試論在初中物理教學中的科學探究

摘要：本文通過創設學習環境，讓學生感受科學探究，形成概念、認識規律，建構物理知識體系，讓學生體驗科學探究；最后，要通過運用、鞏固、深化物理知識，讓學生再次經歷科學探究。

關鍵詞：科學探究；物理概念；物理規律

科學探究是科學家運用一系列科學方法通過一定程序解決自然領域或科學問題的研究過程，其本質是以科學態度揭示大自然奧妙并發現科學真理的思維方式。《物理課程標準》將科學探究作為課程目標與重要內容，旨在使學生通過與科學家相似的研究過程，經歷提出問題、猜想與假設、實驗設計等一系列感受和體驗，在獲取知識與技能的同時，形成實事求是的科學態度，激勵積極主動的探索精神，提升標新立異的創新能力。

一、感受科學探究，創設學習環境

1.感受科學探究，創設學習概念環境。物理概念是從自然現象、物理事實或過程中抽象出來的，在教學過程中必須把相關的現象或過程展現出來，給學生創設一個學習概念的環境。創設環境有運用實驗、聯系實際等許多方法，但不管采用什么方法，都必須從被動地接受知識向主動地獲取知識轉化，體現“提出問題”和“猜想與假設”等“科學探究”要素。例如，運用實驗引入摩擦力的概念，將放在桌面上的木塊與跨過滑輪的繩子相連接，繩子的另一端懸掛掉盤，盤上放重物，木塊在繩子的拉力作用下會運動起來。這時讓學生猜想，如果逐步減少盤中重物質量，木塊將如何？實驗之后，再讓學生相互交流，分析論證這是為什么。如此，通過科學探究，加深學生對看不見、摸不著的摩擦力的理解。

2.感受科學探究，創設學習規律環境。物理規律揭示的是物理量之間的必然聯系，是客觀存在的，人們只能去發現規律，而不能憑主觀意志去發明創造規律。因此，物理規律教學必須首先提供一個便于探索規律、發現規律的學習環境，使學生通過觀察和感受，有所發現、有所聯想，萌發或提煉出科學問題。例如，在導入《閉合電路歐姆定律》時，首先將完全相同的8個“6V、0.3A”小燈泡分成兩組分別并聯在6V的蓄電池和6V的干電池兩端，并在電源兩端并聯電壓表監視電路電壓，讓學生猜想，接通電源后，兩電路電壓是否相同？兩組小燈泡是否一樣亮？根據部分電路歐姆定律，兩電壓表示數必然相同，兩組小燈泡也一定一樣亮。實驗結果卻發現，與蓄電池連接的電壓表示數基本沒有變化，而與干電池連接的電壓表示數降低了2V左右，且與干電池連接的小燈泡比與蓄電池連接的小燈泡暗。進一步啟發引導學生尋找兩電路的不同，猜想現象原因，發現對電路的研究必須考慮電源內阻，引出考慮電源內阻的全電路定律。

二、體驗科學探究，建構物理知識體系

1.體驗科學探究，形成物理概念。有些概念是在觀察、交流、探究等感受和體驗過程中，獲得感性認識并對感性材料思維加工而形成的。例如，利用人推車，牛拉犁，手提水桶，運動員舉起杠鈴，磁鐵吸引鐵釘等常見現象，引導學生分析論證、抽象概括出力是“物體與物體之間的相互作用”。有些概念則需要通過實驗來建立，涉及到科學探究的更多要素。例如，電阻的概念首先引導學生回憶“什么叫導體？有哪些常見的導體？”之后，猜想“導體除了能夠導電，對電流是否還有其他作用？”“要研究導體對電流是否還有其他作用，可以用什么方法？”“如果需要實驗，應使用哪些儀器與材料？如何設計實驗？”通過師生、生生互動制定實驗方案。在電源、開關、電流表、小燈泡串聯的電路中分別串入鉛筆芯與鎳鉻導線之后，引導學生觀察燈泡的亮度和電流表的示數，通過討論、比較、分析、判斷，發現鎳鉻導線對電流的阻礙作用比鉛筆芯大，得出在物理學中用電阻表示導體對電流阻礙作用大小的概念。

2.體驗科學探究，認識物理規律探索。物理規律需要學生以科學的態度和對科學探索的濃厚興趣經歷科學探究過程，去發現、思考、探討。首先是通過發現問題、猜想與假設，設計實驗，收集證據等一系列活動，探索事物的內在聯系，提供實事求是的科學依據；之后再通過分析與論證、評價、交流與合作，得出結論。整個過程要使學生充分體驗科學探究，在獲取知識的同時，實現培養科學素養的目標。

3.再次經歷科學探究，運用鞏固物理知識。要真正理解概念掌握規律，還需要在運用物理知識的過程中再次經歷科學探究，進行鞏固、深化和強化。一是在運用物理知識解決具體問題的過程中強化科學探究。二是在進行實驗設計和儀器教具制作的過程中深化科學探究。三是在探索解決問題的思路、方法過程中活化科學探究。

參考文獻：

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