在物理教学中科学探究思想的构建

在物理教学中科学探究思想的构建

摘要当前，基础教育课程改革正在深入发展，今年颁布了高中物理课程标准，拉开了高中物理课程改革的序幕。从国内外物理教育改革的发展趋势和研究成果来看，应当用科学探究的思想指导高中物理教学改革。科学探究体现了物理学的本质特征，是物理教学的重要组成部分；科学探究与物理知识的建构是统一的过程:科学探究能激发学生学习物理的内在动力，使学生更加有效地学习物理。

关键词科学探究物理教学

新课标明确提出物理课程的目的是提高全体学生的科学素养；在课程结构上注重共同基础，体现选择性；在课程内容方面体现时代性、基础性和选择性，设计了模块课程供学生选择，这是课程改革的一项重要举措。然而，要真正落实新课标的要求，促进学生科学素养的全面发展，则需要深入开展课堂教学改革，改变以知识传授为主的传统教学方式，逐步形成以促进学生发展为主的现代物理教学方式。即在物理教学中融入科学探究思想。因此，如何理解科学探究和怎样用科学探究的思想指导物理教学改革就成了一个重要的研究课题。

一、对科学探究理解

常言道：“授人以鱼，不如授人以渔。”教师给学生的知识，就数量而言毕竟是有限的，而教会方法，以此来研究问题却可以是无限的。因此，在使学生掌握物理规律的同时，更重要的是让学生掌握

获得知识的程序和手段，学会科学的研究方法，能进行科学的思维。目前，物理教育界对于科学探究有不同的理解和认识。有一种观点认为，只有把学生放开，让他们自己发现问题，自己动手实验才是科学探究，才是探究式的学习方式。这种观点是对科学探究的狭义理解，只看到了科学探究的自主性和操作性层面，而忽视了科学探究的本质含义。

从物理教育的角度来看，我们可以从以下三个层面来理解科学探究：首先是观念层面，科学探究体现着现代科学观。学习物理的过程是一个不断转变对自然界的原有认识和观念的过程，是一个自觉的实现观念自我更新的过程。对学生而言，其个体的认识也需要在探究过程中不断发展和改变。第二是思想方法层面，当代科学教育理论认为，科学探究没有固定的模式，但有一些可辨别的要素，如提出科学问题、建立假设、搜集证据、提出理论或模型、评估与交流等，这些都是科学思想和工作方式的体现。在物理课程标准中，根据这些要素提出了对学生理解科学探究和发展科学探究能力的

要求。第三是操作技能层面，任何实验探究过程都需要某些思维和操作技能，如控制变量、使用仪器、记录和处理数据等。因此，除了第三个层面要求学生必须动手实验之外，以上两个层面都可以以多种方式渗透在教学过程之中。

二、在教学中的融合

物理课程难教又难学，老师的教与学生的学之间存在差异，这是国际物理教育领域面临的共同难题，中学生对物理的理解和认识是

通过亲身经历的学习过程而逐渐形成的。因此，物理课不应当是听课、记笔记、做实验、做习题的结合，而应当是在教师的指导和帮助下不断探究物理现象的本质与内在联系的过程，将科学探究作为物理教学改革的指导思想，表明传统的教学方式不能帮助学生有效地学习。结果表明，探究式教学比较符合学生的认识和发展过程。任何物理教学内容都是科学探究过程与结果的统一，都是一个发现和提出问题直至问题解决的过程，只是在以前的教学中忽视了作为过程的科学探究方面，常常将科学的结论直接告诉学生，让学生理解和运用，使科学的过程与结果分离开来。在目前条件下，用科学探究的思想指导物理教学改革应当是可行的，关键在于教师对于探究性教学的认同和对于有效的物理教学的责任感，用科学探究的思想和观念指导物理教学，教师首先要创造一种探究学习的课堂氛围，使学生逐步体验和认识到，学习物理就是在教师的引导和帮助下不断探索周围的物质世界，不断发展自己的认识和探究能力，形成科学的思维方式和行为习惯的过程。其次，教师要从科学发展的角度认真分析和研究教学内容，科学提出和解决问题的研究方法；在充分了解学生的原有认识和思维方式的基础上，从学生发展的角度把握每一个重要物理问题的提出、研究和解决过程，针对学生的实际将大问题分解成小问题，最后转化为学生感兴趣而又能够解决的问题。如憨态可掬的不倒翁可帮助我们理解重心与稳度；活泼可爱的“猴荡秋千”可帮助我们理解演单摆的周期及自由振动、受迫振动；千变万化的万花筒可帮助我们理解光的反射。如此等等，妙

趣横生，倍受青睐，有助于提高学生的学习兴趣和实验热情。总之，生活中处处有科学，处处有学问，只要我们启发学生认真观察生活、积极思考，他们就会提出许许多多个为什么。从生活走向物理，从物理走向社会，有助于学生形成从客观事物的感性认识入手来探索物理知识的好习惯。第三，给学生提供研究所需的仪器、数据或资料，引导学生用科学的研究方法和思维方式来探究问题的答案，尝试自己解决或通过合作学习解决这些问题。在学生遇到困难时，可以采用多种方式（如多媒体教学等）展示或重现物理学家的探究过程和思想方法，给学生以启迪。在这个过程中，引导学生主动寻求和建立知识之间的联系，自主建构对物理世界的认识。只有这样，物理课程标准提出的三维目标才能在学生身上真正实现。

从物理学的发展历程来看，伽利略开创了实验研究的先河，他对自由落体的研究堪称科学探究的典范；牛顿经过对天体运动的长期思考，最终发现了万有引力，将地球与天体的运动规律统一起来，又何尝不是科学探究里程中的丰碑？电磁感应定律是法拉第实验

探究的结果，麦克斯韦预言则是理论思维的结晶。物理学革命的标志——量子论和相对论的创立，哪一个不是科学探究的辉煌成就？因此，科学探究的思想在物理教学改革中是重中之重。

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部：《全日制普通高级中学物理课程标准》。

[2]connecting physics education research with teacher

education, ipec. 1998.

[3]lillian c. mcdermott: physics by inquiry，john wiley & sons, inc. 1996.

[4]郭玉英、卢俊梅译：“为概念转变而教”策略综述，《物理教师》2003年5、6期