1、初中物理科学探究教学初探摘 要：探究式课堂物理教学,实质上是将科学研究领域的探究方法引入课堂,使学生通过类似科学家的探究过程理解科学探究的本质,培养科学探究能力.在探究教学模式中,教师是组织、引导的主体,学生是探究、学习的主体.教师充分挖掘物理教材中的各种有利因素,在教师的启发、诱导下,通过学生的亲自参与和探究活动,由学生主动去发现概念、规律.在这种形式的学习过程中,学生不仅学到了知识,更重要的是学到了获得知识的过程与方法.这样做培养了学生的主体意识、科学探究能力、实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神.关键词：探究巧设问题情景设计课堂活动关心周围事物迎接未来科学技术的挑战，最重要的是坚持创新
2、,创新是一个民族的灵魂，是一个国家兴旺发达的不渴动力。以培养创新精神和实践能力为重点的素质教育是当今教育改革的主旋律。如何转变教育观念、弃旧汲新，培养出一代有扎实基础、有创新精神、有开拓能力的高素质人才是当今教师的首要任务。因此我们要从变革旧的教学方法、建立新的教学策略入手，结合学生的认知规律和教学规律，进行物理教育创新，积极探索科学探究式学习。“科学探究”这一理念的本质就是以培养学生创新精神和创造能力为目标的一种教学手段。现结合教育教学实际，从以下三方面体现探究的过程和实现对学生探究能力培养的过程。一、巧设问题情景，激发学生的探究意识问题与疑问是探究式学习的起点，也是探究式学习的一个基本特征
3、。初中物理探究式课堂教学，必须努力创设物理问题情境，让学生在物理问题情境中不断地发现问题，提出问题探究活动是学生围绕科学性问题展开的。但探究的问题是不是一定要完全由学生自己提出来，或者我们是不是一定要等到学生自己能够提出好的探究问题之后才能组织探究性学习活动呢？我想，在课堂教学中，教师设置问题情境，并通过引导优化和集中学生的问题，然后再筛选出那些可能会引发富有成效的探究活动的问题，与学生提出好的问题同等重要。有时这样的程度也不容易达到，也完全可以由教师直接提出探究的问题。根据老师提出的问题，学生也完全可以进行有高度探究性的学习活动。而且，只要学生真正卷入了探究知识的过程，就会提出这样那样的问题
4、。因此，教师要善于巧设问题的情景，培养学生提出问题的能力，激发其创新意识。问题的情景可以从以下几方面进行创设：1、具有悬念情景的问题悬念，能引起好奇、追究答案的强烈愿望，能激起学生学习新知识的热情和动力。教学中，在学生已有知识、经验的基础上，提出新问题，揭示新矛盾，故布疑阵，巧设悬念，能引起学生认知的冲突，激发他们探求新知的欲望。例如，讲过沸腾的知识以后可问学生：一锅烧开的水里，放一杯冷水，不让开水进入，杯也不触及锅底，问经过一段时间的烧煮，杯中的水能不能沸腾？大部分学生都认为是可以沸腾的，教师再进行实验让学生观察，学生会发现结果是出乎预料的。这样学生的好奇之火就被点燃，激起了他们非弄清楚而后
5、快的积极的学习动机。随着学习的深入，对沸腾、沸点等知识的领会就会更加深刻。悬念的诱发和解决，使得学生不知不觉地以轻松愉快的心情掌握了知识。2、具有虚拟性情境的问题虚拟的情景，能引起想象、追求美感的美好心理，能唤起学生天然的审美心理。教学中，虚设一个与真实的物理知识相反的条件，由此推出一系列想象性的荒谬结果，从反面的荒谬获得对正面真实的确认，例如，假如光的传播需要介质，太阳发出的光就传不到地球，世界将一团漆黑，不见天日；假如可见光的波长是很长的，甚至超过了地球的直径，光的衍射极易发生，地球上将只有白天，没有黑夜；假如能造出一艘速度大于光速的飞船，我们坐着飞船去追逐地球远古时代发出的光在宇宙空间的
6、传播，经过一段时间，我们再回过头来就能看到远古时代地球上所发生的一切。再如，假如没有重力，没有摩擦，没有惯性，没有大气压，没有导体想象开去，使学生看到了一幅幅奇妙的景观。课堂中，虚拟情境的创设和展开，就像引人入胜的故事中的一个个片断，随着故事情节的发展，激动人心的场面达到高潮，学生的学习热情和积极的思维活动就会被唤起。虚拟情境以其科学美的逻辑推演，将学生领入与现实世界有着强烈反差的想象境界，想象力得以自由驰骋，灵感的火花时时爆开，欣赏美、创造美的情感得到了极大的激发，创新意识也就得到激发。3、具有开放性情景的问题新情境问题都具有很强的开放性，有助于培养学生的发散思维能力、独立思考能力和独立解决
