对物理教学开展科学探究的思考

作者简介 谢德胜，男，特级教师，中学物理研究员，重庆市物理教育研究会常务理事，沙坪坝区教师进修学院物理教研员，高中物理新课标司南版教材编写组核心成员，并参与了其中三本教材和两本教学用书的编写。长期从事物理教学研究工作，主编或参编的教学用书多达40余本，在有CN或ISSN刊号的刊物上发表学术论文近20篇。

加强科学探究，培养学生的科学探究能力、实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神，是当前基础教育课程改革的一个基本理念。科学探究是物理课程内容标准的重要组成部分，既是学生学习的目标，又是一种重要的教学方式。在课程改革教学实践中，怎样组织有效的科学探究，一直是广大教师和教研工作者努力研究探索的课题。

新课程改革已经进行了四年多，不少第一线的教师对组织开展科学探究积累了不少经验，一些教育研究工作者也提出了很多研究成果。但从笔者对当前物理课堂教学调研的情况来看，科学探究的教学至今仍然存在不少值得研讨的问题。怎样的探究活动才是符合课程改革理念的科学探究，目前仍然困扰着不少物理教师。下面，笔者就几个突出的主要问题谈一些看法。

1 科学探究要名符其实

按照新课标编写的初中物理和高中物理教材，为了落实加强科学探究，在教材中都编写了不少以科学探究为主题的内容。如沪科版初中物理教材两册共编排了以科学探究为主题的内容15节。除了这15节内容外，教材其它很多节的内容也安排了实验探究，这为在教学中加强科学探究创造了条件。但在实际教学中，由于对教材的处理不当，“假探究”的现象比较普遍，使科学探究有名无实，没能达到课程标准和教材编写者期望达到的目标。

新课标物理教材中设计的科学探究课，一般都安排有提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证等内容。教材为了引导学生进行科学探究，一般对猜想、制定计划与设计实验等都提供了范例。以沪科版初中物理的“科学探究：摩擦力”一节为例，在猜想环节提供了“摩擦力可能与接触面粗糙程度有关”等五种猜想，而且在进行实验与收集证据环节提供了用实验验证猜想的方案。

对这节教材的教学，通常的情况是：学生的猜想通过上课前预习教材或在课堂上看教材，照教材的内容进行。在制定计划与设计实验环节，学生则按照教材验证猜想提供的方案进行。这样上科学探究课，学生的猜想、制定计划与设计实验方案等实际上是按照教材的内容依葫芦画瓢，完全达不到独立根据问题进行大胆猜想、探究解决问题的目的。从理论上看，学生在课堂上的科学探究活动虽然不同于实际生活，也不要求探究问题的结论是人类未知的，但要探究的问题相对于学生而言应该是未知的，否则，就谈不上是探究。如果学生根据教材上的结论进行探究，探究的结论变成了已知，就失去了探究的意义。

要在教材编写的科学探究课中实现真正意义上的探究，必须改变这种“假探究”的教学方式。我们区通过研究，采取的方法是不局限于教材的内容，鼓励学生在教材提供的内容的基础上去扩展探究的内容。以上面的“科学探究：摩擦力”为例，教学时不只局限于学生能说出教材提供的五种猜想，更要求学生能提出更多教材没有涉及的猜想。对学生的每一种猜想，都要求学生说出为什么这样猜想，引导学生结合所学的知识和生活经验进行科学的猜想。对制定计划与设计实验的教学也采取了类似的方法。这样教学，学生要探究的问题的结论就不再是已知的，能较好地引导学生根据要解决的问题进行科学探究，培养学生大胆质疑、独立进行科学探究的能力。

2 接受式教学应注意渗透科学探究

按照新课标编写的教材，多数教学内容不是以科学探究的形式编写的。对这些教材内容，是不是就完全采取接受式的教学方式，直接把知识的结论传授给学生呢？答案是否定的。对这类教材内容，也应注意结合教材内容的特点和学生的实际，渗透科学探究。正如全日制义务教育《物理课程标准》教学建议部分指出的那样：科学探究是物理课程的重要内容，它应贯穿于物理教学的各个环节。这要求教师在物理教学中，在教学的各个环节上积极地创造条件，促进学生积极有效地进行探究学习。

