初中物理教學中培養學生科學探究能力的策略

劉振洲

【摘要】新課程倡導科學探究，這就要求教師注重探究教學，將科學探究既作為一種主要的教學方式，又作為學生的學習目標。通過學習讓學生既能掌握科學的基礎知識和原理，樹立良好的思維品質，又能讓學生在學習中了解科學研究的方法，形成科學探究的習慣，培養學生科學探究的能力。作者針對初中物理科學探究式教學做了一些理論和實踐的探討，對初中物理教學中培養學生科學探究能力的策略提出了建議。

【關鍵詞】物理教學 ?科學探究 ?問題 ?猜想 ?實驗 ?論證

無論是發達國家還是發展中國家的教育工作者，都充分預見了科學素質對于現代人的重要性，并積極尋求教育解決的方法。毫無疑問，科學素質的涵義引起了廣泛的討論，討論的結果集中體現在三個方面：科學觀，科學知識和能力，科學行為習慣。對于受教育的個體而言，可以說科學觀是一個人科學素質的核心，科學知識和能力是基礎，而良好的科學行為和習慣的養成是真正意義上的科學素質的提高。但在科學素質的培養過程當中，其三者的地位卻不同，科學素質的培養必得通過科學知識與能力的點滴培養，才會逐步建立起一個人的科學觀和形成良好的科學行為規范。因此，從教育學的角度來看，科學素質培養的首要任務是科學知識和能力的培養，而在科學知識和能力當中更重要的是科學能力的培養，因為能力對于一個人的影響是更為深遠的，更具有廣泛的遷移價值。而科學能力又集中體現在科學探究（探索和研究）能力上。

從普通心理學的角度來看，能力的定義是：凡是直接影響人的活動效率，促使活動的順利完成的個性心理特征就叫做能力。而科學探究正是人們所從事的一種富有探索性和創造性的活動，因此可以對科學探究能力做一個比較簡單的界定：即凡是直接影響人的科學探究活動效率，促使科學探究活動順利完成的個性心理特征就叫做科學探究能力。由于科學探究活動本身的復雜性和綜合性，科學探究能力也必然包括從事科學探究活動所需要的各種能力，是一種綜合性很強的能力。

一、提出問題能力的培養策略

傳統物理教學特別強調培養學生的三大能力，即實驗能力、思維能力和分析解決問題的能力。后來有專家對第三個能力的完整性提出了質疑：發現問題與提出問題比解決問題更重要，只注重解決問題遠不能適應新時代的要求。為此，初中新課程標準強調學生“能在觀察物理現象或物理學習過程中發現一些問題。有初步的提出問題的能力。”在高中階段還要求學生“具有一定的質疑能力”，“能發現與物理學有關的問題”。可見培養學生發現問題與提出問題的重要性。

二、猜測與假設能力的培養策略

1、使學生認識猜想與假設在科學探究中的重要性

如同前文對學生進行提出問題的重要性教育一樣，猜想與假設的重要意義也必須要進行教育。猜想與假設的重要性首先在于它是科學結論的先導，如果猜想與假設一旦能得到實驗結果的支持，它就可能發展成為科學結論。因此，猜想與假設能幫助探究者明確探究的內容和方向，指導探究沿預定目標展開，避免探究的盲目性。

因為猜想與假設對解決問題的方案作了一定的預見性思考，因此，它為收集信息、分析和解釋信息提供了一個大致的框架。要使學生獲得對猜想與假設的正確認識，應該讓學生經歷猜想與假設的過程，并據此制定探究計劃或設計實驗，完成探究活動。學生體會猜想與假設是得出科學結論的先導，在整個探究活動中起引導性的作用。

2、打破猜想與假設的神秘感

我們在生產生活中，常常用猜想一假設的方法解決問題。例如星期二在家看電視，忽然圖像沒有了，我們首先猜想：可能是停電，建立停電假設。但屏幕還有亮光，于是推翻此假設。再猜想，假設是這個電臺停止播放節目，但用遙控器查發現所有頻道的電臺都沒有圖像，又否定此假設。剩下兩個假設：有線電視信號的輸入線斷了或電視機壞了。

3、鼓勵學生要敢于建立假設與表達假設

多數的教師已經意識到這點的重要性，重視培養學生的積極性，但是也有將近一半的教師在學生建立假設和表達假設時，特別是這種假設可能很荒謬時，并沒有進行鼓勵，甚至可能譏笑，這很不利于學生假設能力的發展。

要鼓勵學生敢于建立假設與表達假設，關鍵是聯系學生已有經驗，引導學生討論并能毫無顧慮地發表看法，不要譏笑學生幼稚天真的想法，反而要表揚他們敢想敢說。

三、制定計劃與設計實驗能力的培養策略

在制定探究計劃或設計探究實驗之前，必須明確探究的目的和已知條件。探究的目的來自于探究的問題，探究計劃的具體任務或實驗方案的具體要求來自于根據探究問題所提出的猜想或假設。當猜想或假設一經提出，便能據此明確目的，辨明條件。

制定計劃與設計實驗是科學探究過程中重要的環節，但多數情況下，為了使科學探究能進行下去，教科書都需要介紹探究的方法，因此在課堂教學中，這個環節學生較少有鍛煉的機會，這樣，讓學生經歷制定計劃與設計實驗的過程就顯得特別必要。

四、分析與論證能力的培養策略

應該認識到，實驗數據并不等于探究的結論，實驗數據是對實驗事實的客觀記錄，探究的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律。例如對部分電路歐姆定律的探究，當實驗測出了在各種不同電壓下通過電阻的電流值時，即使實驗操作正確，得出的數據可靠，但探究僅停留在此階段，面對諸多的電流值和電壓值，不對這些數據進行比較、分析、歸納，什么結論也不能形成，探究等于半途而廢，因此，分析論證在科學探究中是必不可少的。

在學生經歷了分析論證形成探究結論后，引導學生把分析論證前后的科學探究進程進行對比，能加深學生對分析論證在科學探究中所起作用的正確認識。

科學探究能力的培養，越來越受到人們的重視，應該說這是一個很大的課題，是整個教育界都在力圖去研究的一個課題。在實踐中，還有很多具體的問題需要認真的探討和研究。相信隨著課程改革的深入開展，教學工作者和理論研究者同心協力，真正使得提高學生的科學探究能力成為大家認同并自覺追求的目標。

參考文獻：

[1] 陳力.在情境中猜想，在探究中驗證[J].教育實踐與研究，2004（09）.

[2] 阮志明.談物理實驗教學與新課標實施[J].湖南中學物理，2004（07）.

[3]張大呂.新課程理念與初中物理課程改革[M].長春：東北師范大學出版社，2002.

[4]張華.課程與教學論[M].上海：上海教育出版社，2000.