對初中物理教學中科學探究的認識

“科學探究”首次成為我國基礎教育課程體系的有機組成部分，這是我國當前課程改革的一大亮點。面對這一“新生事物”，在課堂教學中，我們應該如何去正確認識“科學探究”？科學探究究竟有何價值呢？教師應該如何適應科學探究的教育方式呢？如何充分發(fā)揮物理教學中的實驗教學在科學探究中的作用呢？對于這些問題的思考和回答，直接關(guān)系到“科學探究”能否實現(xiàn)預期的目標，下面就這些問題談談個人的認識。

一、什么是科學探究

在現(xiàn)行的《物理課程標準》中，科學探究既是學生的學習目標，又是重要的教學方式之一，將科學探究列入內(nèi)容標準，旨在將學習重心從過分強調(diào)知識的傳承和積累向知識的探究過程轉(zhuǎn)化，使學生從被動地接受知識向主動地獲取知識轉(zhuǎn)化，從而培養(yǎng)學生科學探究的能力、實事求是的科學態(tài)度和敢于創(chuàng)新的科學精神。何謂“科學探究”？就是在教師的啟發(fā)和誘導下，以學生獨立自主學習和合作討論為前提，以現(xiàn)行的物理教材為基本探究內(nèi)容，以學生周圍世界和生活實際為參照對象，為學生提供充分自由表達、質(zhì)疑、探究、討論的機會，讓學生通過個人、小組和集體等多種解難釋疑的嘗試活動，將自己所學的知識用于解決實際問題的一種科學的教與學的組織形式。學生在科學探究的過程中可以體會與科學工作者相類似的過程，學習物理知識和技能，體會科學探究的方法、過程、困難和樂趣，領悟科學的方法和思想。

二、科學探究有何價值

1. 有利于激發(fā)并保持學生獨立而又持久的探索興趣。興趣是學習和研究最好的動力源，科學探究可以激發(fā)并保持學生與生俱來的探索興趣，使它不會因后天繁重的學習任務而喪失，使這種發(fā)現(xiàn)問題、解決問題以至有所創(chuàng)新的心理品質(zhì)得以保留甚至發(fā)展。

2. 有利于豐富學生學習的體驗過程。科學探究關(guān)注的重點是學生的學習過程，相對簡化了課堂知識的學習，更強調(diào)學習過程中深刻的、科學的探索過程和體驗。

3. 有利于養(yǎng)成合作與共享的個性品質(zhì)。科學探究立足于學生學習的需要、動機和興趣的強化，通過小組學習，促使學生在與他人共同探討中養(yǎng)成合作與共享的個性品質(zhì)。

4. 有利于增進學生獨立思考的能力。科學探究確定了學生在學習中的主體地位，各種探究活動的展開都以學生為主體，教師居于輔導地位，這樣的學習方式有利于增進學生獨立思考的能力。

5. 有利于幫助學生構(gòu)建合理的知識結(jié)構(gòu)，促使學生養(yǎng)成實事求是的科學態(tài)度。科學探究打破了學科教育的界限，讓學生在開放的、多元的學習環(huán)境中獲取知識，有助于各科知識之間的聯(lián)系和融合，便于建立合理的知識結(jié)構(gòu)；而且在運用已有知識進行探究的過程中，直觀的事實和親身的經(jīng)歷更有助于學生養(yǎng)成尊重事實的科學態(tài)度。

三、教師如何適應科學探究的教育方式

教師要改變知識持有者的態(tài)度，和學生一起探究，體會學生探究的樂趣。在探究式的教學中，教師的任務是帶領學生共同去探索“新領域”。為此，教師應當與學生有著一樣的好奇之心和渴求之欲，不應以自己的情緒影響學生的探究熱情，而應對學生點滴的成功表現(xiàn)出莫大的喜悅，對學生每個小小的發(fā)現(xiàn)都產(chǎn)生極大的新奇感，和學生探究同趣，與學生成功同樂。

