解读科学探究要素渗透科学探究思想

孙桂芳

科学探究一般包括：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、分析论证、评估、交流与合作七个要素.在物理教学中准确把握科学探究要素，恰当适时地渗透科学探究思想，以优化课堂教学结构，引导学生经历科学探究过程，进而主动发现并获取知识至关重要.

一、提出问题

1.以日常生活创设情境.物理起源于生活，生活中处处充满了科学可解释或未解决的谜团，引导学生仔细观察身边的事物和现象，就能切身体会到科学的魅力，发现一些具有探究价值的问题.

2.以实验现象创设情境.例如，在讲“大气压强”时，教师可设计“试管旅行”的小实验：在一个大试管中装满水，将一个口径略小的试管压入大试管中，并提出问题：把它们倒过来小试管会怎样呢？学生回答：掉下来.实验结果小试管居然向上运动，从而激发学生强烈的求知欲望.

3.以自然现象创设情境.例如，在讲“光现象”时，利用多媒体展示“雨后天空中美丽的彩虹”.学生通过观察获得新的发现之后，将形成的有关的科学问题，口头或书面表述出来.

二、猜想与假设

1.根据已有的知识和经验对问题的成因作出猜想，猜想要符合科学事实.

2.对探究的方向和可能出现的实验结果进行推测与假设.推测与假设必须有一定的根据，并且是可检验的，检验的结果有两种可能：一种是证实；另一种是证伪.

三、制定计划与设计实验

1.分解课题.根据探究的课题以及提出的猜想与假设，辨明条件分解出所探究（或测量）的物理量.

2.精选器材.首先由需要探究（或测量）的物理量选择合适的器材种类，然后从实验器材的安全性、减小误差、方便操作等方面选择实验器材的规格.

3.优选方法.从控制变量法、转换法、等效法、类比法、模型法、比较法、理想化方法、归纳法等科学探究方法中选择具体、恰当的研究方法来解决所要探究的问题.

4.拟定步骤.学生提出的探究问题，可以通过多种不同的实验去解决.教师应善于引导学生拟定适合自己所精选的器材和优选的研究方法的最佳实验步骤.

5.设计表格.数据记录表格的设计应符合所确定的收集信息的范围，即应包含全部必要的记录项目，为后面数据的分析与论证提供有力的证据，以保证探究结果的可靠性和科学性，从而得出正确的结论.

四、进行实验与收集证据

实验时必须严格按照实验步骤进行操作，要注意器材的正确使用方法，同时指导学生认真、细致地进行观察，并把观察到的现象和数据记录在表格中.数据是科学分析的根据，所以数据的记录必须尊重科学事实.

五、分析与论证

1.指导学生初步描述实验数据或有关信息.对实验数据的描述应客观、真实.描述的方法，可以采用语言、文字表述，也可采用数学图表等方法.

2.引导学生对收集的信息进行比较.

对信息进行比较是分析、解释信息的基础.

3.引导学生进行因果推理和归纳总结.实验的相关信息是有着必然的联系的，简单的推理能力可以从两个关联事件发生的时间先后入手，时间在先的是原因，时间在后的是结果.

4.引导学生尝试对探究结果进行描述和解释.

通过分析与论证，应让学生尝试用自己的语言对探究结果进行描述，描述应力求客观、准确地反映探究的结论，以培养学生运用科学、简洁、准确的语言描述探究结果的能力.还要尝试对实验结果加以解释，这也是描述物理规律的一种方式.

六、评估

评估是对探究的反思过程.在科学探究活动中，要通过小组交流或全班交流的方式对自己所做的活动进行评估.评估的目的主要是及时优化探究方案，最大限度地引出新的发现，以发展学生的批判性思维，使学生养成严谨的科学态度.

七、交流与合作

学生深层次的认知发展，既需要独立思考，又需要合作交流.交流是智慧的交换，合作是思维的完善.教师应主动引导学生创造多维互动的交流空间，寻求适合不同探究活动的最佳交流合作方式.

总之，科学探究活动是知识的“发现”过程，旨在将学生的学习重心从过分强调知识的传承和积累向知识的探究过程转化.在这一过程中，教师应创造条件，采用灵活多变的教学方式，积极渗透科学探究活动的所有或部分要素，让学生亲身体验科学探究的方法，享受探究成功的喜悦，最终达到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的目的.