中学生物理实验科学探究能力的培养策略

石学彦

摘 要：探究是研究物理实验的一种方法，也是学生学习的一种新方式。它不仅打破了传统的学习方式，更能调动学生积极思考，尝试创新的思维习惯。在高中物理探究学习中，教师要注重在实验领域里寻求探索和突破，培养学生的科学探究能力，使物理实验呈现出不断探究、创新的新天地。

关键词：实验；科学探究能力；兴趣

中图分类号：G63 文献标识码：A 文章编号：1673-9132（2016）14-0290-079

物理是一门以实验为主的学科。在物理教学中，无论是教师课堂演示实验，还是学生分组实验、课外实验，都离不开对于科学问题的探究。可以说，探究是研究物理实验的一种方法，也是学生学习的一种新方式。那么，在中学生物理实验教学中，如何培养学生的科学探究能力呢？

一、培养学生科学探究的兴趣

“兴趣是最好的老师。”学生如果对物理实验产生了浓厚的兴趣，就会积极主动地进行科学探究。在物理教学中，教师应努力创设物理情境，提出问题，使学生产生极大的兴趣和求知欲，提高学生主动参与学习的意识，激发他们的探究欲望。此外，教师还应鼓励学生自己发现问题、提出问题，培养他们的问题意识，为开展探究性学习打下坚实的基础。比如，学习《划时代的发现》时，教师可以导入丹麦的奥斯特、法国的安培、瑞士的科拉顿等科学家的故事，这样不仅可以激发学生的兴趣，启发学生积极思考、探究，增强探究欲望，还可以促进学生学习科学家坚持不懈的精神、创新精神、坚强的意志等高贵品质。看到科学家在获得伟大发现的过程中也受着历史局限性的束缚，也有过“可笑”的疏忽与失误，学生便能从中学会不断进取的科学精神，提高科学素养。又如，在学习《原子的核式结构模型》时，教师可以用多媒体课件播放模拟a粒子散射实验的动画。通过多媒体的运用，使抽象的内容形象化，便于学生认识，学生便能很快掌握a粒子散射实验的现象。实践表明，采用多媒体辅助教学，不仅使抽象的内容形象化，便于学生认识，还可以增强教学内容的趣味性、新颖性，增加学生的探究兴趣，提高学生分析问题、解决问题的能力。

二、明确实验的目的和内容

教师要有目的地设计物理探究的内容、目标、形式、方法和评价等，特别是要根据探究内容和学生的实际情况，落实物理教育的三维目标，充分挖掘科学探究的“过程与方法”“情感态度和价值观”，突出科学探究的重点。比如，在《动量守恒定律》实验教学过程中，教师明确实验的目的就是相互作用的物体，如果不受外力或者所受外力的合力为零时，它们的总量保持不变，即作用前的总动量与作用后的总动量相等。然后，教师利用一部分教学时间，向学生讲解本节课的理论知识和相关定理，让学生对相关物理知识有一定的了解。接着，教师再与学生一起完成实验，对动量守恒定律进行探究。在这一过程中，教师可以准备气垫导轨、大质量和小质量滑块、秒表等实验器材，让学生在气垫导轨上用小质量滑块碰撞大质量滑块，两物体发生碰撞后，学生测量和分析数据，接着让学生用大质量滑块碰撞小质量滑块，并记录数据。这样，不仅可以有效地促进实验教学的落实，更大大提升了学生的探究和实践能力。

三、突出实验的主体

课程标准指出：在探究活动中，探究过程比探究结果更重要。在探究性课堂教学过程中，从问题的提出、方案的设计到实施，再到结论的得出与重审，都要完全由学生自主完成，充分体现学生自主的原则，让每一名学生都是踊跃的发现者、设计的思想者、成功的享受者。作为教师，必须充分了解学生，在实践中根据学生的实际情况进行修正，努力实现课堂效益最大化，这样才能做到知己知彼、有的放矢。另外，课后答疑辅导、检测、学情反馈可以了解学生对所学知识掌握的程度，广大教师要引起重视，不能只关注学生实验的结果是否理想，更要关注学生在探究过程的参与程度。不管实验的结果如何，在得出实验结论之后，教师都要组织学生进行交流和讨论，让学生考虑这样的问题：（1）你的猜想和实验结论是不是一致？（2）你的结果和其他同学相比有没有较大的差异？如果有较大的差异，原因是什么？（3）在探究过程你是否发现了新问题？（4）你对这个装置是否有新的改进？（5）有没有更好的实验方案？通过这些问题的交流和讨论，如果学生的实验结果并不理想，便能从中找到实验结果不理想的原因，这也是一种收获。通过交流探究，既可以强化学生对探究过程的体验，又可以巩固学生对知识技能的掌握，训练学生的表述能力，培养学生实事求是、严肃认真的科学态度。

