彭国平

在新的课程标准中,把注重科学探究、提倡学习方式的多样化,作为义务教育阶段物理课程的基本理念之一,把具有初步的科学探究能力作为物理课程应用现象的目标,把科学探究和科学内容并列,把重视科学探究的教学作为重要的教学方式之一。由此可见,科学探究在物理教学中的重要性。如何在物理教学活动中培养学生的科学探究能力,从而培养学生的科学探究素养,成为我们物理教师应该思考的问题。下面结合本人在物理教学活动中的实际从科学探究的几个要素中来谈谈自己的一些看法。

一、培养学生的观察和提出问题的能力

发现问题比解决问题更重要,只有发现问题才会想办法去解决问题。由伽利略发现钟摆的等时性启发学生通观察日常生活中的自然现象,发现物理问题,并要求学生能口头或书面把发现的问题表述出来。多问为什么,你就会学到很多物理知识。教师在教学活动中还要设置必要的问题情境,让物理问题自然呈现出来,从而让学生发现和提出问题;教师还要有意识地布置一定的任务让学生为完成任务而提出问题,如让学生用塑料梳子与头发摩擦后去接近碎纸屑,发现碎纸屑被塑料梳子吸引,学生由于好奇会提出问题:“与头发摩擦后的塑料梳子为什么会吸引碎纸屑?”等等。

二、引导学生进行科学猜想

探究的假设与猜想是指根据已有的事实、资料和一定的科学知识,对探究的问题设想出的可能答案的过程,是一种科学思维形式。它的作用是明确探究的内容和方向,为收集事实、分析解释材料提供了框架,为制定研究方案打下基础。好的猜想应既有科学性,又有推测性,有可检测性和创造性,也就是说,猜想不是毫无根据的乱想。因为任何猜想都要用实验来进行验证,对每一个猜想一定要让学生说出理由或者依据。比如,猜想“液体蒸发的快慢与哪些因素有关”,教师可先提出问题:平时怎样晾晒衣服干得快?学生根据已有的经验——“摊开”,“晒在太阳下”,“挂在通风处”。这样教师引导学生从已有的知识经验出发,很容易得出比较科学的猜想。再如,猜想“串联电路中电流的特点”,“并联电路中各支路电流与干路电流的关系”,教师可引导学生与“水流”进行类比猜想,也很容易得出较好的猜想。当然,由于学生是鲜活的个体,教师应该允许学生有与结论相同,相近或相反的猜想,检验猜想正确与否,要靠科学实验来验证。比如,在探究凸透镜成像规律的实验中,教师提出,如果把凸透镜挡住一半,成的像会有什么变化?有的学生会猜想“像会减少一半”,有的会猜想“像

的大小不变,只是亮度减弱”。学生都会说出自己的理由,只要经过实验的验证,学生都会得出正确的结论。

三、引导学生进行实验设计和进行实验

在教学活动中,教师要引导学生在明确了探究目的,沿着猜想的方向来构思实验,选择探究的方法和选用的实验器材。教师要引导学生对不同的实验构思进行比较和优化。选择大家认同的最具操作性的实验设计方案,实验器材要易得到且具有操作性和安全性,要引导学生阅读说明书来使用实验器材和仪器;对电学实验要引导学生画出实验电路图,要求学生要正确记录实验数据,不要为了得出想得到的结论而凑数据,要求学生养成实事求是的科学实验态度。对一个物理量的变化情况与几个因素有关时,要引导学生学会运用“控制变量法”的思想来进行实验设计。多应用教材中的“想想做做”,“想想议议”来激发学生的思维,提高实验设计能力和进行探究实验的能力。

四、启发学生进行分析归纳和推理

根据新课程标准对学生的要求,学生能初步具有描述实验数据或有关信息的能力,并对收集到的有关信息进行简单比较,能进行简单的因果推理,并从物理现象中归纳出科学规律。比如,在做真空铃实验时,由于难以把钟罩内抽成完全真空,故声音还是能通过里面较稀薄的空气传出来。怎么办呢?教师要避开实验条件的限制,向实验注入新的内涵,把探索和推理融进实验。边做实验,边让学生回答以下问题:(1)发声小钟放在玻璃钟罩内,能听到铃声吗?(2)用抽气机逐渐抽去玻璃罩内的空气,铃声如何变化?(3)如果不断地抽下去,钟罩内将变为怎样的空间?还能听到铃声吗?(4)根据实验(2)、(3)两步的结论你可以得到怎样的结论?(5)归纳前面的实验你能推得怎样的结论?(空气能传播声音,真空不能传播声音,即声音的传播需要介质)。这样引导进行观察、操作和思维,并在实验的基础上进行了科学的推理,并得出了科学的结论。

五、鼓励组织学生进行合作交流

在科学探究的过程中,每一个学生从问题的猜想到构思设计实验和进行实验以及归纳推理得出结论的过程中存在着较大的个体差异,有人做得好,有人做得差,有人能正确得出结论,有人不能正确得出结论。在这一过程中教师要组织和鼓励学生进行交流,让学生大胆地表述自己的观点,对于出现的问题,大家共同来寻找原因,改进不成功的探究方案,这样既培养了学生的探究能力,又培养了学生的团队精神。对于每一个探究实验,一定要让学生写出自己的探究报告,不强求刻板、统一的模式,但必须写出探究的问题、过程和结论,同一组之间可互相讨论。教师要对学生的交流情况作简单而富有激励性的评价,以提高学生对探究式学习的兴趣和增强学生学习的信心。

六、把探究活动引向生活

任何一个物理问题都是从社会生活中来,当人们发现了其中的规律和奥秘后,又要把科学规律应用于社会实践活动中,来为人类的活动服务。所以教师应该将探究的视点从课堂引导到社会,开展广泛的社会调查及其他学习活动,注重物理知识与生活实际相联系。比如学习了“噪声的危害和预防”后,本人向学生布置了这样一个题:我校是高考考场,在高考听力考试期间,为了保证考生有一个安静的考试环境,不允许任何的噪声影响考生的考试。请同学们利用星期日调查一下学校周围的噪声源有哪些?高考来临时,你准备向有关部门提出哪些建议?好的建议老师一定向上级有关部门转达。这样学生认识到学习了知识是为了解决实际生活中的问题,提出的解决方案还会得到重视和认可,会增加学生学习探究物理知识的兴趣,和学好物理知识的信心,同时也培养了学生搞好调查研究和参与社会实践的能力。这样的任务,很切合学生的实际,而且容易完成,效果很好。物理知识在生活中的应用还有很多,教师应注重物理知识与生活实际相联系,把学生的探究活动引向生活,运用所学物理知识,去解决一些生活中所遇到的问题。

总之,在物理教学活动中,我们要通过不断的尝试,从学生学习的各个方面开展探究活动,让学生经历科学发现的过程,从中寻找乐趣,获得知识,为学生终身发展夯实基础。

作者单位:重庆市秀山县第一中学校