談初中物理教學(xué)中學(xué)生探究能力的培養(yǎng)

何小兵

（如皋市下原鎮(zhèn)初級(jí)中學(xué)，江蘇 如皋 226543）

為了適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要，初中物理教學(xué)應(yīng)顯現(xiàn)物理學(xué)科教學(xué)的本質(zhì)，反映物理學(xué)科對(duì)社會(huì)發(fā)展的影響；關(guān)注學(xué)生對(duì)將來社會(huì)適應(yīng)性的需求，注重對(duì)學(xué)生進(jìn)行探究能力的培養(yǎng).本文就初中物理教學(xué)的實(shí)踐，談?wù)勗谖锢斫虒W(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生探究能力的問題.

1 通過課堂探究活動(dòng)培養(yǎng)學(xué)生的探究能力

1.1 培養(yǎng)學(xué)生提出問題的能力

要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究首先要有明確的探究目的.因此培養(yǎng)學(xué)生的探究能力，首先要讓學(xué)生逐步養(yǎng)成善于發(fā)現(xiàn)問題、敢于提出問題的習(xí)慣，再通過正確的引導(dǎo)，培養(yǎng)他們提出更深層次可探究的問題的能力.當(dāng)學(xué)生就觀察到的某一現(xiàn)象進(jìn)行分析時(shí)，往往不能更深層次的去思考造成這一現(xiàn)象的根本原因.這就要求教師正確引導(dǎo)他們作進(jìn)一步的分析，透過現(xiàn)象看到問題的本質(zhì).例如：平時(shí)，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)玻璃杯從高處落到水泥地上往往都會(huì)破碎，而落到沙地上不會(huì)破碎.對(duì)此不少學(xué)生都會(huì)提出“為什么”的問題.這時(shí)就需教師及時(shí)幫助分析并引導(dǎo)學(xué)生思索、探究：杯子的破碎是否一定與它受到力的大小有關(guān).那么，是什么原因造成力的大小不同呢？是否跟它們相互作用的時(shí)間有關(guān)呢？這種問題的提出才可以讓學(xué)生有針對(duì)性地設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案去進(jìn)行探究……

1.2 培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的能力

圖1

通過正確的實(shí)驗(yàn)探究才能真正解決實(shí)際問題，而正確的實(shí)驗(yàn)探究首先要有一個(gè)正確的探究方案，因此培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的能力是培養(yǎng)學(xué)生探究能力的根本所在.在實(shí)驗(yàn)探究前，教師應(yīng)盡可能地引導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的方案，逐步形成進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的基本思路.例如：在比較不同材料的隔聲性能好壞的探究活動(dòng)中，可先讓學(xué)生在小組內(nèi)對(duì)實(shí)驗(yàn)探究方案進(jìn)行討論.有的學(xué)生提出，將一正在發(fā)聲的音樂播放器放入一鞋盒，在鞋盒內(nèi)放入不同的填充物，保持與鞋盒的距離相同，比較所聽到的聲音的大小，便可比較出不同材料的隔聲性能（如圖1所示）；另有學(xué)生提出，隔聲效果的好壞還可能與填充物的厚度有關(guān).又有學(xué)生提出在探究時(shí)還必須控制所放音樂的響度大小相同；還有的學(xué)生提出，僅憑耳朵來感覺聲音大小是不可靠的，應(yīng)讓人漸漸遠(yuǎn)離鞋盒，直到剛好聽不到鞋盒的聲音，測(cè)出此時(shí)距鞋盒的距離，距離越大，說明鞋盒的填充物的隔聲性能越差，而距離越小，則隔聲性能越好.如此可以通過具體的數(shù)值來比較隔聲性能的好壞.還應(yīng)通過組內(nèi)討論、交流不斷完善探究方案，然后進(jìn)行探究，并記錄、比較相關(guān)數(shù)據(jù)而得出結(jié)論.

實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)直接影響到學(xué)生通過探究活動(dòng)真正解決問題的成功與否.因此，教師要有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究方案的能力，在探究前不要直接告知學(xué)生實(shí)驗(yàn)的探究方案，而是給出足夠的時(shí)間讓學(xué)生自主思考.當(dāng)學(xué)生遇到困難時(shí)，教師進(jìn)行適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)撥與提示，再通過師生交流、生生合作、相互補(bǔ)充，從而完成對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì).盡管學(xué)生有時(shí)設(shè)計(jì)的方案存在不妥或偏差較大，教師也不能進(jìn)行“包辦”，應(yīng)該再對(duì)他們進(jìn)行正確的指導(dǎo)，通過組內(nèi)交流，對(duì)方案作進(jìn)一步的修改使之有明顯的完善.久而久之，學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的能力必定會(huì)有明顯提升.

