简析如何在中学物理教学中培养学生科学探究能力

简析如何在中学物理教学中培养学生科学探究能力

文 _ 曾礼明

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摘   要     在现代中学物理教学中，科学探究能力是学习科学的一种重要方式。对于实行素质教育的广大教师来讲，培养学生探究能力的培养主要有以下几条途径：⑴激发学生探究的欲望；⑵使学生掌握科学探究的方法；⑶积极评价形成良好的探究习惯。中学物理教学的目的是培养出具有科学探究和创新能力的人才，以便揭开自然界的各种奥秘，促进人类的发展与进步。所以，培养学生的科学探究和创新能力应成为每位中学物理教师重视的问题。那么如何培养学生的探究和创新能力呢？我认为教师在教学过程中应从以下几方面去努力。

关键词    中学物理、教学、培养、科学、探究能力

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   科学探究能力是新课程改革的重要理念，观察和实验是自然科学基本的研究方法，用科学的能力主要是手能力、逻辑思维能力和想像能力，结合学科特点，尽可能地培养学生的探究能力。

    1.激发学生探究的欲望

中学物理能更好地激发学生的探究欲望，这是其他学科无法比拟的，可为我们的课堂创设一种新颖别致的探究情境，我们先出示日全食的整个动画过程，每个学生手里拿一个小球，并且不同方位的学生可以看到不同的日食情况。这样由于探究情景创设得当，并在欲望的驱使下，进而成为学习的主人。从实际生活出发，培养学生敢于提出问题。在教学实践中教师有意创设中学物理情境，使学生能提出问题，创设情境的关键就是贴近学生的生活。如：在“惯性现象”教学中，我们把一个小球放在小木片上，用弹簧片迅速地把小木片弹出去，请学生注意观察发生的现象，在演示实验前，老师首先向学生提出一个问题，木片被弹出之前，小球处于什么状态？马上，学生提出这样的问题，木片被弹出后，小球处于什么状态？再比如：在上“浮力”一节课时，关于“浮力”概念的引出，为了给学生宏观的展现浮力的方向是竖直向上的，前先做一个辅助性实验。即用弹簧悬吊一物体，请同学们观察指针所指的位置，当用手向上托着物体时，提出：弹簧测力计的示数如何变化？怎样变化？这一现象有说明什么？再将悬吊物体浸在液体里时，学生很容易会提出：此时弹簧测力计的示数是小的。原因是什么呢？这样，一步步引导学生提出问题，在探究中解决问题。

    2.使学生掌握科学探究的方法

    中学物理是与生活联系密切是一门综合性很强的学科。因此自然科学教学可不必禁锢于课堂，引向生活，尝试采用探究式的学习方式.如我国水土流失的现状、保持水土的有效措施、水土流失与环境恶化等，最后小组交流，制成科技小报，让同学们自由观看，各小组通过讲故事、表演节目等方式汇报交流学习成果。通过上述的学习方法，使学生学会从一大堆信息中找到自己所需要的资料，利于创新，每个学生都亲身经历了参与探究、获得体验、进行反思以及解决问题的学习过程，通过经历与科学工作者进行了科学探究时的相似过程，领悟科学的思想和精神。

    3.培养学生的创造能力创设环境，引导学生制定计划与设计实验方案。制定计划与设计实验就是从操作的角度把探究的猜想与假设具体化、程序化。例如：在研究“电磁铁磁性的强弱跟哪些有关”在学生提出猜想后，教师在该情境中，引导学生制定计划与设计实验，同学们提出：“要研究电磁铁的磁性强弱是否跟电流的大小有关？”必须控制其它几个因素，而只改变电流的大小，说明学生的探究能力在探究中不断进步。

    决定着探究的问题是否顺利解决。如质量守恒定律是自然界一条普遍的规律，物质在化学反应过程中，不是不变呢？教师要求同学们自己通过实验来探究这个问题。蜡烛燃烧前后质量的测定。大理石跟稀盐酸反应前后质量的测定。氢氧化钠与硫酸铜反应。铁钉跟硫酸铜溶液反应前后质量的测定。探究结果是：方案一、二反应前后物质的总质量不相等。这是为什么呢？学生在自己实验的基础上，比较各组实验仪器的微小差异，讨论得出：怎样将方案二逸出气体的质量也称量进去呢？同学们议论纷纷，经过一番商议，教师按学生的设计方案装配仪器进行演示。通过自己的动手实验、教师启发和设疑，形成良好的探究习惯。

