浅谈如何在物理教学中培养学生的科学探究能力

胡美娇

《物理课程标准》将科学探究放到了前所未有的高度，目的在于将学生学习的重心从过分强调知识的传承与积累向培养学生的探究能力转化，让学生从被动接受知识向主动获取知识转化，从而培养学生实事求是的科学素养、科学探究的能力、敢于探索的创新精神。下面就如何在物理课堂教学中培养学生的科学探究能力发表一点自己的拙见。

一、培养学生对物理的学习兴趣

美国心理学家布卢姆说：“学习的最好动机，是对学习材料的兴趣。”保持学生对所学学科的浓厚兴趣，是提高学习效率的根本秘诀。我认为，可以通过以下途径来培养学生的学习兴趣：一要巧妙设疑。在课堂教学过程中，特别是新知識学习中教师提出一些与教学内容有关的富有启发性的问题，将学生带入情景之中，容易激发学生的学习动机，培养其学习兴趣。如讲《电学》时，先提出以下一些问题：冬天晚上关灯后脱毛衣有什么现象？电灯为什么会发光？这些现象对学生并不陌生，但要解释却有一定困难，带着这些问题去学习，学生自然会产生兴趣。二要让学生利用身边物品亲手做实验。物理教学内容中有很多都可以利用身边物品亲手做实验，如学习声音时耳朵贴在桌子的一边，然后用手敲桌子证明固体能够传声；双手摩擦生热证明做功能够改变物体的内能；等等。通过这些小实验激发学生的兴趣，同时还使学生获取和巩固了知识。三要让学生利用已学知识参与讨论。比如在讨论音调、响度、音色与发音体的振动频率、振幅、发音体的材料结构的关系时，学生会举出发音体振幅大的而频率低的不一定听得见声音的实例，通过学生的讨论会得出三者是相互影响的，而教材上并没有提出；四是教师语言要幽默；五是及时给学生学习效果的表扬，让学生感受到成功的快乐。

二、在体验中领悟科学方法

物理课程标准强调指出，科学探究既是学生的学习目标，又是重要的教学方式之一，要让学生亲身体验，在科学探究活动中，经历与科学工作者进行科学探究时相似的过程……随着社会的发展和时代的进步，有的知识可能被修正甚至被淘汰，但是，伴随着这种知识而产生的探究精神，却可以让学生受用终身，这就表现出了非常可贵的人文价值。所以，在物理科学探究中，应向学生提供充分的科学探究机会和时间，使他们能像科学家那样在“真枪实弹”式的探究过程中经历、感悟，体验到学习科学知识的乐趣，提高科学探究的能力，形成尊重事实、善于质疑的科学态度，从而逐步领悟科学的本质。

例如，在“探究物体的浮沉条件”的实验教学中，第一步，我提供给学生的器材，有小铁片、小玻璃瓶、小木块、水、烧杯、盐、弹簧测力计、线；学生自带塑料尺和橡皮。我先让学生想办法：怎样让这些物体浮在液面上？看谁的方法最多。一时间，学生劲头十足，实验室成了“战场”：讨论、争论、表演……学生心灵深处的欲望被激发出来了。最后，学生得到的方法五花八门，但绝大多数都有道理。第二步，我要求学生寻找物体浮沉的条件。这时学生的兴趣更浓了……这样，学生在自由的环境中进行科学探究，亲身体验，集思广益，得到了许多方法，有些甚至是书本上没有提到的，这是学生获得的可贵的探究成果。

三、让学生在猜想中培养推测能力

猜想法在科学探究的学习过程中，猜想这一步骤有着举足轻重的地位，它是物理智慧中最活跃的成分，对学生猜想能力的培养，也是物理探究过程中的一个重要环节，而且猜想决定了科学探究的方向，因此，在物理教学的过程中，引导学生科学合理地猜想就显得格外重要。

在学生的自主探究过程中，教师的引导可以起到了画龙点睛的作用，由于课堂教学的时间和器材以及学生的知识的限制，我们不可能将学生讲的、说的一一进行探究，必须进行去粗取精、去伪存真，才能让探究过程顺利完成。例如在猜想动能大小与哪些因素有关的时候，学生猜想到的因素可能有质量、速度、重力、斜面坡度、高度等，特别应该注意要让学生说出猜想的理由和依据，要能举出相关的实例来证明。然后教师引导学生把其中类似的因素归为一类，即质量和重力可以归为质量这个因素，斜面坡度、高度、速度都可以归为速度这个因素。这样就把动能大小归纳猜想为与质量和速度这两个因素有关。同时引导学生复习前面学习过的牛顿第一定律实验，可以知道要控制物体到达斜面上的速度相同，必须控制物体从斜面上滑下的高度相同。然后通过控制变量的研究方法，这个探究实验就不难完成了。完成实验后，教师可以补充做一个实验，即把质量和速度分别增大一倍，观察木块被推动的距离，来判断质量和速度这两个因素中到底哪一个因素对动能的影响更大，这样为到高中的继续学习打下基础。当然，学生的猜想能力的培养并不是一朝一夕完成的，需要我们教师在教学过程中切实重视这一能力的培养，时时注意引导学生进行合理的猜想，以达到素质教育的目的。

四、从实验操作上培养学生的探究能力

一个准确的物理实验离不开正确的运用实验器材和准确的观察、记录实验数据，这些过程对实验结论的科学性都是至关重要的。不正确的实验操作就会产生失误，甚至得不到实验结论或产生很大的实验误差，非准确的观察和记录实验数据会导致实验误差的增大。所以在实验操作上对学生进行正确教育和引导是非常重要的，这也是科学探究能力的一个重要组成部分。在物理实验教学中要积极鼓励学生进行创造性的想象，发散思维寻求如何更好的方法完成每一个物理实验。例如，在“用单摆测定重力加速度”时，中学物理实验中在对记录小球摆动次数时的要求是当小球达到平衡位置时计时，小球每次经过平衡位置是一个周期，在这个实验操作中，学生们会产生这样一个问题虽然小球经过平衡位置容易计时，但小球来回摆动观察起来还是不太容易，一不小心就会查错。那么我们针对这个问题就应该引导学生对实验操作上进行探究改进，使观察记录时清晰一些。教师：同学们我们用什么办法能使在观察记录摆球摆动时更加精确更加清晰一些？教师可以把学生分成若干小组进行探究。经过探究每个小组都想到了自己的办法，如，①可以把除平衡位置以外的地方用屏挡住，只能通过屏上的缝或孔看到平衡位置的摆球；②可以设计一个光电门来记录摆动次数等等。通过教师引导，学生们积极设想，鼓励学生进行科学探究，寻求更多的改进，创新实验操作的方法，有利于学生创造力的培养，更加有利于学生的科学探究能力的养成。

（作者单位：辽宁省盘锦市大洼区王家学校）