科學(xué)探究對學(xué)生能力的培養(yǎng)

徐平

物理是一門以觀察和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，而學(xué)生認(rèn)識物理世界的重要方法之一就是探究?？茖W(xué)探究是追尋問題本質(zhì)，是人類科技及生產(chǎn)力進(jìn)步的支撐，同時是學(xué)生積極主動獲取知識的一個重要途徑。

新課程標(biāo)準(zhǔn)中的科學(xué)探究是指在教師指導(dǎo)和啟發(fā)誘導(dǎo)下，以學(xué)生獨(dú)立自主學(xué)習(xí)和合作討論為前提，以現(xiàn)行的物理教材為基本探究內(nèi)容，以學(xué)生周圍世界和生活實(shí)際為參照對象，為學(xué)生提供充分自由表達(dá)、質(zhì)疑、探究、討論問題的機(jī)會，讓學(xué)生通過個人、小組、集體等多種方式，將自己所學(xué)知識應(yīng)用于解決實(shí)際問題的一種科學(xué)的教與學(xué)的組織形成，它既是物理教學(xué)的內(nèi)容，更是物理教學(xué)的重要方法之一。教材的編制及近幾年來全國各地的中考試題也確實(shí)反映出各地都非常重視對學(xué)生科學(xué)探究能力的考察，命題者對于這方面在命題過程中，時常會出一些獨(dú)樹一幟的好題，成為試卷的“亮點(diǎn)”，所以，這也積極引導(dǎo)廣大教師在教學(xué)中重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)，積極開展探究，避免探究的形式化，特別注重培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力。

興趣是最好的老師，在教育活動中盡可能調(diào)動學(xué)生的積極性和主動性，如果學(xué)生在活動中能感受到有趣、快樂，就會愿意主動參與，寓教于樂，這樣教學(xué)效果就會事半功倍，提高吸引力。蘇科版初中教材就是以科學(xué)探究為核心的，突出了以學(xué)生為本，注重科學(xué)探究，讓學(xué)生在科學(xué)探究中學(xué)到新課程標(biāo)準(zhǔn)要求的知識和技能，體驗(yàn)到探究的樂趣。教材中有很多科學(xué)探究的引入，這些是編寫組成員精心設(shè)計的，有一定的新穎性。例如：“探究平面鏡成像的特點(diǎn)”時教師首先根據(jù)教材做一個魔術(shù)引入，魔術(shù)前向?qū)W生設(shè)問：“蠟燭可以在火中燃燒嗎？”絕大多數(shù)學(xué)生大膽回答“不能”。然后教師展示魔術(shù)，教師在茶色玻璃后放了一支蠟燭，它竟然能在“水中燃燒”，大多數(shù)學(xué)生都發(fā)出驚奇的感嘆：“怎么可能啊，肯定有詐！”在學(xué)生興致高昂的時候揭開魔術(shù)謎底，實(shí)質(zhì)上是平面鏡成像，由此引入課題，探究平面鏡成像的特點(diǎn)，這樣學(xué)生在自然而然中快樂地進(jìn)入今天新課知識的探究中，才有可能提高學(xué)生的探究能力。

一、設(shè)計多樣化，提高學(xué)生分析能力

科學(xué)探究一般由提出問題、猜想與假設(shè)、制訂計劃與設(shè)計實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與搜集證據(jù)、分析與論證得出結(jié)論、提出新的問題、交流與合作七個環(huán)節(jié)構(gòu)成，而這七個環(huán)節(jié)的結(jié)構(gòu)關(guān)系是環(huán)環(huán)相扣、彼此促進(jìn)的。在學(xué)生的科學(xué)探究過程中，可以涉及全部要素，但筆者認(rèn)為一開始七個環(huán)節(jié)全部由學(xué)生探究完成，難度太大，教師也反映這樣會比較費(fèi)時耗力，完不成教學(xué)任務(wù)，所以筆者認(rèn)為教師可以根據(jù)班級實(shí)際情況及探究內(nèi)容確定，有選擇性地重點(diǎn)涉及某個或某些探究環(huán)節(jié)進(jìn)行探究設(shè)計。

例如：“探究動能大小與哪些因素有關(guān)”一節(jié)教學(xué)中，通過對學(xué)情的詳細(xì)分析，如果探究目標(biāo)確定在培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計實(shí)驗(yàn)的能力上，那么探究設(shè)計的重點(diǎn)就放在“制訂計劃和設(shè)計實(shí)驗(yàn)”上。又如“探究充水玻璃管中氣泡的運(yùn)動規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，若重點(diǎn)是為了培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)數(shù)據(jù)畫出氣泡運(yùn)動的路程與時間的關(guān)系圖像，并分析圖像，試著找出勻速直線運(yùn)動的規(guī)律，所以探究的重點(diǎn)可設(shè)計在數(shù)據(jù)和圖像分析與歸納上，引導(dǎo)學(xué)生分析數(shù)據(jù)間的關(guān)系，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。這樣，在不同的探究實(shí)驗(yàn)中，通過多樣的設(shè)計，讓學(xué)生有所側(cè)重地體驗(yàn)?zāi)骋粋€或某幾個探究環(huán)節(jié)，通過教師長期有的放矢的訓(xùn)練，學(xué)生的探究能力一定可以一步步得到提高。

