教材”，課程也不再是特定的知識載體，而是老師和學生共同探討新知識的過程。我們在物理探究過程中，不只是去簡單體驗前人探索的艱辛，再現探索的過程，更要從中得到啟發(fā)、有所收獲、不斷創(chuàng)新，把學生的思維引向深入。教師始終不能忽視自己的角色定位，應適時引導培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識，發(fā)展他們的創(chuàng)新能力，促使學生的正向遷移，使學生的知識結構更加整體、深刻、靈活，逐漸形成善于提出問題并能制定方案、正確解決問題的科學素養(yǎng)。