7、问题的能力。教师可以设计一些开放性的问题，从社会热点到生活实际不一而足。例如，讲物态变化时可以设计这样一个问题：在严寒的冬天（尤其在北方），当手去抓户外的金属时，常会感到金属粘手。这是什么原因造成的呢？请通过实验来进行研究。在实验前，你应当对可能的原因做出假设，然后设计实验对假设进行检验。你的假设可能不止一个，你用于检验假设的实验也不止一个。分析：当你用手抓冰箱冷冻室里的食品，手会有相同的感觉，当你戴上干燥的塑料薄膜手套去抓冷冻室里的食品时，手便不会有这种感觉。这可以证明在严寒的冬天，手被户外的金属粘住，是因为手上的水分被凝固成冰而造成的。但本题只是呈现一个问题情景，要求学生自己根据问题提出假
8、设，并设计检验假设的方案。学生在解决这个问题时往往不是一举成功的，而要经过许多曲折。题目鼓励学生开阔思维，勇于提出多个不同反对假设和检验假设的多个方案。这种开放性增大了学生获得正确结论的可能性。又如讲重力知识时，可以设计这样的问题：请根据月球上的一些特征，讨论假如我们生活在月球上，将会出现哪些奇异的情景。这是一个开放性较大的科学探究问题，要弄清楚这个问题，学生首先需要通过求助图书馆、网络或成人，自主地获取有关背景知识，如：（1）月球表面没有空气；（2）月球表面重力加速度是地球表面的 1/6；（3）月球表面没有磁场。然后借助这些信息展开丰富的联想。这个开放性问题的答案并不确定，只要合理，都是允许
9、的。因此，开放性问题可以没有现成的结论，甚至有的尚有争议，但它对培养学生的科学民主意识、科学评价能力、科学决策能力，提高科学创新素质是十分有益的。其实社会热点问题、实践中的技术问题有很多并非唯一正确的答案，但在我们传统的教学中却把复杂的问题简单化了，对所涉及的问题都力求给出一个“标准答案”，以致于使学生误认为要么对，要么错，别无选择，束缚了学生的创造性思维。二、精心设计课堂教学活动，引发学生的探究热情1、教师的主导作用和学生的主体作用物理教学课堂应该与其它学科教学一样。是教育教学的主渠道，要重视整体性原则。做到师生互动，这就是说以教师为主导，更要以学生为主体。以教师为主导，要求教师起向导作用、
10、导演作用，运用各种媒体手段创造适合于学生学习的情景。以教师为主导，要求教师做学生学习的伙伴与合作者，以教师为主导是为了更好地落实以学生为主体。主导与主体是一个辩证统一体。强调学生的自主学习，但并不忽视教师的指导。应该特别强调教师适时的、必要的、谨慎的、有效的指导。不能按照老套的教学模式、满堂灌、反复操作、重复训练等虽然可以提高课堂教学的密度，但很不利培养学生科学探究能力、实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神.2、开展合作学习现代社会生活和科学工作中，各种方式的交流合作十分重要，许多工作不可能由单独的个人完成。因此，合作的意识是现代人的一种必要的品质。物理课的特点决定了大多数的探究活动都需要合
11、作完成。在探究活动中，需注意学生这方面良好素质的形成。合作学习将个人之间的竞争转化为小组之间的竞争。教师可根据自己学生的实际情况，将学生分组，一般基础较好的班级小组人数可以少一些，基础较差的人数可适当多一些（一般以 2 至 6 人为宜），以充分发挥学生群体的互补作用，弥补教师难以面向有差异的众多学生教学的不足，学生的认识更加完善。更为重要的是，在讨论时大家积极开动脑筋，思维与思维的碰撞产生了智慧的火花，创造性思维被激活，能力也得到了培养，从而真正实现使每个学生都得到发展的目标。在实验活动中，小组内要明确分工，各自完成相关任务，从不同的信息源中寻找相关信息，充分发挥每个组员在探究活动中的作用。当
12、然，还应进行角色的转换，以便每位同学都能得到机会均等的全面练习，使一些成绩较差的学生也能参加到探究的行列中，逐步提高他们的学习能力，如：探究物体运动速度的变化的活动中，要由小组内成员分别完成计时、测距以及运动员等工作，任何一方面的失误都会影响到探究活动的完成和结果。学生在合作交流的过程中充分体验合作的乐趣、成功的喜悦和群体的力量，同时也体会到自己的努力和贡献是有价值的。以使课堂气氛自然活跃，有利于学生的探究学习。3、设优美和谐教学环境及民主宽松的氛围为了克服学生（特别是一些基础较差学生）的心理障碍，鼓励学生大胆探究，应在课堂里创设优美、和谐教学环境，比如可在学生进入教室时播放一些音乐，但更重要
