淺談對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力的培養(yǎng)

張玲芬

新的物理課程目標(biāo)，要求學(xué)生：經(jīng)歷基本的科學(xué)探究過(guò)程，具有初步的科學(xué)探究能力，樂(lè)于參與和科學(xué)技術(shù)有關(guān)的社會(huì)活動(dòng)，在實(shí)踐中有依靠自己的科學(xué)素養(yǎng)提高工作效率的意識(shí)，具有初步的實(shí)驗(yàn)操作技能，會(huì)使用簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)儀器和測(cè)量工具，能測(cè)量一些基本的物理量。通過(guò)探索物理現(xiàn)象，揭示隱藏其中的物理規(guī)律，并將其應(yīng)用于生產(chǎn)和生活實(shí)際中，培養(yǎng)學(xué)生終生的探索樂(lè)趣、良好的思維習(xí)慣和初步的科學(xué)實(shí)踐能力。

初中是學(xué)習(xí)物理的起點(diǎn)，是學(xué)生進(jìn)入物理知識(shí)寶庫(kù)的啟蒙階段，是培養(yǎng)學(xué)生觀察事物、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能力的關(guān)鍵。因此，在初中物理教學(xué)中啟發(fā)培養(yǎng)學(xué)生對(duì)物理的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)其學(xué)習(xí)積極性，對(duì)學(xué)生一生的發(fā)展有著不可忽略的作用。初中生有強(qiáng)烈的求知欲望，對(duì)各種新鮮事物好學(xué)、好問(wèn)，富于幻想，但他們這種學(xué)習(xí)積極性往往是短暫的，遇到較為抽象的物理知識(shí)時(shí)，他們很快就會(huì)失去學(xué)習(xí)積極性，甚至放棄學(xué)習(xí)物理。“牛頓看到果園里的蘋果落地能發(fā)現(xiàn)偉大的定律，伽伐尼靠敏銳的觀察力為伏打電池的誕生奠定了基礎(chǔ)，吉爾珀特在游戲玩耍中最先從理論高度認(rèn)識(shí)了電磁現(xiàn)象……你也許能在復(fù)雜的生活實(shí)際中能找點(diǎn)什么！”新的物理課程正是基于這個(gè)出發(fā)點(diǎn)安排了大量的活動(dòng)和實(shí)驗(yàn)，使抽象的“物”和“理”在教室和講臺(tái)重新變得具體，使晦澀難懂物理情景得以真實(shí)的展現(xiàn)，少一點(diǎn)兒抽象的概念把物理學(xué)好。

新的物理課程標(biāo)準(zhǔn)重要特點(diǎn)之一：大量的學(xué)生活動(dòng)和物理實(shí)驗(yàn)。新課程要求：初中物理教學(xué)要以觀察、實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，因此，教材中的各類實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)性問(wèn)題明顯增多，感性認(rèn)識(shí)的積累有助于抽象邏輯思維能力的培養(yǎng)，有助于學(xué)生養(yǎng)成尊重事實(shí)、勤于動(dòng)手和按科學(xué)辦事的良好科學(xué)習(xí)慣。”通過(guò)許多有趣的物理實(shí)驗(yàn)及其對(duì)生活物理的探究，讓學(xué)生能保持對(duì)自然界的好奇，對(duì)科學(xué)的求知欲，樂(lè)于參與觀察、實(shí)驗(yàn)、制作、調(diào)查等科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)。如：在“裝滿水的杯子里還能放多少回行針”，學(xué)生的好奇、探究、樂(lè)于參與的激情很是高漲，教材中安排了大量的演示實(shí)驗(yàn)、學(xué)生隨堂實(shí)驗(yàn)、分組實(shí)驗(yàn)、課外小實(shí)驗(yàn)，這些實(shí)驗(yàn)取材容易、制作簡(jiǎn)單、緊密結(jié)合教材，趣味性濃、實(shí)用性強(qiáng)等特點(diǎn)，有些學(xué)生實(shí)驗(yàn)可以讓學(xué)生在家中自己設(shè)計(jì)，自己找實(shí)驗(yàn)用品，自己動(dòng)手、自己分析原因、總結(jié)成敗，既能體會(huì)到科學(xué)實(shí)驗(yàn)的艱辛，同時(shí)也能讓學(xué)生體現(xiàn)到實(shí)驗(yàn)成功的喜悅。認(rèn)真做好這些實(shí)驗(yàn)，不僅有利于鞏固所學(xué)的物理知識(shí)，提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能和動(dòng)手能力，還可以讓學(xué)生去體驗(yàn)科學(xué)概念和規(guī)律的形成過(guò)程以及科學(xué)探究的方法。特別是開(kāi)始的一些實(shí)驗(yàn)，一定要認(rèn)真做、全部做、幫助學(xué)生做，而且要做得成功。這樣能使學(xué)生興趣盎然，更加投入。認(rèn)真做好這些實(shí)驗(yàn)，既能清楚地引入概念，順利地得出規(guī)律，啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生解決一些實(shí)際問(wèn)題，突出物理知識(shí)的趣味性，旨在創(chuàng)造意境，能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)物理的興趣，使他們輕松愉快地自覺(jué)學(xué)習(xí)。

