淺談如何在物理教學中培養學生的科學探究能力

胡美嬌

《物理課程標準》將科學探究放到了前所未有的高度，目的在于將學生學習的重心從過分強調知識的傳承與積累向培養學生的探究能力轉化，讓學生從被動接受知識向主動獲取知識轉化，從而培養學生實事求是的科學素養、科學探究的能力、敢于探索的創新精神。下面就如何在物理課堂教學中培養學生的科學探究能力發表一點自己的拙見。

一、培養學生對物理的學習興趣

美國心理學家布盧姆說：“學習的最好動機，是對學習材料的興趣。”保持學生對所學學科的濃厚興趣，是提高學習效率的根本秘訣。我認為，可以通過以下途徑來培養學生的學習興趣：一要巧妙設疑。在課堂教學過程中，特別是新知識學習中教師提出一些與教學內容有關的富有啟發性的問題，將學生帶入情景之中，容易激發學生的學習動機，培養其學習興趣。如講《電學》時，先提出以下一些問題：冬天晚上關燈后脫毛衣有什么現象？電燈為什么會發光？這些現象對學生并不陌生，但要解釋卻有一定困難，帶著這些問題去學習，學生自然會產生興趣。二要讓學生利用身邊物品親手做實驗。物理教學內容中有很多都可以利用身邊物品親手做實驗，如學習聲音時耳朵貼在桌子的一邊，然后用手敲桌子證明固體能夠傳聲；雙手摩擦生熱證明做功能夠改變物體的內能；等等。通過這些小實驗激發學生的興趣，同時還使學生獲取和鞏固了知識。三要讓學生利用已學知識參與討論。比如在討論音調、響度、音色與發音體的振動頻率、振幅、發音體的材料結構的關系時，學生會舉出發音體振幅大的而頻率低的不一定聽得見聲音的實例，通過學生的討論會得出三者是相互影響的，而教材上并沒有提出；四是教師語言要幽默；五是及時給學生學習效果的表揚，讓學生感受到成功的快樂。

二、在體驗中領悟科學方法

物理課程標準強調指出，科學探究既是學生的學習目標，又是重要的教學方式之一，要讓學生親身體驗，在科學探究活動中，經歷與科學工作者進行科學探究時相似的過程……隨著社會的發展和時代的進步，有的知識可能被修正甚至被淘汰，但是，伴隨著這種知識而產生的探究精神，卻可以讓學生受用終身，這就表現出了非常可貴的人文價值。所以，在物理科學探究中，應向學生提供充分的科學探究機會和時間，使他們能像科學家那樣在“真槍實彈”式的探究過程中經歷、感悟，體驗到學習科學知識的樂趣，提高科學探究的能力，形成尊重事實、善于質疑的科學態度，從而逐步領悟科學的本質。

例如，在“探究物體的浮沉條件”的實驗教學中，第一步，我提供給學生的器材，有小鐵片、小玻璃瓶、小木塊、水、燒杯、鹽、彈簧測力計、線；學生自帶塑料尺和橡皮。我先讓學生想辦法：怎樣讓這些物體浮在液面上？看誰的方法最多。一時間，學生勁頭十足，實驗室成了“戰場”：討論、爭論、表演……學生心靈深處的欲望被激發出來了。最后，學生得到的方法五花八門，但絕大多數都有道理。第二步，我要求學生尋找物體浮沉的條件。這時學生的興趣更濃了……這樣，學生在自由的環境中進行科學探究，親身體驗，集思廣益，得到了許多方法，有些甚至是書本上沒有提到的，這是學生獲得的可貴的探究成果。

三、讓學生在猜想中培養推測能力

猜想法在科學探究的學習過程中，猜想這一步驟有著舉足輕重的地位，它是物理智慧中最活躍的成分，對學生猜想能力的培養，也是物理探究過程中的一個重要環節，而且猜想決定了科學探究的方向，因此，在物理教學的過程中，引導學生科學合理地猜想就顯得格外重要。

在學生的自主探究過程中，教師的引導可以起到了畫龍點睛的作用，由于課堂教學的時間和器材以及學生的知識的限制，我們不可能將學生講的、說的一一進行探究，必須進行去粗取精、去偽存真，才能讓探究過程順利完成。例如在猜想動能大小與哪些因素有關的時候，學生猜想到的因素可能有質量、速度、重力、斜面坡度、高度等，特別應該注意要讓學生說出猜想的理由和依據，要能舉出相關的實例來證明。然后教師引導學生把其中類似的因素歸為一類，即質量和重力可以歸為質量這個因素，斜面坡度、高度、速度都可以歸為速度這個因素。這樣就把動能大小歸納猜想為與質量和速度這兩個因素有關。同時引導學生復習前面學習過的牛頓第一定律實驗，可以知道要控制物體到達斜面上的速度相同，必須控制物體從斜面上滑下的高度相同。然后通過控制變量的研究方法，這個探究實驗就不難完成了。完成實驗后，教師可以補充做一個實驗，即把質量和速度分別增大一倍，觀察木塊被推動的距離，來判斷質量和速度這兩個因素中到底哪一個因素對動能的影響更大，這樣為到高中的繼續學習打下基礎。當然，學生的猜想能力的培養并不是一朝一夕完成的，需要我們教師在教學過程中切實重視這一能力的培養，時時注意引導學生進行合理的猜想，以達到素質教育的目的。

四、從實驗操作上培養學生的探究能力

一個準確的物理實驗離不開正確的運用實驗器材和準確的觀察、記錄實驗數據，這些過程對實驗結論的科學性都是至關重要的。不正確的實驗操作就會產生失誤，甚至得不到實驗結論或產生很大的實驗誤差，非準確的觀察和記錄實驗數據會導致實驗誤差的增大。所以在實驗操作上對學生進行正確教育和引導是非常重要的，這也是科學探究能力的一個重要組成部分。在物理實驗教學中要積極鼓勵學生進行創造性的想象，發散思維尋求如何更好的方法完成每一個物理實驗。例如，在“用單擺測定重力加速度”時，中學物理實驗中在對記錄小球擺動次數時的要求是當小球達到平衡位置時計時，小球每次經過平衡位置是一個周期，在這個實驗操作中，學生們會產生這樣一個問題雖然小球經過平衡位置容易計時，但小球來回擺動觀察起來還是不太容易，一不小心就會查錯。那么我們針對這個問題就應該引導學生對實驗操作上進行探究改進，使觀察記錄時清晰一些。教師：同學們我們用什么辦法能使在觀察記錄擺球擺動時更加精確更加清晰一些？教師可以把學生分成若干小組進行探究。經過探究每個小組都想到了自己的辦法，如，①可以把除平衡位置以外的地方用屏擋住，只能通過屏上的縫或孔看到平衡位置的擺球；②可以設計一個光電門來記錄擺動次數等等。通過教師引導，學生們積極設想，鼓勵學生進行科學探究，尋求更多的改進，創新實驗操作的方法，有利于學生創造力的培養，更加有利于學生的科學探究能力的養成。

（作者單位：遼寧省盤錦市大洼區王家學校）