13、的是教师更应创造一个民主宽松的氛围。教学过程实质上应是一个师生平等交流的过程。我们的物理课堂要真正实现教学民主化。我们在教学过程中要平等地对待每一个学生，还要求我们在教学过程中要注意激发和保护学生的学习积极性，鼓励学生发表新的见解、新的思路。对学生的错误或片面认识要加以正面指导，不要轻易否定学生的意见，不能冷嘲热讽，以免挫伤学生主动学习的积极性。要给学生一个展现的机会，即不但展现能力、展现学习成果、还展现个性，让学生在展现过程中认识自我，发展自我，引发学生的探究热情和敢于创新的探索精神.4、加强物理学研究方法指导，引导学生掌握学习、探究的钥匙我们教师要确立“教会学生学习”的观念，在课堂教学中加
14、强学习方法的指导。初中物理教材中，潜存着许多物理学的研究方法，如“研究电流产生的热量与什么因素有关”“研究决定电阻大小的因素”中的控制变量法；“研究电压”中的类比法；“研究物体不受力，将会怎样”中的推理法；“研究力的概念”中的归纳法。另外，实验、观察、假说、比较、尝试、模型、理想化、抓主要因素等，也都是物理常用的研究方法。在探究式教学中，教师应结合具体学习内容，适时对学生进行上述研究方法的教育，让学生体验和学习研究物理学的基本方法。三、引导学生关心周围的事物，培养良好的探究品质1、运用现代教育信息技术教师可以利用媒体中有关科学技术发展的报道，引起学生对科学技术的兴趣，培养学生关注科学技术发展的
15、意识，适当运用多媒体、网络等信息资源，为学生创设新的学习环境。例如，教学运动与静止时，可以用电脑多媒体播放夜空中的流星，暴雨前的乌云，小溪的流水等画面，以及夏日的蝉声，冬季树梢的“鸣叫”。让学生深切感受自然界的运动。教学声音的产生与传播时，引导学生通过各种途径发出声音，研究声音产生的原因。在这样真实的游戏情境中，学生们通过手的触摸，泡沫球、乒乓球、小纸屑的跳动，甚至发声体本身的振动（模糊的边界），深刻领会物体发声的原理。这些做法都有利于培养学生的探究品质，拓宽他们的知识面，激发他们的发散思维和创新意识。2、参加课外活动科学教学应当是开放的，培养学生的科学素养仅仅依靠课堂教学是不够的。课外活动是
16、课堂教学的延伸。通过课外活动，学生不仅可以丰富经验、开阔视野、活化知识，而且可以根据自己的兴趣开展各种活动，充分发挥各自的特长，培养创新意识和提高实践能力。教师应根据教学、学生和校内外的实际情况开展各种课外活动，将课堂教学与课外活动紧密结合起来。例如，开展科学技术小组活动和参观博物馆、科学技术馆、动植物园、农业生产基地、工厂、城市垃圾处理场等。此外，物理教学时还应注意对学生科学精神与科学态度的培养，把培养学生健全的人格作为物理教学的重要目标加以落实。例如在物理教学中可有机地介绍物理学家研究物理的方法，介绍他们的坚强的意志、毅力和优秀的品质。介绍他们探索物理学奥秘的献身精神。通过这样的教育不仅使
17、学生学到了物理知识，更使他们学到了科学家的实事求是的科学态度与优秀品质，从而激发学生热爱科学，敢于创新的探索精神。当然这些内容的教学组织要恰如其分，不能喧宾夺主。总之，培养学生的探究兴趣，激发学生的创新意识和实践能力。从而使学生产生真正在探索和发现的心理，真正感受到学习物理的乐趣。诚然，要达到这一目的，教师必须更新教学观念、教学方法，接受新的教育理念，拓宽自己的知识面，加强自身实践动手能力。这样，我们在教学中才能“游刃有余”。所以，教师应努力营造这样一种环境：教师和学生一起以科学探究的精神，积极主动地探索、认识自然界。这样，学生的创新能力就能不断地得到提高。 参考文献：1、物理课程标准中华人民共和国教育部制订（实验稿）2001.72、浅论物理教学中的创新教育王志中物理教师 2000 年第 1 期3、 透 视 科 学 探 究 性 学 习 人 民 教 育 2002 年 第 9 期4、 关于学生科学探究的思考阚明刚中学物理教与学 2002、65、 探究式学习：含义、特征及核心要素执笔：罗星凯 广西师范大学科学教育研究所所长、教授、博士李萍昌 广西师范大学科学教育研究所 2000 级硕士生“科学探究性学习的理论与实验研究”课题组教育研究
