科学探究思想在物理教学践行中的思考

朱立安

摘 要： 探究性实验，实质上是一种有目的的科学再发现活动。它要求满足两个条件：一是学生要有相关的知识准备，二是要求教师进行适时必要的启发与点拨。实施物理探究学习要落实到物理学科教学中，物理学科教学是实施物理探究学习的主要途径。

关键词： 科学探究 探究性实验 知识准备 引导启发 科学创造性

物理实验特别是高中物理实验是高中物理教学的重要内容，是学生学习知识、理解知识的重要途径，探究性实验教学为实现物理教学目标提供了极为有效的实验手段。所谓“探究性实验”，就是在教师的启发和指导下，以学生独立自主学习和合作讨论为前提，以现行的物理教材所列实验内容为探究对象，以学生周围世界和生活实际为参照，为学生提供充分自由表达、质疑、探究、讨论问题进而得出结论的机会，让学生通过个人、小组、集体等多种解难释疑尝试活动，自己发现问题、解释现象的一种教与学的实验组织形式。

探究性实验，实质上是一种有目的的科学再发现活动。我认为，在教学中利用探究性实验教学，相当于重温物理原理发现的过程，相当于用前辈物理学家们的思想重新思维，这对理解物理原理，感知物理过程，解析物理现象，培养学生思维的科学性和创造性有极为重要的促进作用。它要求满足两个条件：一是学生要有相关知识准备，二是要求教师进行适时必要的启发与点拨。

例如在学习牛顿第二定律之前教材安排做的实验：探究加速度与力、质量的关系。这对学好后面的牛顿第二定律很有帮助。学生首先需要反复领会牛顿第一定律，确定自己研究的课题和方法，认真做好加速度与力的关系的实验，搞清楚加速度与力的定量关系；同时重温日常生活体验（火车与小轿车启动时长显著不同），做好加速度与物体的质量关系实验，得出它们的数量关系，只有这样心中有数，才能在后面讨论牛顿第二定律时做到水到渠成。课本在引导学生确定课题时，为学生应用逻辑判断确定物理量之间的联系进行了很好的铺垫。其次老师要为学生理解实验，做好实验方案，进行实验结论的整理给予必要引导。

我们的做法是，首先要求学生认真看书，明确用“比较”的方法测量加速度，然后探究加速度与力、质量的关系，作出加速度与力的关系图、加速度与质量关系的图像。在实验之前，我引导学生明确实验要探究的内容、探究实验的设计思路、仪器的操作方法、数据的处理及如何作图等，为做好实验充分做好准备，化难为简。通过实验探究，学生在牛顿第二定律学习之前对力、加速度、质量三者之间的关系已经了然于心，所以当真正学到牛顿第二定律时，总结一下就可以得出结论，效果十分明显。

又如在学习牛顿第一定律的时候，有意识地引导学生探究伽利略小球在斜面上的滚动实验，不仅让学生重复伽利略的当年实验过程，重温那一段伟大的科学历史，而且采用伽利略的理想化实验方法进行科学探究、推理，使学生的实验水平与思维方法得到极大锻炼。同时使得学生对伽利略理想化实验的方法本身得到深刻的理解，为学生今后的认识世界、改造世界确立一种很好的思维方法。

另外，学生在实验探究中，思维的积极性能得到很好的锻炼，培养他们独立思考的能力，减少做事上的盲从。只要引导得当，学生在动手动脑的同时会产生很多智慧的火花。仍然以伽利略斜面小球滚动实验为例：引导提问，为什么小球好像有记忆功能似的，每次总是会上升到开始下滑的起点高度呢？学生当然会从能量守恒、动能和势能的相互转化原理方面进行解释，同时为《必修2》学习“追循守恒量”——能量的来历埋下伏笔。

实施物理探究学习要落实到学科教学中，物理学科教学是实施物理探究学习的主要途径。2001年教育部颁布的物理课程标准明确指出物理科学学习要以探究为核心，探究既是物理科学学习的目标，又是科学学习的方式，亲身经历以探究为主的学习活动是学生学习科学的主要途径。随着我国新一轮基础教育课程改革的不断深化，在学科教学中实施科学探究学习已成为广大教师普遍接受的教学理念和教学方式。物理科学本身就是一门实验科学，从物理学诞生起，从来没有脱离实验的物理学，而总是在科学的实验中前行。所以物理教学中的探究就更有其特殊意义。

在物理学科教学中实施科学探究学习，要求教师和学生一起寻找与教学相适应的物理探究目标，使他们根据物理学科的特点，像科学家那样从自然、社会和生活等开放的学习环境中选择自己感兴趣的物理问题展开探究活动，综合运用已有的物理知识、科学思想方法，提出解决问题的方案，进而通过科学实验或观察得出结论，使问题得到解决。在问题解决的过程中，体验学习物理的乐趣，获得物理知识，提高物理探究的能力，形成尊重事实、善于质疑的科学态度。

艾伦·柯林斯说过：这是一种费时的教学，但如果我们的目标是培养学生能创造性地解决问题和发现理论，那么这是我们所拥有的唯一方法。在物理学习中，要把探究放在十分突出的位置，强调学生对物理内容的探究，在探究中学习探究，理解探究，在探究中学习物理，进而在探究中体验物理学的奇妙和伟大。

总之，科学探究不仅培养了学生的科学态度，而且锻炼了学生的科学思维，同时对学生感知自然界物理过程起到引领示范作用，为进一步提高学生科学素养，树立正确的世界观打下坚实基础。探究性实验教学，对中国的物理教师来说，起步时间不长，没有很多经验性的方法，如何才能进一步搞好它，进一步提高学生的创新意识与创新能力，这本身就是一种挑战，就是一项需要我们大家一起探究的事业。

参考文献：

[1]刘炳昇，仲扣庄.新课程理念下的高中物理实验教学.

[2]卞志荣.实施科学探究的途径和策略.