    评价学生的探究活动为学生树立学习的榜样，使学生形成良好的撰写实验报告的习惯。适时鼓励操作正确的实验组，从而培养学生良好的探究习惯等。新的知识还在迅速增长，教师要在教学实际中充分利用好现代教育技术，让学生从被动接受知识向主动获取知识转化，指导学生通过科学探究的学习方法，建构自己的科学体系，知识、能力、创新水乳交融。知识、能力、创新并不是彼此孤立的，而是相互存依。一方面，能力的发展水平制约着知识掌握的程度；另一方面，能力与创新必须建立在以知识为载体的基础上，没有离开知识的能力与创新，也没有离开能力的知识学习。因此，知识、能力、创新水乳交融。新课程要求，不仅要求关注结果，更要关注知识产生和发展的过程。在关注知识发展过程中，就是要把能力和创新凸现出来。

    早在20世纪初，著名实用主义教育学家杜威提出了以儿童为中心、注意中学生主观能动性的教学方法。可以说这种具有探究思想的教学方法为施瓦布提出探究式教学理论奠定了重要的基础。施瓦布的探究式教学模式建立在他的学科结构观上，他认为学科的结构处于不断的变化中，教学不能将科学知识视为绝对的真理传授给学生，它只能作为有证据的结论；而在教学过程中，教学的内容应该体现学科特有的探究方法。这种探究方法促使人们思考现行科学教育存在的问题，积极探索学生理解科学知识的方法，并设法为学生提供更多的体验科学探索过程的机会。显而易见，探究式教学有别于传统的“言谈”式的课堂教学。它要求师生共同参与，学生在教师的指导下，从学习以及社会生活中选择和确定研究主题，主动地获取知识，应用知识并解决问题。探究式教学既是一种教学方式，同时也是学生的的研究性学习方式，基本质就是一种模拟的科学研究活动。

    总之，我们每位中学物理教师要把知识、能力、创新三者统一于教育目标中，使之相融，互相促进，这样才能培养出知识渊博，有很强的探究和创新能力的人才，这也正是新教改的目的。中学物理中科学探究之中虽然漫长，但只要广大教师以身作则，敢为人先，通过师生互动，将课本知识和理论通过实践，直观形象的展示给广大学生，让学生通过互动体会到科学探究的巨大吸引力，从而激发起无限的兴趣和好奇心。只有如此，中学物理才能更好地推动学生用理论知识去探索求知的世界。

四、扩大信息来源，提高教学水平

    1.了解物理学科发展时事形势、把握教学动态

    我们通过Internet在官方权威网站上查看有关物理发展动态，可以做到在时事政策上紧跟形势，在物理学科教学时作出及时调整。物理作为一门理科学科，大量的习题是必要的，但订购的习题集往往又存在着题型偏旧、信息过时的缺点，这对于学生习题更新、掌握中考的习题形势是不利的。为了克服这一缺点，我们可以充分利用Internet这一信息资源，从网络如中国中小学教育教学网（http://www.k12.com.cn）上的物理试题中心、中国园丁网（http://www.teacher.net.cn）试题集锦栏目和其他一些重点中学网站试题库上下载最新的试卷、搜集物理相关试题，用来给学生作为测试题和平时练习。实际情况证明：这些题目题型新颖、信息准确，对于启发学生的思维，开阔学生的视野有关很大的帮助。

2.增进学习交流，提高教学水平

网络的交互性给物理教师互相学习交流提供了机会。教师可以一方面利用电子邮件与有关专家进行交流，学习前沿的理论知识，获取名教师的经典教案；另一方面还可以参与网上的教师继续教育和参与一系列教育门户网站的教育论坛，如在中国名师教育网http://www.cenre.com）我们可以与重点学校的名师专家探讨物理教育应培养怎样的人才，在中国园丁网（http://www.teacher.net.cn）、中国物理教育网（http://www.cpenet.org）的教育论坛我们可以与各地的同行探讨物理教学中遇到的问题以及对物理教学改革的看法，通过网上学习交流，实现资源共享，达到提高教学水平的目的。

我们通过信息技术与物理课程教学的整合，激发了学生对物理学科的兴趣，课堂上参与意识很强，对知识的理解掌握程度较理想，尤其是实验教学，学生的实验理解能力、动手能力均取得了长足的进步。实践证明，信息技术与物理课程教学的整合能鞭策我们教师去进一步完善课堂教学，使教学过程更具有科学性，帮助教师在课堂上更合理地掌握和利用时间，吸引学生的注意力，使学生在课堂上接受和掌握更多的知识，提高物理课堂教学的效率。

随着信息技术和物理学科教学整合的发展，将信息技术引进教育领域将给学生、教师、学校带来一个新的教学模式和新的契机，但同时也应看到，信息技术和物理教学整合是一个新兴事物，还有许多工作问题需要我们去研究、探索。但我们确信信息技术在和学科教学中整合中将大有作为。