四、引导学生观察和思考

物理实验教学过程中，教师应当鼓励学生在“玩”中探索物理规律，引导学生有目的地观察、探索、操作、记录和学习，同时还应鼓励学生大胆动手，在满足规范操作的前提下允许其操作过程不同于课本和教师所教，切忌过分担心学生破坏实验仪器。以“重力的大小跟什么因素有关系”这一实验为例，教师可引导学生将钩码逐个挂在弹簧测力计上，分别测出它们受到的重力并记录下来，同时引导学生在实验过程中认真读数，仔细观察，培养学生认真观察实验的能力。诚然，物理的很多实验和习题可能有很多种解决方法，但只要学生能做到明确目的和解决问题，教师就应当鼓励学生采取多种方法完成这一目的，这样不仅能增强学生自主学习初中物理知识的兴趣，还能培养学生的自主动手和创新能力，从而完成新课程标准的基本任务。

此外，物理实验教学过程中，教师还应引导学生积极思考，培养学生的物理科研方法以及创造性思维中的“主动探索性”。一般而言，主动探索性的物理创造性思维主要有三种表现形式：（1）看到某种物理现象后即联系到其反面；（2）发现某种物理现象后即能深入开展研究；（3）发现某种物理现象后即能联想到与其相关的事物。例如，实际生活中看到鸡蛋掉到瓦片上之后蛋碎了而瓦仍完好的现象，我们便能联想到什么情况下可使蛋碎瓦全，又是什么情况下可使瓦碎蛋全，这便是上述物理创造性思维的表现形式。

参考文献：

[1] 吴海荣.中学物理教学过程中学生参与及影响因素研究[D].西南大学，2010.

[2] 陈庆朋.高中物理实验教学条件和实施过程的调查研究[D].西南大学，2009.

[责任编辑 冯红伟]

石学彦

摘 要：探究是研究物理实验的一种方法，也是学生学习的一种新方式。它不仅打破了传统的学习方式，更能调动学生积极思考，尝试创新的思维习惯。在高中物理探究学习中，教师要注重在实验领域里寻求探索和突破，培养学生的科学探究能力，使物理实验呈现出不断探究、创新的新天地。

关键词：实验；科学探究能力；兴趣

中图分类号：G63 文献标识码：A 文章编号：1673-9132（2016）14-0290-079

物理是一门以实验为主的学科。在物理教学中，无论是教师课堂演示实验，还是学生分组实验、课外实验，都离不开对于科学问题的探究。可以说，探究是研究物理实验的一种方法，也是学生学习的一种新方式。那么，在中学生物理实验教学中，如何培养学生的科学探究能力呢？

一、培养学生科学探究的兴趣

“兴趣是最好的老师。”学生如果对物理实验产生了浓厚的兴趣，就会积极主动地进行科学探究。在物理教学中，教师应努力创设物理情境，提出问题，使学生产生极大的兴趣和求知欲，提高学生主动参与学习的意识，激发他们的探究欲望。此外，教师还应鼓励学生自己发现问题、提出问题，培养他们的问题意识，为开展探究性学习打下坚实的基础。比如，学习《划时代的发现》时，教师可以导入丹麦的奥斯特、法国的安培、瑞士的科拉顿等科学家的故事，这样不仅可以激发学生的兴趣，启发学生积极思考、探究，增强探究欲望，还可以促进学生学习科学家坚持不懈的精神、创新精神、坚强的意志等高贵品质。看到科学家在获得伟大发现的过程中也受着历史局限性的束缚，也有过“可笑”的疏忽与失误，学生便能从中学会不断进取的科学精神，提高科学素养。又如，在学习《原子的核式结构模型》时，教师可以用多媒体课件播放模拟a粒子散射实验的动画。通过多媒体的运用，使抽象的内容形象化，便于学生认识，学生便能很快掌握a粒子散射实验的现象。实践表明，采用多媒体辅助教学，不仅使抽象的内容形象化，便于学生认识，还可以增强教学内容的趣味性、新颖性，增加学生的探究兴趣，提高学生分析问题、解决问题的能力。

