高中物理科学探究教与学的实践探索人教版

“科学探究”教学的实践探索

厦门外国语学校钱永昌

摘要：“科学探究”是新课程大力倡导的科学课堂的学习方式之一。本文结合多年中学物理科学探究教学实践的感悟谈科学探究教学中的教学起点、教学基础、重要手段、不可忽视的培养目标以及教学实践中教师应把握的问题等，全文更多展现的是具体实践中的应对策略。

关键词：科学探究物理课堂教学实践探索

近年来本人在物理课堂教学实践中就“科学探究”教学模式进行一些有益的尝试，体会到“科学探究”教学实践中存在着一些值得深入探讨的问题。下面就如何提高“科学探究”的教学效益，培养学生科学素养谈几点体会和反思。

1激发浓厚的探究欲望是“科学探究”的起点

学习者围绕科学性的问题展开探究活动是“科学探究”的重要特征之一。但并非所有的科学问题，都会引起学生的关注，并保持浓厚探究的兴趣。如果教师所展示的问题情境不足以引发学生足够的探究欲望，“科学探究”教学就会无从下手，一开始就陷入尴尬的局面。如在《电磁感应》一节教学中，若一开始教师就提出：电流周围会产生磁场，那么是否可以通过磁场产生电流呢？这样由于没有必要的过度和探究情景的设置，学生对所探究问题的意义和怎样探究缺乏足够的认识，接下来的探究就很可能出现冷场。那么怎样才能有效的激发学生的探究欲望呢？

1．1创设新颖有趣的问题情景

创设新颖有趣的问题情景，有利于吸引学生注意力，使科学探究的课题更能激发学生自主探索的欲望。例如在《探究影响滑动摩擦力大小的因素》一节教学的引入中，我利用多媒体课件展示奥斯曼土耳其帝国军队利用在木板面上涂大量的牛油以减少它对舰艇滑动摩擦力的做法，借夜色掩护悄悄将80艘舰艇通过陆地绕过对方的海上封锁线，到达目的地的历史战争故事情景。这样，大大地激发了学生探究该课题的兴趣，使随后探究开展得更加顺利。可见，创设一个学生乐于探究的情景十分重要。

1．2展示学生熟悉的物理现象

有些问题学生平时司空见惯而并未加以注意，让学生从这些熟悉的问题入手则有利于培养他们对身边小事物的兴趣以及发现问题的能力。例如《大气压》一节的教学中，可以让学生观察桌面上的塑料挂衣钩并思考为什么将它按在桌面时，要正面地拔出十分不容易。这样做不仅有利于启迪学生的思维而且还让学生真真切切感受到身边的大气压。

1．3提出具备选择性和开放性的探究课题

学生是由不同的个体组成，他们的生活环境、人生经历、个性差异均大相径庭。因而他们对问题的探究角度和侧重点必然也有所不同。要激发所有学生的探究欲望就要求教师提出的探究课题要有选择性和开放性。尽量让不同小组的学生有自主选择的机会和权利。这样，不同的学生才能结合各自的专长和兴趣做适合自己的探究课题。有时甚至可以允许学生针对某一课题自主提出自己想要探究的问题。

2、良好的实验技能是“科学探究”的基础

物理学是一门以实验为基础的自然科学。物理学的许多理论和定律都是人们通过实验总结出来的。物理课堂教学中的“科学探究”当然也离不开实验。学生的猜想和假设一般都需要通过实验进行验证。那么如何才能突出实验在“科学探究”中的基础地位，培养学生良好的实验技能呢？

2.1引导学生掌握基本的实验方法和实验技能

实验的方法包括理想模型法、控制变量法、微小量叠加法等等。实验技能主要指实验仪器的基本操作

技能如：实验仪器的操作、测量仪器的读数、误差的分析、数据处理等技能。学生只有掌握好基本的实验方法和实验技能才能进行规范化的探究，圆满、高效完成探究任务。例如在《自由落体》一节的探究教学中有的学生提出应用打点计时器和纸带来分析重锤下落的运动规律。而在接下来的实验中如果他们对打点计时器的使用、实验过程中的误差控制、纸带数据的处理方法等不是十分清楚，那么他们就可能得不出正确的结论，有时甚至还可能得出截然相反的结果。

