探究斜面機械效率——初中物理教學中科學探究的思考

安徽省宿州市第九中學 劉鑾芹

作者簡介：劉鑾芹，女，1971年7月出生，安徽宿州人，現工作單位為安徽省宿州市第九中學，中教一級職稱，主要研究方向為初中物理課程教學及教研。

摘要：由于素質教育的大力推行，新課程對初中物理教學提出了新的挑戰。近年來科學教育改革要求教育從理論向實踐的快速過度，作為以科學為基礎的物理學科，更要培養學生的科學探究的各方面能力。中外各個國家的教育工作者都充分預見了科學素質對于當代學生的重要性，并積極尋求教育方法將科學探究滲入到中學生日常的課堂上。

文獻標識碼：A

文章編號：1671-864X（2015）04-0098-01

引言：對于當代中學生來說，在學習課堂知識的同時，更要注意到學生科學素質的培養。科學素質的含義主要包括科學觀，科學知識和能力以及科學行為習慣。其中，科學觀是科學素質的核心，科學能力是科學素質的基礎，養成良好的科學行為習慣是科學素質教學的目標。因此在初中物理的教學過程中，滲透科學探究，可以樹立學生的科學觀，鞏固學生的科學知識和能力，同時幫助學生養成良好的科學行為和習慣。從教育學的角度來看，科學素質的培養首要任務是科學知識和能力的培養，這就要求中學物理教師自身具有足夠的科學文化知識基礎，還要有足夠的課堂應變能力。

一、科學探究的概念和意義

美國有位科學家對科學探究式這樣理解的：“科學探究指的是可科學家們用來研究自然界并根據研究所獲事實證據做出解釋的各種方式。科學探究也指的是學生構建知識、形成科學觀念、領悟科學研究方法的各種活動。” [1]由此可見，科學探究不僅僅指的是科學家的探究活動，更包括了學生的探究性學習。

在初中物理的教學過程中，科學探究也主要是指學生的探究性學習。學生的探究與科學家的探究雖有本質上的不同，但依然存在一些共同點。科學家的探究目的是認識新新現象，發現新規律，而學生的科學探究是在教師的指導下，學生親自提出一些問題，自主分析問題，最后通過教師的幫助和自己的努力解決問題的過程。是使學生可以從情感和能力上都充分投入的一種教學方法。

二、初中物理的科學探究

物理這門學科主要是以研究物體相互間的作用和運動雇你率為主的自然科學。但是物理學卻不僅僅局限于一些事實和理論組成的科學體系，它還包含著理性思考和探索我們周圍世界新知識，記錄人類探索自然改變世界的科學。

探究性學習要求學生經歷從感情到理性的認識過程，是以總結歸納自己親身體驗的實驗現象為主的學習方法。

初中學生由于是第一次接觸物理科學這樣以理論知識和實驗現象規律為主的自然科學，他們的認知特征大多以形象、具體的感性認識為主，這就意味著中學物理應以探究性學習為主，將科學探究滲透到物理學科的課堂教育中。通過科學探究的的滲透，學生既能學到課本上的理論知識，還能體會到探究過程中的曲折艱辛，在體現自我價值的同時領略到了物理科學的魅力所在。

三、初中物理教學科學探究的策略

在新課程目標的指導下，初中物理教師探索研究出了很多將科學探究融入到初學物理教學稱重的方式和方法 [2]。借鑒他們的經驗，筆者從以下幾個方面來探討培養學生的科學探究能力和教學方法。

1.給學生提供發現問題提出問題的學習情境。

在教師的正確引導下，讓學生在觀察和體驗后，基于自己原有的知識基礎大膽的提出一些自己的問題，闡述自己的觀點。在一個設定的情境中，許多學生都能夠根據現象提出有探究價值的問題，對于他們的這些猜想，通過小組之間的互相探討研究，多數也可以根據自己的能力和知識水平去驗證。由于每個學生的思維方式和能力水平存在一些差異，有時也會提出一些與客觀規律不符的問題。學生提出這樣的問題的時候，教師不要著急更正，要通過觀察實驗現象引導學生自己發現問題，最后通過學生自己親自驗證過后，總結歸納出結論。在學生進行各種形式的探究活動中，教師要創設條件，鼓勵他們積極主動獨立完成任務，不要直接展示結果來代替學生的探究，讓每個學生都能夠親自動手操作實驗，積極參與到科學探究的活動中去，最后使學生的綜合能力得到發展。

2.為學生的思考和討論創造充足的時間。

在課堂教學過程中，一節的時間很短，教師應充分考慮到學生的知識水平和基礎能力，給學生留下足夠的時間去思考，去討論，使學生發現物理問題，從而將這些問題徹底解決。

在斜面機械效率這一內容里，在學生了解機械效率是有用功與總攻的商的百分比的基礎上，為了進一步探究斜面機械效率，筆者對學生們提出了一個日常生活中常見的問題的：“甲乙兩個分別爬同一個斜坡，甲一路直線沖上坡頂，乙走曲線緩慢爬上坡頂，那么他們誰的上坡機械效率高呢？”學生往往會提出很多他們自己的觀點：“甲的機械效率高，因為他爬的快。”這個時候筆者并不急于去更正和講解，而是給學生充分的時間去探討，然后讓大家帶著問題觀察筆者做的演示實驗，通過實驗的測量與同學們共同得出結論，斜面機械效率與物體重力和物體勻速上坡時速度的大小無關。

通過這個例子我們可以充分體會到，給學生足夠的時間去思考討論，讓學生大膽的提出問題，這樣才能良好的樹立學生的科學觀，培養學生良好的科學行為習慣。

四、結論

除了上述兩種較為有效的科學探究策略外，許多辛勤的園丁通過努力，還發現許多其他的科學探究策略，實用性都非常強 [3]。例如培養學生從日常生活中觀察自然現象，將物理科學融入到日常生活中，既可以培養學生的觀察能力，又將物理學科貼近生活，使學生增大對物理科學的興趣。將科學探究滲入初中物理教學中是當代教育的必然手段，對學生科學知識的培養和科學行為習慣的養成都大有助益。