初中物理教學中如何有效開展科學探究

摘 要：物理《課程標準》指出：“科學探究既是學生的學習目標，又是一種重要的教學方式。”將科學探究列入《課程標準》的內容之一，旨在將學生的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。

關鍵詞：初中物理;科學探究;實驗

物理是一門以觀察、實驗為基礎的學科，是以實驗教學為主、理論教學為輔的一門基礎科學。要學好物理，首先要學會理論聯系實際，能夠在理論的基礎上通過科學探究，進一步驗證理論的合理性及實用性，并以此認識到物理學對實際生活、工業生產以及高端科技的重要性，體現了“從生活走向物理，從物理走向社會”的新課標理念，從而加強學好物理的決心。

同時，要學好初中物理，還必須保持良好的學習興趣。在初中物理學科的教學中，實驗教學是培養和保持學生學習物理興趣的最好方法之一。初中物理教學的首要任務是激發學生的學習興趣。實踐表明，中小學生具有極強的好奇心，新奇的事物能夠吸引他們的注意力，并激發濃厚的探索興趣，喚醒學生的創造力。

一、 善于觀察是科學探究的突破口

觀察是科學探究的一種基本方法，所有的科學實驗都離不開有效地觀察，科學觀察不同于一般的觀察，不能走馬觀花，熟視無睹，要有明確的目的;觀察要全面、細致和實事求是，并能將觀察現象提出疑問。

例如，在300多年前的一天，伽利略到比薩大教堂做禮拜。發現一盞懸掛在教堂半空的吊燈被門洞里刮來的風吹得來回擺動，這一不起眼的現象引起了他的注意，并發出疑問：“奇怪，怎么每次擺動的時間都相同呢？”接著他又想：“吊燈要是大小不一樣，擺的時間會有什么不同？掛吊燈的繩子要是長短不一樣又會怎樣呢？”最后他證實了“吊燈”每次擺動的時間與“吊燈”的大小及繩子的長短沒有關系。在這個重要結論的基礎上發明了時鐘。

再如，奧斯特在1820年4月的一天晚上做講座時，演示了電流與磁的關系的實驗。當伽伐尼電池與鉑絲相連時，靠近鉑絲的小磁針輕微的擺動了一下。這一不顯眼的現象并沒有引起場下聽眾的注意，而奧斯特卻非常興奮。隨后，他對這一現象進行了三個月的深入研究，終于證實了電流的周圍存在磁場，在世界上第一個發現了電與磁之間的聯系。

因此，只要細心觀察才能對現象產生懷疑，提出有價值的問題，為大膽猜想和進一步探究奠定基礎。所以，在科學探究的實驗教學中，教師要引導學生學會觀察，善于觀察，把觀察作為科學科學探究教學的突破口。

二、 合理的方案設計是完成科學探究的關鍵

初中物理課程中的科學探究屬于驗證模擬性探究，探究的一般過程是從發現問題、提出問題開始的。提出問題后可以根據自己已有的知識和生活經驗嘗試著對某一問題的答案做出假設。然后設計探究方案，包括選擇材料、設計方法與步驟等。按照探究方案進行探究得出結果，再分析所得的結果與所做的假設是否相符，從而得出結論。所以探究的一般程序為：提出問題→做出假設→設計探究方案→實施方案→得出結論→反思、交流與評價。從科學探究的一般程序來看，設計科學探究方案是科學探究的關鍵，在設計探究方案時要緊緊圍繞提出的問題和假設來進行。

例如，在探究“滑動摩擦力的大小與哪些因素有關”時，提出可能影響滑動摩擦力大小的因素（接觸面的粗糙程度、壓力的大小、接觸面積的大小、物體的運動速度……），讓學生在控制變量的條件下，設計探究方案。

總之，在設計探究方案時，要圍繞提出的問題，把影響因素分為變量與不變量，再根據設計的不變因素和可變因素選材，規劃操作步驟。否則，很難達到預期目的。因此，設計合理的方案設計是科學探究活動是否成功的關鍵。

三、 扎實的“雙基”是完成科學探究的保障

學生基礎知識的獲得主要來源于課本知識和生活經驗，而基礎知識是學生更進一步提高自身知識水平的前提，是學習其他知識的工具。俗話說“工欲善其事，必先利其器”，因此，沒有扎實的基礎知識，就無法進行科學探究。基本操作技能是學生創新能力最直接的體現，一個連基本操作都未掌握的學生，很難想象他有多強的創新能力。因此，在教學中只有加強學生對物理知識的感性認識，提高學生的實驗操作技能，才能進行科學探究活動。

例如，在“測量鹽水密度”的實驗中，學生應具備的基礎知識首先是要知道什么是密度;其次，要知道運用間接實驗法測鹽水的密度時應測量哪些量;再次，還應知道密度的計算公式并能運算。在這一探究過程中，學生應具備的基本技能是：會熟練使用天平與量筒，并會正確讀數和記錄數據。

因此，在科學探究的過程中，學生的基礎知識和基本操作技能是科學探究成功的保障。如果一個學生沒有基本的基礎知識與規范的實踐操作技能，科學探究也就無從談起。

四、 討論與交流、反思與評價是科學探究的終極環節

科學的實驗教學既是學習的方式，又是學習的內容和目標，因學生的知識層次不同，思考問題的方式不同，他們對同一問題的認識角度與水平也存在差異。在科學探究教學中，教師要有目的地組織學生互相討論、交流，并學會及時地進行反思和評價，這樣既有利于培養學生交流與合作的能力，也有利于發展學生相互評價的能力。通過討論與交流、反思與評價，能使學生發現科學探究中存在的問題，學習他人的長處，改進自己的不足，獲得新的發現，發展批判性思維，體驗科學探究的樂趣和學習成功的喜悅。所以，教師在科學探究教學中，應該培養學生對探究結果進行評價和對探究過程進行反思交流的意識。

總之，在科學實驗的教學過程中，老師要耐心的幫助和正確的引導，并激發學生的探究興趣，培養學生的觀察能力，制定具有可操作性的科學探究方案，幫助學生掌握基礎知識、提高操作技能，養成討論與交流、反思與評價的良好習慣。這樣學生的科學探究能力才能得到充分的發展，探究問題的思想火花才能得以迸發，從而形成嚴謹的科學態度、正確的情感與價值觀，提高學生學習的能力和學生的科學素養。

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作者簡介：

李華，貴州省畢節市，貴州省織金縣思源實驗學校。