2.2让实验渗透到“科学探究”的全过程。

实验在“科学探究”中决不仅仅只是一个环节，它应该有机渗透到“科学探究”的全过程，即使在猜想、假设等阶段就要让学生动手尝试，做到边实验、边思考、边讨论。可以说尝试与实验是科学决策的前提，也是科学探究的重要内容，更是科学探究进行总结与分析的基础。学生创新的想法有时只是漂浮不定的一个闪念，它急需通过动手实验加以证实和强化。有时还需要面对实验器材，学生的富有个性想法才会喷涌而出。例如《电磁感应》一节的探究教学中，我在教学一开始就提供给学生大量的实验器材：不同量程的电流表、电压表、条形磁铁、蹄形磁铁、线圈、导线、滑动变阻器、开关、电磁铁、电池、打点计时器、电动机、学生电源等。并且允许学生边实验，边探究。结果学生的创造力被极大的激发。他们有的用电压表来探测电磁感应时产生的感应电动势，有的通过两个条形磁铁同向合并、反向合并来改变闭合回路的磁通量变化率以深入探究影响感应电流大小的因素，还有的学生大胆尝试通过连接打点计时器和用手转动电动机等方式均获得了感应电流，这样通过尝试与实验就比较容易让学生突破思维障碍，产生创新火花。因此，贯彻以实验为基础的思想，突出“做中学”的科学教育理念，让学生在探究的始终均有动手的机会对“科学探究”具有十分重要的意义。这样，不仅有利于激发学生的探究兴趣，也有利于点燃学生创新的火花。

2.3正视实验小组间存在的差异

分小组进行实验探究是“科学探究”中不可或缺的环节。教学实践中经常会遇到，面对同样的探究课题有的实验小组早早就探究完毕，而另一些实验小组却迟迟不见进展的现象。那么，怎样处理实验小组间存在的差异呢？

我认为首先应合理建立实验小组。尽量做到“组间同质，组内异质”即让各小组间保持相当的水平，而小组内各成员优势互补。其次应明确小组内各成员的职责，让组内成员相互间学会交流、协作和分享。另外，在学生进行小组实验时教师也应积极介入。教师要不断巡视教室并倾听和观察小组的行为，及时发现实验中存在的问题，对相对落后的小组应多加点拨和必要的指导，同时对他们也要有积极的期待和耐心的等待。必要时还应该鼓励不同的小组进行交流与合作。

3应用计算机整合教学是提高“科学探究”教学效益的重要手段

应用信息技术优化物理科学探究课程教学，意味着信息技术不再仅仅是一种技术手段，而是一种学习方式的根本变革。信息技术在学生自主学习、主动探究、合作交流等方面有明显的优势，学习者将从传统的接受式转变为主动学习，形成一种将书本知识与社会信息相结合、教师传授与自我探索相结合的观念和模式。

信息技术为学生在学科教学中的探究学习提供了技术工具和环境氛围。如我们曾借助《Macromedia Flash》，制作“连通器、船闸”课件让学生探索连通器的特点、原理、应用以及船闸的工作过程等；制作“汽油机、柴油机”课件让学生通过动态的模拟实验探索汽油机、柴油机的工作过程与原理……这样，学生在探索中学习，在尝试中获得成功的体验，对所学内容就有更深层次的理解。应用计算机整合教学，同时有助于学生对物理概念之间联系规律的理解和物理图景的动态分析。又如物体密度的测量、阿基米德实验、杠杆的平衡条件的探究等，学生可以利用课件自己设计实验，通过人机交互对话框调整参数，探究不同参数状态实验情况并获得相关的实时数据。网络虚拟实验环境还可以提供一些学生在现实中无法体验的情景，可以为学生就一些需要进行实验而缺少实验条件和实验环境的探究学习内容提供帮助。诸如《MacRomedia Flash》、《仿真物理实验室》等平台，为学生提供自我动手、探索问题的模拟实验环境，学生面对问题时，可以使用它们做模拟实验，来发现、总结一些规律。

我们利用信息技术可以做到创设物理探究情景、模拟物理探究实验、查询探究信息、处理探究实验数