论高中物理教学中学生科学探究能力的培养

景佳

[摘要]高中物理是一门内容丰富、理论与实验相结合的学科。因此，高中物理教师在注重培养学生理论基础的同时，还要培养学生进行科学探究的能力。本文包含对科学探究能力内涵的论述、对当下高中物理教学模式缺陷的分析以及对高中物理课程应如何有效培养学生的科学探究能力的浅谈，希望通过本文的思考为我国教育培养高水平的科研人才提供一定的参考。

[关键词]高中;物理教学;科学探究能力;培养

一、科学探究能力的内涵

对将来有志于从事理工类行业的学生而言，科学探究能力是影响其未来发展的重要因素，而科学探究能力的培养需要师生首先明确它的内涵，这样才能有的放矢，精准提高科学探究能力。如果仅将科学探究能力理解为学生动手进行实验操作的能力，那就太片面了。在科学技术高速更新的今天，通俗的科学探究能力指的是包含观察能力、实践能力、逻辑能力和沟通能力的综合能力。敏锐的观察能力是进行科学探究的基础，只有做到耐心并细心地观察，才能透过生活日日如常、平淡无奇的表面，发现那些被人们忽略的问题，并指明有可能会行之有效的解决方案;较好的实践能力是将解决问题从纸上谈兵落实到具体操作上的重要保障，也是影响实验效果好坏的重要因素之一;缜密的逻辑思维，是串联探究步骤形成实验方案、分析实验结果、论证实验结论的不二法门;良好的沟通能力，是协调组员内部关系以及阐述科学探究的目的、过程、结果和应用前景的关键能力。有了良好的科学探究能力，学生在面对学习生活中的棘手问题时，才不至于手足无措，而是能够稳重地分析问题，给出处理方案并成功解决问题。

二、高中物理教学现状及问题

（一）物理实验所占课时少

尽管自然科学类学科的教材中都有明确的实验要求，但出于师生尚未深刻认识到实验教学的意义和重要性、实验器材准备过程繁琐以及物理课课时紧张等原因，实验教学并不是高中物理课上的常见内容。教师为了节约时间省略实验教学内容，学生没有足够的时间观摩、参与实验是当前普遍存在的问题，对实验教学的忽视已成为制约当前物理教学发展的重要因素。在学生缺乏足够的时间熟悉相关仪器、进行动手操作的教学环境下，科学探究能力的培养只是一纸空谈。尽管教师较少地开展实验教学的行为不符合高中物理的教学目标，但学生和学校对其习以为常，于是这种不合规的教学方式便成为主流，教师上课时照本宣科、学生学习时消极怠惰逐渐成为常见现象，最终导致高中物理课程的教学质量降低，学生的科研能力和素质也得不到有效的提升。

（二）实验器材老旧，教学硬件有待改善

近几年来，随着不同高中之间的竞争愈演愈烈，学校为吸引优质生源，砸重金进行师资提升、招生宣传、宿舍扩建和校区翻新，导致教学硬件无钱改善。同时，高中不断进行扩招，导致高中物理实验设备、实验材料的更新换代速度赶不上学生人数的增长速度。于是很多高中的物理实验室都出现了实验设备老旧，仪器的某些功能无法实现;实验器材少，仅供教师使用，学生无法亲身参与实验;实验室面积小而学生人数多，实验室拥挤不堪等现象。甚至，有些学校为了让仅有的几个物理实验室服务更多的学生，刻意缩短每个班的实验课程上课时问，以便安排更多学生来实验室上课，这样就出现了上文提到的实验课程课时偏少的问题。

（三）教师实验教学水平有待提高

由于在应试教育体系中，理论教学为主，实验教学为辅，高中物理的教学方式都过度重视理论而选择性忽视实验和实践，因此教师的实验教学经验不如理论教学经验丰富。再加上学校、学生对实验的重视程度不高，导致教师没有动力潜心钻研实验教学内容。于是，物理实验教学只能亦步亦趋跟着实验书上的步骤走，这样既不能激发学生兴趣，也不能在学生动手操作有失误时给予指正，学生的科学探究能力不能在实验中得到较好的提高。因此，实验课程不受重视，教师实验教学水平有待提高也是阻碍学生科学探究能力培养的重要因素。

