在物理教学中培养学生的科学探究能力

来源:用户上传      作者: 么艳梅 荣宪伟

　　随着新课程改革的进一步实施，探究式教学在物理课中的地位和效果越来越突出，作为一种教学思想和新的教学模式，科学探究重在培养学生的创造精神和实践能力，使学生不仅仅学到知识，更重要的是在探究过程中培养学习兴趣，掌握科学探究的方法，激发灵感，体验成功的喜悦。沿着这样的学习方向，让学生充分发挥自主学习能力，调动学生的积极性，使学生参与探究过程，通过搜集证据，去寻找解决问题的途径和方法，自主科学地获得知识与技能。
　　《普通高中物理课程标准（实验）》的课程总目标明确指出：学习科学探究方法，发展自主学习能力，养成良好的思维习惯，能运用物理知识和科学探究方法解决一些问题。这对科学探究提出了具体的要求，体验科学探究过程，了解科学研究方法成为一个非常重要的目标。利用课本上的典型实验，引导学生发散思维，对实验重新设计，这是一个比较实用而且非常有意义的方式。
　　一、营造良好的学习氛围，培养学生的问题意识
　　爱因斯坦曾经说：“提出一个问题往往比解决一个问题更重要。”问题意识是思维的动力，是创造精神的摇篮。强化问题意识是新课改的呼唤，是培养学生创造能力的起点。教师必须在课堂上营造自由的氛围，使学生敢问，尽量让学生感受到身处一种民主、自由、平等、和谐的环境，鼓励学生大胆发问，对提出独特新颖的问题的学生应及时鼓励，抓住机会树立学生的自信心，培养学生的问题意识。教师在设计教学时要注重设置问题意识的培养的环节及方法，通过开放性的问题设置，丰富多样的课堂表现形式，激发学生的学习热情，唤醒学生的认知冲突，使学生通过新知与旧知、新知与生活经验的冲突找到提出问题的结点。
　　二、发挥物理实验的功能，开发科学探究资源
　　物理学家丁肇中说：“自然科学不能离开实验的基础，特别是物理学，是从实验中产生的。”物理学是一门实验科学，实验教学是一种课堂直观教学，它不仅有利于提高课堂效果，而且有利于提高学生的实践能力和创新思维能力。
　　1.收集实验资源。这里所说的实验，不局限于物理教材上所列出的实验，教师可以根据教学的需要，进行实验的开发。比如：在复习《测定玻璃的折射率实验》之前，设置探究情境。我给学生布置了两道思考题作为探究的内容，由学生在课后进行分组讨论研究。题目如下：（1）除了书中的用平行玻璃砖测折射率的方法之外，你还能想到用什么光学元件测玻璃的折射率？具体的原理、方法及光路图是什么样的？（2）如何测液体的折射率？以水为例，你能设计出几种方法？具体的光路及操作方法是什么样的？在课堂上请学生将他们自己的想法展示出来，先由学生进行讨论评价，之后我进行总结。有的同学的方法是从做过的物理题演绎而来，有的是根据课堂上讲到的方法演绎而来，这都说明学生进行了充分的思考、深入的研究。从中足以看出这一节课对他们的启发作用。学生亲身体验和感受了获取知识和能力的探究过程，体验了通过探究获得知识和能力的快乐，提高了学习物理的兴趣。通过实践，学生对科学探究有了初步的了解，为今后的科学探究打下了良好的基础。
　　2.在条件允许的情况下尽量添加内容，多做实验。物理实验虽然操作麻烦，但做过之后效果就是不一样。物理课将来就是实验课，在实验进行中会伴随师生共同的灵感火花，是创造性思维的源泉。例如，新教材对实验的处理，将一些验证性实验改为探究性实验，如牛顿第二定律实验、动量守恒定律实验等。
　　3.改编课本中的演示实验，将其改为分组实验。很多问题，单凭教师的讲解和演示是难以达到预期的效果的，而且学生的注意力不够集中，思维并不积极，要想办法提高参与率，让他们自己去完成，将认知、实践的担子转移到学生肩上。
　　三、培养良好的观察能力
　　心理学研究表明：观察是指有目的、有计划、有思维活动的知觉活动。观察能力最宝贵的品质是从平凡的现象中发现不平凡的东西，从表面无关的东西里发现规律。观察前要有明确的目的、周详的计划，要观察什么，为什么要观察，观察的细致程度，关键环节、重点、详略都应分配不同的注意力。教师必须做好引导，使学生根据受教学计划和实验目的进行观察。观察过程要井然有序，可以从整体到局部，也可以根据方向从左向右、从上而下、从大到小，等等，根据具体实验而定。注意力要专注和分配相结合。在科学探究观察中，需要注意力高度集中，也需要有良好的分配。没有专注的注意力就不可能进行有效的观察，同样，没有适当的注意力分配则往往会放过某些重要的细节，使一些重要的发现与自己擦肩而过。
　　四、培养学生的合作能力
　　学生合作、交流的过程，不仅仅是一个人与人的交往过程，更是一个团队协作的过程。如：在探究平抛运动的规律的实验中，组装、调节器材，放球、收球，记录轨迹等都需要学生的分工、合作，学生通过合作才能顺利完成实验。在与他人合作交流过程中学生可以实现信息与资源的整合，不断扩展和完善自我认识，学会交往，学会参与，学会尊重他人。合作交流有助于培养学生的合作精神、团队精神和竞争意识，也有助于因材施教，通过生生之间的交流，从而真正实现使每个学生都得到发展的目标。
　　五、培养学生的质疑精神
　　科学发展的历史告诉我们，科学本身是在不断地批判过程中逐步完善和发展的。而批判的基础是质疑，没有质疑就不会有批判，没有质疑就不会有新的追求、进步，就不会有创新。在当前物理学科教学中，培养学生敢于质疑的精神，最迫切的是要允许和鼓励学生个性的发展，只有具备独立个性的学生才能不畏权威，敢于与众不同，标新立异，不唯书、不唯上、不盲从、不迷信地对待科学，通过自己的探索，独立地思考，去判断各种理论观点的真假。在教学设计中，教师应用心设计问题，营造质疑环境，创建合谐课堂，让学生敢于质疑，勇于质疑。充分开发学生的自主学习能力，发挥学生的主体地位，主动进行科学探究。
　　总之，实践出真知，在物理教学中培养学生的科学探究能力，是新课改的要求，更是时代的要求，在教学中教师应注意利用一切可利用的机会，培养学生的科学探究能力，使学生适应时代的潮流，成为具有创新精神的人才。

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