物理教学中科学探究能力的培养

1、物理教学中科学探究能力的培养瑞金市丁陂初级中学 陈东生初中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。  在物理教学中，教师应该创设多样化的教学情境，重视学生科学探究能力的培养。一、注重科学探究要素， 培养科学探究过程  (一)发现问题与提出问题  发现问题和提出问题对科学探究具有重要意义。如果没有发现问题、不能提出问题，科学探究便无从谈起，因此，发现问题和提出问

2、题是进行科学探究的前提。同时，科学探究过程是围绕着所探究的问题展开的，正是由于有了明确、具体的探究问题，才能使探究过程具有明确的方向，使探究能沿着合理的假设一步一步走下去，可以说，问题是各个探究环节的核心。    (二)猜想与假设  猜想不是胡猜乱想，猜想是应用现有的经验和知识对问题中的事实寻求可能解释的过程。尽管所提出的猜想不一定是最终的科学结论，但对问题成因的猜想仍需要有一定的依据，这依据就是上述要求中所述的两点：一是已有的经验和知识，二是科学事实，即前面所说的“问题”。    (三)实验论证  科学探究需要通过具体的操作来获取证

3、据和验证假设，制定探究计划、设计实验方案，将把探究的猜想与假设落实到具体的操作方案上来。在进行实验与收集数据时，如果由于实验环境的影响、实验条件的改变或者由于实验者的疏忽，造成所收集数据的失真或部分失真，将会对探究结果产生严重影响，甚至有可能得出与真正的科学结果完全相反的结论。    (四)评估与交流  评估是探究过程的重要环节，评估能优化探究的方案。通过对科学探究过程和结果的评估，从中扬其所长，克其所短，不仅能使探究的方案得到改进，而且在评估和改进方案的过程中，能增长知识，提高相关技能，为以后对类似课题探究方案的优化奠定了较好的基础。 二、 注重实验教

4、学，培养科学探究能力  物理学是一门以实验为基础的自然科学。初中物理新课程的各个模块均安排了一些典型的物理实验，对其所要解决的问题进行了精彩的验证或探索。物理实验从确立实验目的到设计实验直至最后的结果分析，其实验过程实质就是科学探究的过程，因此物理实验是培养学生科学探究能力的重要途径。然而，过去教师在教学过程中，往往是应用经过几次消化了的材料来讲授，或者经过抽象的理论分析加以表述，把已有的知识进行系统归纳，形成简明扼要的理论体系。 为了培养学生科学探究的能力，我们可以以实验为载体，例如把电阻与哪些因素有关的问题尽可能设计成富有探究性、创造性，并具有可操作性的实验或实践课题。

5、比如：（1）提出问题：由教师直接提问电阻与哪些因素有关？  （2）猜想与假说：由学生思考并互相补充得出电阻可能会跟材料、长度、横截面积、温度等因素有关。（3）制定计划与设计实验：引导学生制定利用控制变量法来进行实验的计划，思考需要测量的数据与可能需要的实验器材，选择好实验器材。 （4）进行实验和收集证据：对学生进行分组，并各选择一个因素进行实验研究。  （5）根据证据进行解释：由各组选派代表，提供实验数据并作出解释：  （6）交流与检验：引导学生从实验数据上推导结论，将其与学生的实验结论进行比较，引导学生进行实验误差分析。  事实证明，学生通过

6、实验获得的学习效果与科学探究能力发展，比教师做演示实验或在黑板上讲理论的效果要好得多。只有在实验基础上建立了正确的、经得起实践检验的理论，才能由表及里，达到对客观事物的规律性认识。在物理教学中，创造条件加强探究性实验教学，是培养学生实践操作和科学探究的能力、发展新知的重要途径。 三、渗透物理学史，培养科学探究能力的有力示范  物理学史是人类在物理领域认识自然、改造自然、获得知识的历史记录。无数的科学家为物理学大厦的构筑付出了艰辛的劳动，才结出了今天造福万民的智慧之果。人们在回顾物理学史时总会感慨万千，而在以往的物理教学过程中，我们通常更关注物理学科知识对于学生科学态度、科学

7、精神的教育，而忽视了物理学史在培养学生科学探究能力的示范作用。 物理学的每一步发展，都离不开科学探究；物理学的科学观和研究方法的演化、变革与发展就是一个探究的过程。在这过程中，存在着许多有价值的历史争论，尽管在物理教材的知识体系中并未留下太多痕迹，但是如果我们在物理教学中能适度地涉及这些内容，无疑会让学生随着历史的争论而深入当初科学探究的每一环节中去。 比如牛顿在1672年发表了关于光和色的新理论一文，认为光具有微粒的性质，在当时就引起了物理学界极大的争论，胡克就曾质问牛顿为什么光束相交时不发生碰撞（即“光为什么不为光自身所散射”）。物理学家托马斯·杨通过双缝干涉

8、实验证明了“光的波动说”的正确。从“光的微粒说”到“光的波动说”，再到“光的波粒二象性学说”的提出，其中所包含的对于科学的每一次质疑与推敲，都会给学生以极大的智慧启迪。科学家的思路是怎么产生的，他是如何思考的，他用了哪些方法质疑，从哪些角度质疑，而最终这些疑问又是怎样在实验和理论研究中得以深入并最终获得结论的，而这些结论还有哪些疑问等等。 所以，物理学史本身作为科学探究的历史，也应当让其更加突出探究历程，为学生进行自己探究开阔思路，加深对科学探究过程的理解并发展科学探究能力，使教育功能更加完善地得以发挥。 四、授以方法，培养科学探究能力路径 能力与方法是密切相关的

9、，教师要培养学生科学探究能力，就意味着要帮助他们掌握完成某种科学任务的方法。物理学方法是指人们在学习或研究物理问题的过程中发现问题、提出假说、搜集事实、作出解释论证等所遵循的途径和使用的手段，实际上是思维的方法和程序。物理学研究方法，主要是以观察和实验为基础，经过科学抽象，运用数学工具，概括总结出实验规律，然后经过实践的检验，发展为物理理论。 物理学方法是物理学发展的灵魂，是以知识学习到能力发展的桥梁。物理学方法是指物理学的具体科学方法，通常认为有：观察法、实验法、理想化方法、类比方法、假设方法和数学方法六种。教师如果能以物理学方法为线索组织教学过程，实施知识教学与物理学方法教育的良好结合，必然使教学过程更符合学生的认识规律，也更有利于培养学生的