三、培养学生科学探究能力的有效策略

（一）增加实验学时，加大教学投入

科学探究能力的培养离不开实践操作，只有将理论反复地运用在实验中，以严苛的标准要求学生动手进行实验，体会理论与实际的区别，才能有效地提高学生的科研素质和探究能力。现代教育专注于填鸭式教学，一味向学生灌输现成的知识理论，早已遗忘实践出真知的真理。然而，实践拥有理论学习不具备的直观性和创造性，注定是有效提升学生科学探究能力必不可少的教学环节。数据表明，落后的教育观念是当前国家人才培养遭遇困境的主要原因。因此，教育管理者应树立正确的教育观念，认识到学校开设高中物理实验课程不仅仅是为了应付考试和检查，更是为了培养复合型物理人才，从根本上转变重视理论传授轻视实验操作的观念，了解实验教学对于学生掌握知识、提高自身科研探究能力的重要性，加强实验教学监管，增加实验课程学时，并将教师的实验教学质量纳入评估体系。同时，学校深刻认识到教学质量才是治校之本，面對实验设备老旧、教学硬件设施急需改善的现状，希望学校能将教学经费适当向实验教学倾斜，加大对高中物理教学的资金投入，定期对有问题出故障的实验仪器进行维修或更换，修建更有现代气息的实验室，多准备几套实验材料，为广大学生提供良好的上课环境，为物理实验教学提供必要的硬件支撑。

（二）重视教师培养，提升实验教学水平

教学活动的开展，离不开教师对学生的引导和约束，而实验课教师的教学水平与学生的科学探究素养有直接的关系。因此，要提升学生的科学探究能力，就要做好物理实验课教师的培养工作。首先，教师要多借助网络资源，通过阅读相关著作、观摩物理实验教学视频等方式主动提高业务水平。例如，在静电场演示时，需要用到法拉第圆筒，很多教师会因为买不到圆筒而放弃演示，但如果多观看其他教师的教学视频就会发现，将刮掉漆的易拉罐粘在验电器上就能完美替代法拉第圆筒进行实验。其次，学校要鼓励教师参加实验教学培训班，并通过考勤、技能小测验等方式对教师水平进行评价，利用培训考核的高压，督促教师主动学习、认真授课，切实提高教师的实验教学水平。最后，有实力有条件的高中可以将物理的理论教学和实验教学剥离开来，培养一批专门教授实验课程的青年教师，减轻原本理论教学和实验教学一肩挑的物理教师的教学负担时，也能促进实验教学的专业化。唯有教学水准高的实验课出现，才能改变学生对实验活动的认知，使学生以严谨的态度对待实验，以积极的心态参与实验，从而有效地帮助学生提升科学探究能力。

（三）迎合学生兴趣，创新物理教学

高中的学习，是一场旷日持久的耐力赛，赛场中的学生一直奔跑却难以企及终点，难免有时会出现倦怠情绪。这时，一场结合了学生兴趣点的物理实验教学一定会让他们眼前一亮，记忆犹新。例如，在进行平抛运动规律的探究实验时，教师可以将一段网络游戏《绝地求生》中空投物资的动画截成几个画面来展示平抛物体的运动轨迹，让学生对平抛运动有个初步的认识。再鼓励学生亲自做平抛运动与自由落体运动的等时性实验，这样一来，学生已经大体知道平抛运动的原理，再加上教师讲解，学生能更快地实现从感性认识到理性认知的转变。课程之外，教师还可以组织物理实验比赛，设置一定的奖励，激励学生踊跃参加，在竞争中培养学生的科学探究能力。

四、结语

物理学的发展，以理论知识为基础，以科学探究为支撑。因此，要真正提升学生的科学探究能力，除掌握理论知识之外，还应该通过实验课让学生动手操作，弄清相应知识点背后的原理，教会他们用实验验证旧知识，探索新知识，真正有效地提升自身科研素质和科学探究能力。尽管目前高中物理教学已有相对成熟的模式，但要进一步提升教学质量，提高学生的科学探究能力以适应现代社会的发展需要，还需要高中物理教师对如何提升学生的科学研究能力倾注心力，下一番苦功夫。