新的物理課程標(biāo)準(zhǔn)的另一個(gè)顯著特點(diǎn)：“旨在培養(yǎng)學(xué)生從事研究的必要的探究能力。就是要使學(xué)生參與科學(xué)探究活動(dòng)，能主動(dòng)地學(xué)習(xí)、主動(dòng)地發(fā)展。過(guò)去有種觀點(diǎn)，認(rèn)為“知識(shí)就是力量”。課堂教學(xué)中往往是老師講，學(xué)生聽(tīng)，學(xué)生完全處于一種被動(dòng)的學(xué)習(xí)狀態(tài)，他們學(xué)到的是知識(shí)的結(jié)論，但卻往往忽略了知識(shí)的產(chǎn)生過(guò)程以及獲取知識(shí)的方法和手段。楊振寧博士曾經(jīng)就讀于中、西方在當(dāng)時(shí)最著名大學(xué)物理系（西南聯(lián)大物理系和芝加哥大學(xué)物理系），后來(lái)他在分析中西方物理教學(xué)差異時(shí)回憶到：“中國(guó)物理教學(xué)習(xí)慣于演繹法，就是從大的原則開(kāi)始、從已經(jīng)了解的、最抽象的、最高深的原則開(kāi)始，然后一步一步地推演下來(lái)，因?yàn)橛辛诉@個(gè)原則，所以會(huì)推演出必然結(jié)果……”，“……芝加哥大學(xué)物理系的研究方法完全不同，當(dāng)時(shí)著名的物理學(xué)家費(fèi)米和泰勒他們的注意點(diǎn)不是最高的原則，這并不是他們不懂最高原則……他們眼光中隨時(shí)注意的東西常常是當(dāng)時(shí)的一些新現(xiàn)象，他們的研究方法是先抓住這些現(xiàn)象，然后從這些現(xiàn)象中抽象出精神。我把這取名為歸納法。”（摘自楊振寧在華中理工大學(xué)的演講《我的治學(xué)經(jīng)歷和體會(huì)》）。前者雖然強(qiáng)調(diào)了知識(shí)的“系統(tǒng)性”，但往往與實(shí)際問(wèn)題脫節(jié)，很空洞，與“物理”名不副實(shí)。后者以“物”為基點(diǎn)，觀其外形，明其內(nèi)理，符合人的認(rèn)知規(guī)律。物理新課程指出“物理課不是僅僅簡(jiǎn)單地向?qū)W生揭穿謎底，而是將引導(dǎo)學(xué)生像科學(xué)家那樣去研究、探索這些物理現(xiàn)象?！薄俺醪襟w驗(yàn)科學(xué)家們的研究方法”。讓學(xué)生自主地抓住自然的事物、現(xiàn)象，通過(guò)探究自然的過(guò)程而獲得知識(shí)。要引導(dǎo)學(xué)生積極地參與知識(shí)的獲取過(guò)程，探求獲取知識(shí)的方法和手段并內(nèi)化為學(xué)習(xí)和研究的能力。在教學(xué)中正視探究自然的過(guò)程，將其列為重點(diǎn)，要通過(guò)過(guò)程的探究而獲得知識(shí)。同時(shí)善于挖掘和調(diào)動(dòng)教學(xué)中的非智力因素，促進(jìn)智力因素的發(fā)展。不斷激發(fā)學(xué)生的求知欲和上進(jìn)心，使學(xué)生樂(lè)學(xué)、愛(ài)學(xué)、會(huì)學(xué)，從而創(chuàng)造出一種和諧的學(xué)習(xí)氣氛。如：“究竟能在裝滿水的杯子里放多少回行針呢？”學(xué)生就會(huì)猜想：十枚，二十枚，三十枚……然后學(xué)生自然就會(huì)想到用實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō)明問(wèn)題，學(xué)生在做這個(gè)實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，一邊在數(shù)數(shù)一邊在猜測(cè)，總在不斷猜測(cè)、驗(yàn)證、也在更正。最后驗(yàn)證了猜想，也許其猜想與實(shí)驗(yàn)的結(jié)果相符，也許不符，這樣就會(huì)想到“為什么”？從而分析原因，求真知識(shí)，學(xué)到知識(shí)，也懂得科學(xué)的探究過(guò)程：猜測(cè)、驗(yàn)證、更正、分析、再實(shí)驗(yàn)。從自然科學(xué)認(rèn)識(shí)論來(lái)看，主要是從感性到理性，從形象到抽象的認(rèn)識(shí)過(guò)程。堅(jiān)持實(shí)踐→認(rèn)識(shí)→再實(shí)踐→再認(rèn)識(shí)的認(rèn)識(shí)論。從方法論來(lái)看，就是堅(jiān)持理論與實(shí)踐的統(tǒng)一，其方法要有序可尋，循序漸進(jìn)。整個(gè)探究的學(xué)習(xí)過(guò)程由提出問(wèn)題→猜想與假設(shè)→制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)→進(jìn)行試驗(yàn)與收集證據(jù)→分析與論證→評(píng)估→交流與合作→發(fā)現(xiàn)新問(wèn)題→等諸環(huán)節(jié)組成。形成“觀察現(xiàn)象→猜想假設(shè)→提出問(wèn)題→設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)→討論交流→總結(jié)規(guī)律→練習(xí)運(yùn)用”的課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)，而在每一項(xiàng)教學(xué)活動(dòng)中，始終要調(diào)動(dòng)學(xué)生積極參與。即使判斷錯(cuò)了，也不要挫傷學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。老師應(yīng)根據(jù)學(xué)生的知識(shí)水平，思維障礙作適當(dāng)?shù)恼{(diào)控，使課堂呈現(xiàn)合作和諧的氣氛，發(fā)展學(xué)生的探究精神。

初中是物理學(xué)科開(kāi)始學(xué)習(xí)的起始點(diǎn)，更是一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，無(wú)論是教師還是學(xué)生都要從心理上重視。在如今素質(zhì)教育的改革大潮中，作為實(shí)施者—教師，則更應(yīng)該積極探索以適應(yīng)新教材的改革，社會(huì)的需要，更多地教給學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)方法、探究問(wèn)題的能力。