事实上，有很多教学内容，都可以通过创造条件，进行有效的科学探究，只不过这时的探究不可能包括科学探究的所有要素，一般只涉及部分要素。例如，沪科版初中物理教材中很多节的教学内容，在引入新课时，都是先从学生已学过的知识和生活经验出发，创设一定的问题情景，然后提出问题。对这类教学内容，教学时完全可以利用相关的问题情景，引导学生发现问题，提出问题。对那些没有设置问题情景的教学内容，也可通过创设问题情景来引导学生发现和提出问题。以沪科版初中物理“连接串联电路和并联电路”为例，教学时可以先给学生提出家庭、教室里的用电器，让学生猜想这些用电器可能有哪些连接方式？在学生猜想后再让学生根据教材提供的电路去分析归纳出电路连接的两种方式。这样教学，可以渗透科学探究中猜想、发现提出问题等因素，培养学生科学猜想、发现提出问题的能力。

值得提出的是，在现在的高中和初中物理教学的习题课中，如果采取恰当的教学方式，仍然可以渗透科学探究的因素。例如，在讲例题时，如果采取先让学生独立审题、提出解答题目的思路和方法，教师再进行适当点拨的方式，对培养学生独立进行分析论证，运用所学物理知识分析解决实际问题的能力是大有帮助的。

3 正确认识科学探究的教学效果

对在物理教学中加强科学探究的重要性，经过几年的课程改革实践，一般都有正确的认识。但对科学探究的教学效果，第一线的教师，甚至一些教学研究工作者却有不同的看法。比较典型的看法：一是认为科学探究较接受式教学从学生学习物理知识的角度看，效率较低。同一物理知识的教学，利用探究式教学方式比利用接受式教学方式用的时间要多得多。因为接受式教学，学生要学习的内容是以结论的形式呈现出来的，直接传授给学生就行了。而对于探究式教学，则要求学生通过一系列探究活动，才能知道内容的结论。二是认为科学探究对学生能力要求高，基础较差的学生难于参与其中，长时期进行科学探究，将加大学生的两极分化。

对此，笔者组织所在区的初高中物理教师进行了专题的实验研究。从实验情况看，上述两种看法都带有片面性。确实，采取探究式的教学方式从课堂教学的知识容量看，比接受式教学小。但从教学效率的角度看，却不尽然。因为教学效率的大小不应该从教师讲了多少知识的角度去评价，而应该从学生提高能力的角度去评价。按照这样的观点，接受式教学虽然教师讲的知识相对科学探究的知识多，但由于学生对知识是被动接受，缺乏大脑的思维加工，学生究竟能掌握多少很难说。同时，由于学生不了解物理知识的来龙去脉，所学的知识很难有深刻的理解，对所学物理知识的效果就会打折扣。因此，接受式教学相对于探究式教学对知识的掌握上具有多大的优势，还值得研究。

至于对探究式教学，基础差的学生难于参与，甚至会加剧学生的两极分化这个问题。从我区研究的情况看，这种现象并不明显。反而是由于加强了科学探究，学生有了参与动脑、动手、动口的机会，不少基础差的学生在课堂上参与学习的时间更多了。采取接受式教学方式，如果学生基础差，一旦听不懂，就很难认真听下去。即使听得懂，要让学生一节课都被动地听，从心理学的角度看，也是不科学的。而让学生进行科学探究，既符合学生好动的心理特点，使学生的学习主动性增强，同时学生学习可以根据自己的实际情况进行探究。

近几年来，我区一直在组织教师进行科学探究教学的课题研究，从研究结果看，学生成绩不存在两极分化特别突出的问题，这两种教学方式下学生的学习成绩没有明显的差异。而采取探究式教学，无论是学生对科学探究的体验、学生探究能力的培养都明显优于接受式教学，确实是不容置疑的。当然，这并不等于说任何的教学内容都要采取科学探究的方式，一节课究竟采取以探究式教学为主还是采取接受式教学为主，要视教学内容和学生的基础而定。

(栏目编辑廖伯琴)