高中物理科學(xué)探究教學(xué)的實踐與思考

杜曉亮

利用實驗展開對于具體問題的分析探究，這是科學(xué)探究教學(xué)的主體，也是學(xué)生領(lǐng)會所學(xué)知識的重要過程.讓學(xué)生自行設(shè)計實驗，是一個值得展開的教學(xué)嘗試.一般情況下，通常是對于那些學(xué)生容易掌握的實驗，教師才會讓學(xué)生自行設(shè)計，獨立展開整個探究過程，加深學(xué)生對于問題的認(rèn)知，培養(yǎng)學(xué)生的綜合學(xué)科素養(yǎng).

一、讓學(xué)生設(shè)計實驗來探究問題

在提出猜想后，學(xué)生需要對自己的猜想展開驗證.通常這個過程都需要設(shè)計實驗來探究問題，這是科學(xué)探究教學(xué)的構(gòu)成主體.不僅是在猜想的驗證中需要設(shè)計實驗來對問題加以解決，在一些具體問題的探究中探究的主體往往也是以實驗過程為依托.實驗是解決問題的直接方式，也是驗證自己的假設(shè)是否正確的依據(jù).在科學(xué)探究教學(xué)中，教師要給學(xué)生提供實驗的空間與平臺，使學(xué)生的實驗?zāi)芰徒鉀Q問題能力都能得到提高.

在鼓勵學(xué)生以實驗來探究問題時，通常需要學(xué)生對于實驗方案展開設(shè)計.在提出設(shè)計的方案后，學(xué)生得到老師和同學(xué)的認(rèn)可，會增強(qiáng)他們的自信心.設(shè)計實驗是一個創(chuàng)造過程，是探究實驗的重要環(huán)節(jié)，直接影響探究結(jié)果.在教學(xué)中，教師要放手讓學(xué)生大膽設(shè)計，組與組之間討論方案的可行性，比較哪組設(shè)計的方案較好.例如，在講“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”時，教師可以讓學(xué)生設(shè)計實驗，利用打點計時器打出紙帶，通過對紙帶分析求出速度并作v-t圖，然后由圖像探究規(guī)律；在講“歐姆定律”時，教師可以讓學(xué)生設(shè)計實驗探究電流與導(dǎo)體兩端的電壓，與導(dǎo)體電阻的關(guān)系，測出數(shù)據(jù)作U-I圖，發(fā)現(xiàn)圖像是過原點的直線，表明電壓與電流的比值是一常數(shù).這樣，讓學(xué)生自主設(shè)計實驗，培養(yǎng)了學(xué)生的思維能力和知識應(yīng)用能力.

二、對于具體問題展開分析論證

當(dāng)學(xué)生的探究實驗結(jié)束后，需要學(xué)生就實驗過程產(chǎn)生的數(shù)據(jù)以及實驗的結(jié)果加以分析，學(xué)生要對具體的問題展開相應(yīng)的分析論證，從而有助于問題答案的揭示.這是以實驗為主體進(jìn)行科學(xué)探究的后續(xù)流程，也是對于具體問題或者探討主體的分析論證過程.一般情況下，這種模式適用于那些問題已經(jīng)提出，但是答案或者結(jié)論還不明確的問題類型.教師要讓學(xué)生以小組為單位進(jìn)行交流討論.這樣，有助于學(xué)生深入分析論證，也有助于問題得到解答.

引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行簡單的推理和歸納，嘗試對探究結(jié)果進(jìn)行描述、解釋和評估，是科學(xué)探究教學(xué)的重要構(gòu)成.只有對所進(jìn)行的實驗和證據(jù)進(jìn)行分析和論證，學(xué)生才能獲取知識，得出科學(xué)規(guī)律.這是從動手實踐上升到建立理論的思維過程.例如，在講“探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件”時，由初中的閉合電路中的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線的運動時會產(chǎn)生感應(yīng)電流，到將插入或抽出線圈時會產(chǎn)生感應(yīng)電流，再到將一個含有電磁鐵的電路，在開關(guān)打開或閉合時在電磁鐵的外層線圈中會產(chǎn)生感應(yīng)電流.教師可以引導(dǎo)學(xué)生分析上述三個實驗中出現(xiàn)的現(xiàn)象的物理原理，并從中歸納出產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是穿過閉合回路的磁通量發(fā)生了變化，然后通過理論進(jìn)行證明.這是一個構(gòu)建學(xué)生的知識體系、將學(xué)生學(xué)過的知識充分調(diào)動出來的過程.設(shè)計這樣的教學(xué)環(huán)節(jié)，既能鞏固學(xué)生學(xué)過的相關(guān)知識，也能給新知的探究提供鋪墊與理論依托.

三、改進(jìn)科學(xué)探究模式

在科學(xué)探究教學(xué)實踐中，教師應(yīng)當(dāng)有針對性地進(jìn)行教學(xué)回顧與反思，并且積極嘗試改進(jìn)教學(xué)模式.對于那些在教學(xué)中被證明了的相對低效的教學(xué)行為要加以改進(jìn)，對于那些能培養(yǎng)學(xué)生的思維品質(zhì)和探究能力的教學(xué)方式要多加采用.只有在教學(xué)中進(jìn)行總結(jié)、反思與有針對性的改進(jìn)，才能提高科學(xué)探究教學(xué)的整體質(zhì)量.

在課堂教學(xué)中，教師不僅要注重學(xué)生創(chuàng)造性思維的開發(fā)和創(chuàng)造能力的培養(yǎng)，還要重視學(xué)生間的交流與合作.讓學(xué)生多進(jìn)行小組合作，有助于那些難點問題的解答，并且學(xué)生的思維會得到激發(fā).例如，在講“探究平拋運動的規(guī)律”時，其目的就是讓學(xué)生知道平拋運動是水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動的合運動.通過對平拋運動軌跡的觀察，學(xué)生猜想到它在豎直方向的變化規(guī)律可能與自由落體的規(guī)律一樣.課本中的實驗僅憑眼睛看，還不能準(zhǔn)確地說明兩個小球同時落地.教師可以讓學(xué)生交流討論，對實驗進(jìn)行改進(jìn).有的學(xué)生提出用耳朵聽，在地上放一個鋼板，讓大家都安靜，用耳朵聽小球是否同時發(fā)出撞擊聲，效果更好.

在深化科學(xué)探究教學(xué)的過程中，教師要定期對于教學(xué)過程和已有的教學(xué)實踐展開回顧，梳理自身的教學(xué)思路，了解哪些教學(xué)方法和理念的效果更加明顯，哪些模式低效應(yīng)當(dāng)改進(jìn).只有不斷總結(jié)、改進(jìn)與革新，才能體現(xiàn)科學(xué)探究教學(xué)的價值，才能實現(xiàn)對于學(xué)生綜合能力與學(xué)科素養(yǎng)的培養(yǎng).