物理教學離不開科學探究

摘 要：科學探究過程包括提出問題、猜想與假設、制定計劃與設計方案、實驗與收集數據、分析與論證、評估、交流與合作七個環節，本文從科學探究的七個環節分別闡述了物理教學中科學探究的重要性。

關鍵詞：科學探究；物理；探究式教學

中圖分類號：G427 文獻標識碼：A文章編號：1992-7711（2012）08-084-1

所謂探究式課堂教學，就是以探究為主的教學，是指在教師的指導下，學生運用科學的方法進行探究式學習的教學活動。探究式教學關注的不僅僅是問題的結果，更重要的是關注學生主動探索問題的過程，關注培養學生的科學素養。

科學探究過程包括提出問題、猜想與假設、制定計劃與設計方案、實驗與收集數據、分析與論證、評估、交流與合作七個環節，整個探究過程中，教師要不斷科學地指導學生，才能順利地完成這個科學探究活動。

1．提出問題

如果沒有發現問題，不能提出問題，科學探究就無從談起，所以說，發現問題、提出問題是科學探究的前提。比如：在研究凸透鏡成像實驗時，可以先讓學生們在光具座上放置好物體、透鏡和光屏，邊調節物體和光屏邊請同學們觀察，看到什么？你能提出什么問題？學生就會提出一些問題：怎樣才能得到放大的像，怎樣才能得到縮小的像？ 像為什么是倒立的？這就是通過觀察的方法提出了問題。在探究浮沉條件時，可以先讓學生做雞蛋放在清水中，然后向水中加鹽過程中觀察到雞蛋浮起來了，再加水雞蛋又沉了，這時同學們就可以提出問題：雞蛋為什么會浮沉？物體浮沉遵循什么規律？這是用實驗的方法讓學生提出了問題。

2.猜想與假設

在科學探究中，提出合理的猜想與假設除了為探究活動指明方向外，還可以充分發展學生的創造性思維，培養學生的創造能力。但是，學生猜想過程必須合理，有規律，還要有一定的方向性。這就要求教師要為學生的猜想創設相關情景，使學生的猜想有根據，并且引導學生對實質相同的不同猜想進行歸類。比如：在探究“聲音是如何產生的”可以讓學生先使身邊的一些物體發聲:敲桌子時聽聲音感受桌子有點振動、說話時感受聲帶的振動、筆帽發聲時感受其振動，從而提出猜想聲音是由于物體的振動而產生的。

3.制定計劃與設計方案

制定計劃與設計實驗就是把探究的猜想與假設落實到具體的操作方案上來。實驗前就必須制定可行的實驗方案，實驗方案的設計也是教學的難點所在。制定過程中先要從大體上制定，再制定出一些細節，比如可操作性、盡量減小誤差等。比如：電學部分的實驗探究首先要設計電路、根據電路找好器材，設計出簡單的實驗操作步驟，估計出實驗過程中應測量的物理量再規劃出記錄實驗數據的表格等。

4.實驗與收集數據

實驗與收集數據是科學探究中非常重要的一個環節，在這一個環節當中，學生的操作能力、觀察能力、語言表達能力、分析能力特別是尊重事實的科學精神等等都會得到一定的展現和鍛煉。實驗中經常會出現一些“不合理”的數據，這時教師一方面不能對其置之不理，另一方面要肯定學生的實事求是的精神，然后可以請學生自己將其實驗過程和大家一起探討，找出原因。長此以往學生學到的不僅是知識，更多的是方法，是精神。比如在“測量電阻絲的電阻”時，有的同學測出的幾組數值明顯不同，根本不是由于誤差導致的，這時老師可以提出“在實驗過程中有沒有將開關斷開?”同學們就可以幫他找出原因，應用“電阻的大小與溫度有關”，如果長時間不斷開開關，溫度增加阻值本身變大的原因。

5.分析與論證

實驗證據雖然已經得到，但是它并不等于科學探究的結論，而僅僅是對實驗事實的客觀記錄。分析與論證是在獲得實證的基礎上將探究結果與自己原有的知識聯系起來，運用分析、綜合、歸納、演繹等科學研究方法，找到事件的因果關系或其他解釋，形成超越學生原有知識和當前觀察結果的新的理解。比如在“串聯電路的電流、電壓特點”實驗中很容易就找出規律，但也有如“探究質量與體積的關系”、“重力與質量的關系”、“杠桿平衡條件”等實驗都需要對記錄的數據再進一步求比值或相乘，才能發現其中的規律，教師還要強調分析論證并不就是證實猜想，有可能是修正假設，甚至否定那個假設。

6.評估

由于科學探究的評估是貫穿在整個探究過程中的，所以對科學探究的評估尤其要注意及時性原則，學生在對自己探究活動中的失誤進行評估，可進一步地優化探究方案，可引出一些新的發現，也有利于同學養成嚴謹的科學態度，有利于發展學生的批判性思維。如在“探究平面鏡成像特點”實驗中（1）用玻璃板代替平面鏡，主要是利用玻璃板透明的特點，便于；（2）如果有3mm厚和2mm厚的兩塊玻璃板，應選擇mm厚的玻璃板做實驗；（3）如果玻璃板沒有放正，將對實驗產生什么影響？（4）使點燃的蠟燭在兩個不同的位置，分別測出物距和像距相等的兩組數據，得出實驗結論之一：“像距與物距相等”。你認為這種方法是否合理？，理由是：。

7.交流與合作

交流的方式有兩種：書面交流和口頭交流。書面交流就是完成的探究報告；口頭交流就是用準確、規范、科學的語言陳述自己的觀點。教學中還可采取各種形式進行交流，如生生交流、師生交流等。其實，交流與合作應該是貫穿于科學探究的各個環節的。這一環節貫徹在整個探究活動中，能使學生養成協作探究、合作學習的良好習慣，有利于創造性思維的開發和創造能力的培養。

探究式教學可以使學生在自己的探究活動中，做到自己能發現問題、提出問題、分析問題、解決問題，促使他們自己去獲取知識、發展能力。借助物理探究教學方式，還可以提高學生的合作意識，促進交流欲望，鍛煉交流能力，培養良好的情操、學習態度和學習習慣，學會進行自我評價、自我總結、自我反省、自我提高，開發學生的智力，發展學生的創造性思維，培養自學能力，引導學生學會學習和掌握科學方法，為終身學習和工作奠定基礎。