提高學生的科學探究能力

巫文中

摘 要：物理新課程標準指出，科學探究有七個環節：提出問題；猜想與假設；制定計劃與設計實驗；進行實驗與收集證據；分析與認證；評估；交流與合作。物理教學中最有效，最直接的方式就是要讓學生的動手實驗與現代教育技術相結合，讓學生在現代信息濃濃的氛圍中，享受探究科學規律的快樂。

關鍵詞：科學探究；物理實驗；現代教育；技術；整合；實驗報告

中圖分類號：G622 文獻標識碼：B 文章編號：1002-7661（2016）12-275-02

初中物理新課程標準明確指出：“科學探究既是學生的學習目標，又是重要的教學方式之一。將科學探究列入內容標準，旨在將學習重心從過分強調知識的傳承和積累向知識的探究過程轉化，從學生被動接受知識向主動獲取知識轉化，從而培養學生的科學探究能力，實事求是的科學態度和敢于創新的探索精神。學生在科學探究活動中，通過經歷與科學工作者進行科學探究時的相似過程，學習物理知識與技能，體驗科學探究的樂趣，學習科學家的科學探究方法，領悟科學的思想和精神。”探究中包括以下七要素：1、提出問題；2、猜想與假設；3、制定計劃與設計實驗；4、進行實驗與收集證據；5、分析與論證；6、評估；7、交流與合作。

那么，我們在物理教學中如何認真落實這七個環節呢？最有效，最直接的方式就是要讓學生的動手實驗與現代教育技術相結合，讓學生在現代信息濃濃的氛圍中，享受探究科學規律的快樂。下面，我以人民教育出版社《八年級物理》教材第113頁第五節《探究串、并聯電路的電流規律》為例，談談我是如何將科學探究和現代教育技術相結合，提高學生的科學探究能力的。

一、實物展臺和投影圖片相結合，在集體氛圍中提出問題

本節課題是《探究串、并聯電路的電流規律》，主要通過學生在課堂上提出問題。我根據課題的需要，采用多種手段相結合，循序漸進的方法。第一步，用投影儀展示學生的實驗器材：電池組1個，開關1個，2.5V燈泡2個，3.8V燈泡2個，電流表3個，導線若干；第二步，請一個學生利用電腦的課件，用鼠標將相同的燈泡接入電路，組成串聯電路；同時請另一名同學在實物展臺上動手操作接成串聯電路，其它同學在臺下觀察；第三步，請另外兩名同學上臺用不同的燈泡利用實物展臺和課件模擬接成串聯電路，觀察燈泡亮度的變化。

通過這三步實驗，請學生分小組討論，提出問題：串聯電路中各點的電流之間有什么關系？

（評價：采用學生上臺在實物投影儀上操作、在電腦上模擬連接電路，便于教師把握課堂的節奏，針對性地提出問題，及時糾正學生連接中的錯誤，減少損壞儀器事件的發生。本節課的重點是探究串、并聯電路的規律，所以，學生上臺操作，可以提高教學的效率。）

二、利用投影儀，將學生的猜想和假設展示在大屏幕上

學生觀察完實驗后，分組討論，舉手發言，將小組的猜想和假設大膽提出，老師將學生的想法全部投影在大屏幕上。學生提出了三種猜想：第一，不相等。因為經過用電器后，能量在不斷消耗，靠近電源負極的電流強，因為自由電子定向移動的方向為負極到正極；第二，相等。因為串聯電路中，電流都經過同一電路；第三，具體情況具體分析，相同燈泡電流相等，不同燈泡電流不等。

（將學生的猜想結果投影在大屏幕上，有助于提高學生的注意力，增加討論的透明度，能夠激發學生的求知欲）

三、利用電腦模擬的仿真物理實驗室，請學生設計實驗

請學生上臺利用課件，電腦設計出實物連線圖和電路圖。設計出在A、B、C三點求出電流的方法。如圖所示如下：

實物連線圖如下：

（評價：利用電腦設計實驗電路圖，更加規范化，這也是將來學生走向社會必須具備的能力。我們應該從中學階段培養學生利用電腦設計制作的習慣。一些常用軟件的操作是學生必須具備的能力。）

四、學生分組實驗，進行實驗和收集證據

學生按照大屏幕上的設計方案，逐一進行三個實驗。分兩組進行，第一組選用相同的燈泡做實驗，第二次換用不同的燈泡做。請各組的代表將每次的測量結果向老師匯報。老師將學生的測量結果用表格的形式公布于大屏幕上。

（評價：課程標準指出，特別主張學生通過電腦收集實驗數據，通過電子表格等軟件對數據進行處理。將數據公布于屏幕，便于學生發現問題，得出正確的結論）

五、分析和論證實驗結果

學生通過分析數據，得出通過A、B、C三點的電流相等。允許學生自由討論發言，提出問題，如有的學生指出，既然電流相等，為何換用不同的燈泡，亮度并不相同？這時引導學生，亮度是否相同，不能只看電流強度的大小，相關知識在將來的學生中討論。要及時表揚學生。

（評價：分析和論證實驗效果，必須采用開放式，不能將結論強加給學生，扼殺學生創造力）

六、進入網絡論壇，讓學生對實驗進行評估

教師在大屏幕上展示幾個問題，請學生思考：

1、實驗設計有沒有不合理、不充分、不妥善之處？

2、操作可能出現什么問題的故障？

3、有什么因素可能會影響測量結果？有沒有不符合規律的數據？

引導學生認真分析實驗中遇見的各種問題，比如關于電流表的讀數，量程，是否接觸良好，流過燈泡的電流隨溫度發生變化等。然后，教會學生登陸互聯網，在學校的論壇上進行交流。

（評價：從現實的小組評估，到走向互聯網，在更廣闊的空間進行交流，是學生走向社會的一部分，使學生思維方式和生活方式發生質的飛躍）

七、寫出詳細的探究記錄，全班進行交流

請小組分別派代表走上講臺，將這次實驗的數據記錄展示到投影儀上，請大家評價，為自己的正確觀點辯護，也要及時改正自己錯誤的觀點。

最后，推選出最優秀的探究實驗報告，供大家欣賞和效仿。

（評價：學生通過交流，體會到科學實驗必須實事求是，培養他們熱愛科學，尊重科學的良好素質。通過實物投影儀展示他們自己的成果，有利于學生發揚個性，展示自己的才華。這是賞識教育和成功教育最推崇的方式。）