二、觀察方法多，增強(qiáng)學(xué)生觀察能力

初中物理教學(xué)通過觀察實(shí)驗(yàn)的方法學(xué)習(xí)物理知識，在學(xué)生周圍有很多可以觀察的事物，但現(xiàn)在的學(xué)生往往視而不見，不會觀察，更談不上提出有價值或值得思考的問題，這也不能全怪學(xué)生，他們?yōu)榱藨?yīng)付中考需要做大量脫離實(shí)際、重復(fù)的練習(xí)，所以教師首先要在觀念上端正，需要加強(qiáng)引導(dǎo)學(xué)生注意觀察，減少學(xué)生的死記，教材中有許多給學(xué)生觀察發(fā)現(xiàn)的機(jī)會，教師在平時探究實(shí)驗(yàn)中可以教學(xué)生一些觀察的方法。當(dāng)學(xué)生參與了實(shí)驗(yàn)活動，發(fā)現(xiàn)了許多自己未曾注意到的現(xiàn)象，提出一些希望能夠解決的問題，他們的好奇心就被激發(fā)出來。

教師在實(shí)驗(yàn)探究過程中，可以有目的地對學(xué)生進(jìn)行觀察訓(xùn)練，掌握科學(xué)的觀察方法。方法一：整體全面觀察。例如“探究光的反射規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，既要觀察角的大小關(guān)系，又要觀察線的位置關(guān)系，更要判斷三線是否共面。又如“探究冰的熔化特點(diǎn)”時引導(dǎo)學(xué)生觀察整個物理現(xiàn)象發(fā)生的過程、產(chǎn)生的條件、熔化的特點(diǎn)。這樣從多角度、全面對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行觀察，全面分析各種現(xiàn)象的聯(lián)系，才能得出正確結(jié)論。

方法二：按順序觀察。如“探究凸透鏡成像規(guī)律”中，①在u>2f區(qū)域，成倒立縮小的實(shí)像，②在u=2f處，成倒立等大的實(shí)像，③在f

方法三：在對比中觀察?！疤骄勘T蠟的熔化特點(diǎn)”時引導(dǎo)學(xué)生對比觀察冰、燭蠟熔化時有什么相同之處，又有什么不同之處。讓學(xué)生在對比中發(fā)現(xiàn)規(guī)律，獲得清晰印象，加深對知識的理解和記憶。

三、數(shù)據(jù)保真實(shí)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是

探究實(shí)驗(yàn)意在培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，體現(xiàn)物理學(xué)科的特點(diǎn)，使學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)肅認(rèn)真、一絲不茍、尊重證據(jù)、堅持真理的優(yōu)良品質(zhì)。在實(shí)驗(yàn)過程中要求學(xué)生仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，真實(shí)地記錄數(shù)據(jù)。一些學(xué)生操作不認(rèn)真，根據(jù)已知規(guī)律拼湊數(shù)據(jù)，這在具體探究中要及時制止和糾正。在“探究動滑輪的特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)中，在實(shí)際操作中，彈簧測力計的示數(shù)不是正好等于物重的1/2。有些學(xué)生明明測出的數(shù)據(jù)也不是正好等于物重的1/2，但是仍然根據(jù)自己既有的規(guī)律湊數(shù)據(jù)，學(xué)生的這些不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度往往也造成了考試中的失分點(diǎn)，教師要充分抓住機(jī)會，引導(dǎo)學(xué)生實(shí)事求是地填寫數(shù)據(jù)，認(rèn)真分析數(shù)據(jù)，論證出多種原因?qū)е聫椈蓽y力計示數(shù)不是正好等于物重1*2，最后得出正確結(jié)論。要讓學(xué)生知道，探究過程一定要從實(shí)際出發(fā)，通過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆治鲞^程領(lǐng)悟最后的結(jié)論，同時讓學(xué)生了解科學(xué)家的科學(xué)成果來自于實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，正如課程標(biāo)準(zhǔn)中所提出的，“實(shí)驗(yàn)室是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)態(tài)度和科學(xué)作風(fēng)的場所，教師應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)嚴(yán)肅認(rèn)真的態(tài)度，對實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)事求是，如實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并把實(shí)事求是的作風(fēng)帶到平時的學(xué)習(xí)和生活中去”。有位偉人曾經(jīng)指出：“知識的問題是一個科學(xué)問題，來不得半點(diǎn)虛偽和驕傲。”也就是說，要尊重事實(shí)，如實(shí)反映事物的本來面貌，這樣才能客觀地揭示事物的內(nèi)在規(guī)律。

綜上所述，探究實(shí)驗(yàn)的教學(xué)是新課標(biāo)積極提倡的，實(shí)驗(yàn)教學(xué)中多一些巧妙的引入，激發(fā)學(xué)生探究熱情，通過教師精心設(shè)計實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)驗(yàn)探究提高學(xué)生分析能力，增強(qiáng)學(xué)生觀察能力，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，給學(xué)生不斷拓展自身智力的機(jī)會。