教師要善于運用學習的思維策略，引導、啟發(fā)并呈現(xiàn)給學生。教育中的思維策略就是教給學生“是什么”、“為什么”、“怎么做”、“如果那樣或這樣，會怎么樣”等思維方式。如探究阿基米德定律時，教師可以與學生進行如下的探討：

教師：當你躺在浴缸里時，你自己有何感覺？浴缸里的水面有何變化？

學生：人感覺變輕了，水面升高了。

教師：你能將兩者聯(lián)系起來，提出一個探究浮力的問題嗎？（引導各小組的學生討論）

學生：人變輕是因為人受到水的浮力；水位升高是因為人體排開了一部分水，我想知道人排開水越多時，人受到的浮力是否越大？

教師：你認為浮力跟物體所排開液體的哪個量有直接的關(guān)系呢？

學生：可能跟物體排開液體所受到的重力有關(guān)。

教師：為什么？

學生：兩者都是力，可能有關(guān)。

教師：你有判斷的依據(jù)嗎？

學生：沒有。

教師：沒有依據(jù)的判斷是假說，假說正確與否要靠實驗來檢驗它。你認為這個實驗要測量哪些量？怎樣測量？存在哪些困難？

學生：需要測量浮力與物體排開液體的體積，只要測出體積，便可算出質(zhì)量和重力，浮力可以直接用測力記測

量，液體的體積可以用量筒測量，困難是怎樣測量物體排開的那部分液體的體積。

四、如何充分發(fā)揮實驗在科學探究中的作用

科學的核心是探索，而實驗作為科學探究的重要手段，可以讓學生親歷科學探究的過程，從而學會科學研究的方法，培養(yǎng)科學探索的精神與實驗能力，養(yǎng)成尊重事實的科學態(tài)度。如何才能充分發(fā)揮實驗在科學探究中的作用呢？本人認為可以從以下幾方面來思考：

1. 挖掘?qū)嶒炛械氖穼崈?nèi)容，給學生更多的啟發(fā)和教育。如引導學生探究運動與力的關(guān)系時，可以介紹伽利略對運動和力的研究經(jīng)歷，他的實驗和推理方法會給學生更多的啟示。

2. 因地制宜，合理思考，改變實驗條件，提高學生運用科學方法解決實際問題的能力。教材實驗很典型，但在實驗方法、結(jié)論等方面有著現(xiàn)成性和封閉性的缺點，因而在拓展學生的思維空間，增強實驗的主動性和創(chuàng)造性上有一定的缺陷，所以，各校可以根據(jù)本校的實際情況，引導學生因地制宜，結(jié)合自己身邊的實際，合理思考，因陋就簡，就地取材，這樣既可以達到實驗探究的教學目的，又可以提高學生運用科學方法解決實際問題的能力。

3. 改變傳統(tǒng)的實驗教學方式，按照“提出問題——作出假設——制定計劃——實施實驗并收集數(shù)據(jù)——分析論證——交流評估”的模式，提高學生運用實驗進行科學探究的水平。如探究“決定導體電阻因素”的實驗，就可以這樣實施：

（1）向?qū)W生提問：導體電阻的大小與哪些因素有關(guān)呢？（提出問題）

（2）學生討論，作出假設：可能與導體的材料、長度、粗細等因素有關(guān)。（作出假設）

（3）組織學生討論：怎樣定性地比較電阻的大小與某一因素之間的關(guān)系呢？（制定計劃）

（4）給學生提供方案中所需的器材，與學生一起實驗，在電路中分別使用不同材料、長度、粗細的導線，觀察并紀錄燈泡的亮度變化情況，并強調(diào)控制變量的研究方法。（實施實驗并收集數(shù)據(jù)）

（5）組織學生分析現(xiàn)象并展開討論，得出科學結(jié)論。（分析論證）

（6）全班交流討論，教師評估與小結(jié)。（交流評估）