二、明确实验的目的和内容

教师要有目的地设计物理探究的内容、目标、形式、方法和评价等，特别是要根据探究内容和学生的实际情况，落实物理教育的三维目标，充分挖掘科学探究的“过程与方法”“情感态度和价值观”，突出科学探究的重点。比如，在《动量守恒定律》实验教学过程中，教师明确实验的目的就是相互作用的物体，如果不受外力或者所受外力的合力为零时，它们的总量保持不变，即作用前的总动量与作用后的总动量相等。然后，教师利用一部分教学时间，向学生讲解本节课的理论知识和相关定理，让学生对相关物理知识有一定的了解。接着，教师再与学生一起完成实验，对动量守恒定律进行探究。在这一过程中，教师可以准备气垫导轨、大质量和小质量滑块、秒表等实验器材，让学生在气垫导轨上用小质量滑块碰撞大质量滑块，两物体发生碰撞后，学生测量和分析数据，接着让学生用大质量滑块碰撞小质量滑块，并记录数据。这样，不仅可以有效地促进实验教学的落实，更大大提升了学生的探究和实践能力。

三、突出实验的主体

课程标准指出：在探究活动中，探究过程比探究结果更重要。在探究性课堂教学过程中，从问题的提出、方案的设计到实施，再到结论的得出与重审，都要完全由学生自主完成，充分体现学生自主的原则，让每一名学生都是踊跃的发现者、设计的思想者、成功的享受者。作为教师，必须充分了解学生，在实践中根据学生的实际情况进行修正，努力实现课堂效益最大化，这样才能做到知己知彼、有的放矢。另外，课后答疑辅导、检测、学情反馈可以了解学生对所学知识掌握的程度，广大教师要引起重视，不能只关注学生实验的结果是否理想，更要关注学生在探究过程的参与程度。不管实验的结果如何，在得出实验结论之后，教师都要组织学生进行交流和讨论，让学生考虑这样的问题：（1）你的猜想和实验结论是不是一致？（2）你的结果和其他同学相比有没有较大的差异？如果有较大的差异，原因是什么？（3）在探究过程你是否发现了新问题？（4）你对这个装置是否有新的改进？（5）有没有更好的实验方案？通过这些问题的交流和讨论，如果学生的实验结果并不理想，便能从中找到实验结果不理想的原因，这也是一种收获。通过交流探究，既可以强化学生对探究过程的体验，又可以巩固学生对知识技能的掌握，训练学生的表述能力，培养学生实事求是、严肃认真的科学态度。

四、引导学生观察和思考

物理实验教学过程中，教师应当鼓励学生在“玩”中探索物理规律，引导学生有目的地观察、探索、操作、记录和学习，同时还应鼓励学生大胆动手，在满足规范操作的前提下允许其操作过程不同于课本和教师所教，切忌过分担心学生破坏实验仪器。以“重力的大小跟什么因素有关系”这一实验为例，教师可引导学生将钩码逐个挂在弹簧测力计上，分别测出它们受到的重力并记录下来，同时引导学生在实验过程中认真读数，仔细观察，培养学生认真观察实验的能力。诚然，物理的很多实验和习题可能有很多种解决方法，但只要学生能做到明确目的和解决问题，教师就应当鼓励学生采取多种方法完成这一目的，这样不仅能增强学生自主学习初中物理知识的兴趣，还能培养学生的自主动手和创新能力，从而完成新课程标准的基本任务。

此外，物理实验教学过程中，教师还应引导学生积极思考，培养学生的物理科研方法以及创造性思维中的“主动探索性”。一般而言，主动探索性的物理创造性思维主要有三种表现形式：（1）看到某种物理现象后即联系到其反面；（2）发现某种物理现象后即能深入开展研究；（3）发现某种物理现象后即能联想到与其相关的事物。例如，实际生活中看到鸡蛋掉到瓦片上之后蛋碎了而瓦仍完好的现象，我们便能联想到什么情况下可使蛋碎瓦全，又是什么情况下可使瓦碎蛋全，这便是上述物理创造性思维的表现形式。

参考文献：

[1] 吴海荣.中学物理教学过程中学生参与及影响因素研究[D].西南大学，2010.

[2] 陈庆朋.高中物理实验教学条件和实施过程的调查研究[D].西南大学，2009.

[责任编辑 冯红伟]