我对初中物理科学探究教学的几点认识

朱祥国

我是一名物理教师。在平时的教育教学中，接触到不少同行。了解到大多数农村中学的物理教师在进行物理教育教学时普遍存在着重视科学知识传授，轻视科学探究的做法。义务教育课程标准明确规定基础教育物理课的内容有两个：一是科学知识，二是科学探究。这种只重视科学知识忽略科学探究教学的做法既不利于学生掌握科学知识，又不利于学生能力发展，得不偿失。

一、科学探究的涵义

探究一词在《现代汉语辞典》里释义为“探求事物的真相、性质、规律等。探究的基本前提是提出问题，探究的实质是发现问题和解决问题。

科学探究包含两层意思：一是指科学家们用以研究自然界并基于此种研究获得的证据提出种种解释的多种不同途径。二是指学生们用以获取知识，领悟科学的思想观念，领悟科学家们研究自然界所用的方法而进行的各种活动。作为课程内容的探究和作为教学方式的探究是科学探究的两条主线。前者是将探究视作教学的目标，强调科学即探究；科学不是知识的堆积，而是一种认识世界的方式。后者认为探究是学生必须发展的一系列认知能力，科学家从事科学研究所使用的方法，有助于学习科学探究，发展探究能力，理解科学概念的多种教学策略。

二、科学探究的要素

1.提出问题。生活、社会中的问题纷繁复杂，提出什么问题呢？这要紧密结合《标准》对知识和技能的要求，根据学生的年龄特点和认知水平，提出一些他们感兴趣的问题进行探究，培养学生从日常生活和自然现象找出探究课题的能力。初中物理八年级上册《降落伞比赛》从学生的生活情景出发提出问题：“降落伞在空中滞留的时间与什么因素有关？”《认识声现象》通过观察图片，回忆已有的生活情景提出问题：“什么是声？声来自哪里？它是如何传播和接收的？”进行探究。通过对课文示范性方法的学习，教师在进行科学探究教学时可结合学生实际进行筛选和梳理，鼓励学生提出他们学习和生活中遇到的感兴趣的问题。

2.猜想与假设。从探究的问题出发，让学生根据已有的物理知识和实践经验对问题进行猜想和假设推测探究可能出现的结果。科学探究的这一过程最能启发学生发散思维与直觉思维，它是科技发明，科技创新的萌芽。对于学生提出的不同猜想只要是从探究的问题出发就要予以鼓励和保护。切不可独断专横，随意否定学生的猜想。

3.制定计划与设计实验。为了对猜想与假设进行验证或证伪，需要设计科学探究计划与方案，制定的探究计划应包括科学探究的课题，科学探究的目的，实验器材，科学探究的程序和过程，怎样分析整理得出的探究结论，怎样对探究过程进行评价和反思等。根据探究课题制定的计划和设计的实验，要反复推敲，保证其科学合理性。

4.进行实验和收集证据。《物理课程标准》对进行实验有三点要求 ：（1）会阅读简单仪器说明书，能按要求进行操作。（2）会使用简单仪器进行实验。会正确记录实验数据。（3）具有安全操作意识。教师在进行科学探究教学时应有目的有意识加强学生实验技能的培养。九年级物理《欧姆定律》在探究“怎样改变电流的大小”实验中，涉及滑动变阻器、电流表、电压表等仪器的使用方法。虽然在这之前学生已学过这些仪器的使用方法，但在学生进行自主探究时仍然要阅读这些仪器的说明和仪器上的铭牌标识，按要求正确操作。

5.分析和论证。教师要引导学生整理收集到的各种信息、实验数据和证据，并对信息、数据和各种证据进行分析，应用科学的思维和方法，通过分析和归纳，找出规律，从而得出结论。对实验数据的分析不是单纯的统计学意义，而是通过分析找出事物的内在联系和规律，得出与探究问题相关联的结论。学生在经历这一环节时，往往对数据束手无策，甚至得不出正确的结论。例如九年级物理《欧姆定律》“探究怎样改变电流大小”时，有两组实验数据如下：

有的学生从上面表格中的数据得出，导体两端的电压与通过导体的电流成正比，导体的电阻与通过该导体的电流成正比。或是得出导体电阻与这段导体两端的电压成正比，与通过它的电流成反比等错误结论。

6.评估。评估是科学探究的重要环节。学生在进行科学探究时往往通过探究得出结论就了事。教师要引导学生通过探究获得哪些启示，为什么探究的结果与预测不一样，科学探究的设计和计划的进行过程是否有缺陷。例如九年级物理实验探究：”串联电路中的电压与各部分电路两端的电压之间的关系时”，按照电路图连接好电路，用电压表分别测串联的两个灯泡L1，L2两端的电压U1，U2然后再用电压表测出电源电压U。对实验数据进行分析发现灯泡L1两端的电压U1与灯泡L2两端的电压U2之和始终接近但略小于电源电压U。这与课文结论不符合。这是由于实验误差还是实验设计上的缺陷引起的？如何减少误差？只有通过这样的反思和评估，学生的科学探究能力才能逐步提高。

7.交流与合作。科学探究的这一环节要求学生尽可能使用已有的科学知识和较准确的语言表达自己的探究成果，还可以通过探究报告、表格、图表、公式等形式表述。学生要将自己的探究成果与他人交流合作、分享劳动成果；尊重别人的劳动，学会与人沟通，和谐共进。

三、教师在物理教学实践存在的不足

探究成果的很大程度受到教师对科学探究教学的态度、观念、知识储备、经验和课堂教学行为等方面的影响。教师是推动教育教学成败的关键因素。目前，教师对物理科学探究教学主要存在以下几个方面的不足：

1.习惯以往经验，不想开拓创新。

2.费时费力，工作繁琐。

3.课堂秩序难管理，教学效能差。

4.科学探究结论已经知晓，科学探究没有必要。

5.学校设备设施简陋，无法开展科学探究。

6.来自社会、领导、学生家长评价体系的压力。

7.来自升学指标的压力。

8.教师同行之间矛盾和竞争。

9.教师自身知识水平、职业技能的不足。