1.3 培養(yǎng)學(xué)生分析數(shù)據(jù)、歸納結(jié)論的能力

圖2

在實(shí)驗(yàn)探究完成后，要對(duì)實(shí)驗(yàn)過程中獲得的數(shù)據(jù)及觀察到的現(xiàn)象進(jìn)行仔細(xì)分析，從而歸納出實(shí)驗(yàn)結(jié)論.不少學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究過程完成得較好，數(shù)據(jù)及現(xiàn)象的收集也相當(dāng)?shù)轿唬墒窃诜治鰯?shù)據(jù)及現(xiàn)象、得出結(jié)論時(shí)卻存在著不少的問題，常將實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象與所要得出的結(jié)論及所說明的問題相互混淆，定量與定性關(guān)系不能分清，從而得不出科學(xué)、具體的結(jié)論.例如：學(xué)生在利用如圖2所示的器材進(jìn)行探究動(dòng)能大小與質(zhì)量和速度的關(guān)系時(shí)，控制鋼球到達(dá)平面時(shí)的速度相同，3次改變鋼球的質(zhì)量進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到的數(shù)據(jù)如表1所示.控制鋼球的質(zhì)量一定，3次改變鋼球的速度，得到的數(shù)據(jù)如表2所示.

表1

表2

在分析表中的數(shù)據(jù)得出結(jié)論時(shí)，不少的學(xué)生寫成：木塊滑行的距離與質(zhì)量和速度有關(guān)，且質(zhì)量越大、速度越大，滑行的距離越長(zhǎng).其實(shí)，本探究活動(dòng)研究的是動(dòng)能的大小與質(zhì)量、速度的關(guān)系，只不過實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)利用轉(zhuǎn)換法來比較動(dòng)能的大小，即通過比較木塊被球推動(dòng)的距離來說明球動(dòng)能的大小.學(xué)生往往將現(xiàn)象與要說明的問題混淆起來，誤將現(xiàn)象作為結(jié)論.其實(shí)，從收集到的數(shù)據(jù)看，不僅可得到它們之間的定性關(guān)系，而且經(jīng)過分析，不難得到更進(jìn)一步的結(jié)論，即可以得到動(dòng)能跟質(zhì)量和速度的定量關(guān)系：動(dòng)能與質(zhì)量成正比，與速度的平方成正比.然而學(xué)生卻往往忽視這一點(diǎn)，不去思考所測(cè)得的數(shù)據(jù)到底能起到怎樣的作用，不去仔細(xì)查找它們之間的數(shù)量關(guān)系.除此之外，還有些學(xué)生常在總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論時(shí)，忽視結(jié)論的條件，直接寫出兩個(gè)量之間的關(guān)系.這些錯(cuò)誤的、不到位的、不完整的結(jié)論在我們平時(shí)的教學(xué)中比較常見，就要求教師在平時(shí)的教學(xué)中加以正確的指導(dǎo)，寫結(jié)論時(shí)要求學(xué)生先弄清這次活動(dòng)目的是什么等等.在上面的例子中，比較的是動(dòng)能大小還是木塊被推動(dòng)的距離，弄清楚這點(diǎn)，學(xué)生在寫結(jié)論時(shí)就自然會(huì)有所注意了.

1.4 培養(yǎng)學(xué)生合作交流與評(píng)價(jià)的能力

在探究活動(dòng)中，組內(nèi)的合作與交流是非常重要的.物理課堂探究活動(dòng)大多數(shù)以小組合作探究為主，在進(jìn)行探究時(shí)，組員的分工必須明確，如讓誰負(fù)責(zé)操作，誰負(fù)責(zé)讀數(shù)、觀察現(xiàn)象，誰負(fù)責(zé)記錄，誰注意觀察探究過程中的其他相關(guān)信息，以便及時(shí)進(jìn)行評(píng)價(jià).組內(nèi)的角色要注意及時(shí)更換.第1次實(shí)驗(yàn)完成后，在進(jìn)行第2次操作時(shí)，組內(nèi)分工宜進(jìn)行交換，以便充分發(fā)揮每個(gè)學(xué)生在活動(dòng)中的作用.千萬不能只由少數(shù)學(xué)生進(jìn)行操作，其余學(xué)生僅作觀眾.從中使每個(gè)學(xué)生都有動(dòng)手操作的機(jī)會(huì)，并且也可培養(yǎng)學(xué)生的合作與協(xié)調(diào)能力.

對(duì)實(shí)驗(yàn)操作過程及結(jié)論的合理性進(jìn)行評(píng)價(jià)是科學(xué)探究中必不可少的.通過這個(gè)環(huán)節(jié)，可使學(xué)生的探究能力得到進(jìn)一步的提高.但由于這個(gè)環(huán)節(jié)不影響探究過程以及得出結(jié)論，常容易被學(xué)生忽視.這就需要教師強(qiáng)調(diào)對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行評(píng)價(jià)的重要性，并且給出相應(yīng)的對(duì)評(píng)價(jià)方法的指導(dǎo).例如，有意識(shí)地展示一些存在不足或欠缺的實(shí)驗(yàn)探究過程及其結(jié)論，讓學(xué)生對(duì)這個(gè)探究活動(dòng)（探究方案的設(shè)計(jì)是否合理、探究的步聚有否遺漏……）及其結(jié)論的合理性（與常識(shí)或已有的知識(shí)是否矛盾）進(jìn)行分析與評(píng)價(jià)，指出其中的不足以及需要改進(jìn)的地方.

2 通過課外實(shí)驗(yàn)活動(dòng)培養(yǎng)學(xué)生的探究能力

課外實(shí)驗(yàn)探究是物理課堂實(shí)驗(yàn)探究的一種補(bǔ)充形式，它的開展不僅起到了聯(lián)系物理與生產(chǎn)生活的作用，而且還能使學(xué)生的探究能力得到進(jìn)一步的提高.在課外實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中，沒有現(xiàn)成的物理實(shí)驗(yàn)器材，這就要求學(xué)生自主選擇身邊的物品進(jìn)行某些實(shí)驗(yàn)探究，描述探究過程中出現(xiàn)的現(xiàn)象.這種實(shí)驗(yàn)探究往往一個(gè)人在課外完成，整個(gè)實(shí)驗(yàn)的過程由學(xué)生自己進(jìn)行，探究過程中所出現(xiàn)的問題必須一個(gè)人去思考解決.這必然會(huì)讓學(xué)生在動(dòng)手、動(dòng)腦的過程中激發(fā)出潛在的創(chuàng)新能力，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的探究能力也能起到重要的作用.例如，在學(xué)習(xí)了科學(xué)探究的方法后，教師可有意識(shí)的組織一次活動(dòng)：比一比，看誰能在講臺(tái)上的杯子中將水注得最滿.學(xué)生們爭(zhēng)先恐后的拿出了自己的本領(lǐng)，直到液面向上凸起，不能再加水.教師可順?biāo)浦鄣刈寣W(xué)生猜測(cè)，此時(shí)能不能再向杯內(nèi)放入一枚回形針呢？學(xué)生們議論紛紛，不少學(xué)生認(rèn)為不能，放入回形針時(shí)杯內(nèi)的水會(huì)溢出.接著可讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，學(xué)生在杯內(nèi)放入一枚、二枚……，水并沒有溢出，學(xué)生們驚訝了.（這樣做，可讓學(xué)生從實(shí)驗(yàn)探究中獲得樂趣，并使探究意識(shí)得到培養(yǎng).）接著，教師再引導(dǎo)學(xué)生圍繞這一現(xiàn)象提出自己想知道的問題.有些學(xué)生提出：裝滿水的杯子到底最多能放入多少回形針？若杯子中所盛的液體不同，最多放入的回形針的數(shù)目是否也不同？教師可布置學(xué)生放學(xué)后自己回家利用家里的杯子、水及其他液體，通過探究解決上述大家提出的問題，并將所得出的結(jié)論帶回學(xué)校進(jìn)行交流.

此外，教師還可以結(jié)合當(dāng)?shù)氐那闆r，創(chuàng)設(shè)計(jì)一些情境或讓學(xué)生根據(jù)生活現(xiàn)象，自己 提出問題，引導(dǎo)學(xué)生利用課外時(shí)間對(duì)這些問題進(jìn)行探究.如圖3所示的是學(xué)校供水管外圍包著的一層保溫材料，讓學(xué)生針對(duì)這一現(xiàn)象提出“保溫效果的好壞與哪些因素有關(guān)？”，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)問題進(jìn)行猜想后，要求利用課外時(shí)間進(jìn)行探究.再如，平時(shí)在向瓶中灌開水時(shí)，聽到聲音的變化，可引導(dǎo)學(xué)生提出這時(shí)“音調(diào)高低可能與哪些因素有關(guān)？”，并自主設(shè)計(jì)方案進(jìn)行探究…….這樣做，能使探究的環(huán)境更為寬松，讓學(xué)生體驗(yàn)到利用探究活動(dòng)解決實(shí)際問題所帶來的快樂，從而變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)探究，為培養(yǎng)學(xué)生的探究能力創(chuàng)設(shè)、提供更多的機(jī)會(huì).

圖3

1 錢秀.初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)與學(xué)生能力培養(yǎng)的探索.物理教師，2011（3）.

2 劉炳升，葉兵，李容等.義務(wù)教育階段課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書（物理）.南京：江蘇科技出版社，2007.

3 霍永利.如何培養(yǎng)中學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)探究能力.現(xiàn)代閱讀（教育版），2012（3）.