重視科學(xué)探究培養(yǎng)探究能力

1、重視科學(xué)探究培養(yǎng)探究能力所謂科學(xué)探究（可簡(jiǎn)稱為探究）就是讓學(xué)生去模擬科學(xué) 家的工作過程，按照一定的科學(xué)思維程序去探索學(xué)習(xí)的過 程，從中學(xué)習(xí)科學(xué)方法，發(fā)展科學(xué)探究所需要的能力，增進(jìn) 對(duì)科學(xué)探究的理解，體驗(yàn)探究過程的心理感受。 科學(xué)探究使內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)與現(xiàn)行大綱中的知識(shí)點(diǎn)相比，有著顯著 的特點(diǎn)： 現(xiàn)行大綱中的知識(shí)點(diǎn)基本上只是強(qiáng)調(diào)了物理知識(shí)的學(xué)習(xí)和 技能的訓(xùn)練，而新的內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)不僅注意了這一點(diǎn)，而且強(qiáng)調(diào) 科學(xué)過程和科學(xué)方法的學(xué)習(xí)，關(guān)注科學(xué)技術(shù)社會(huì)的觀念 的滲透，注重科學(xué)態(tài)度與科學(xué)精神的培養(yǎng)。 新內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)之所以有上述的特點(diǎn)，其重要的原因在于它的組 成。舊的大綱中的對(duì)應(yīng)部分只有需要學(xué)生掌握的知識(shí)點(diǎn)及其 要求，即

2、只有新內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)中相當(dāng)于科學(xué)內(nèi)容的那一部分。而 新的內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)不僅有這一部分，還有科學(xué)探究部分?？茖W(xué)探 究不僅有利于科學(xué)內(nèi)容的探索與方法的獲得，更有利于學(xué)生 科學(xué)態(tài)度、科學(xué)精神等意識(shí)領(lǐng)域目標(biāo)的形成。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教 學(xué)中存在著以下問題：一是實(shí)驗(yàn)的研究性較弱，僅停留在能 做好實(shí)驗(yàn)的層次上；二是實(shí)驗(yàn)量小，難度不大；與生活與生 產(chǎn)實(shí)際的結(jié)合不夠；第三，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的范圍較窄，僅以物理 實(shí)驗(yàn)為主，第二課堂、實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)等內(nèi)容很少；第四，實(shí)驗(yàn) 的學(xué)術(shù)化傾向較重。教學(xué)中突出了“教”，忽視了“學(xué)”、 凸現(xiàn)了以本為“本”，忽視了以“人”為本。隨著人們對(duì)物理教學(xué)、物理實(shí)驗(yàn)是側(cè)重于為培養(yǎng)未來的物理 學(xué)家服務(wù)，還是側(cè)重于培養(yǎng)具有

3、較高科學(xué)素質(zhì)的未來社會(huì)的 公民服務(wù)的兩種不同價(jià)值取向的思考，引發(fā)了新課程改革， 為了改變以上的弊端，培養(yǎng)學(xué)生一定的科學(xué)探究能力、實(shí)事 求是的科學(xué)態(tài)度、敢于創(chuàng)新的探索精神，將科學(xué)探究引入到 物理教學(xué)當(dāng)中，設(shè)置了比較多的探究實(shí)驗(yàn)，同時(shí)也使科學(xué)探 究成為課堂的一種教學(xué)方式。例如：人民教育出版社的義 務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書物理中：初中階段總共開設(shè) 學(xué)生分組實(shí)驗(yàn) 37 個(gè)，其中屬于探究性實(shí)驗(yàn) 24 個(gè)，探究性學(xué) 生分組實(shí)驗(yàn)占了 6486%，而在舊教材當(dāng)中初中階段要求開 設(shè)的學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)只有 18 個(gè)，沒有探究性實(shí)驗(yàn)。新舊教材 相比較，新課程要求開設(shè)的物理分組實(shí)驗(yàn)是原來的 133 倍， 探究性實(shí)驗(yàn)擺到重

4、要位置。物理教學(xué)中的探究實(shí)驗(yàn)使學(xué)生手 腦并用，把學(xué)生的興趣（情感領(lǐng)域） 、知識(shí)（認(rèn)知領(lǐng)域） 、能 力（動(dòng)作領(lǐng)域）等各種心理因素融為一體，主動(dòng)建構(gòu)自己的 知識(shí)和能力，在探究中享受學(xué)習(xí)的樂趣，同時(shí)教師在探究的 課堂中享受工作的快樂。那么怎樣發(fā)揮探究試驗(yàn)的功能，培 養(yǎng)學(xué)生的探究能力呢？下面就本人在實(shí)際教學(xué)中的想法做 法，來談?wù)勛⒁獾膯栴}。一、把握科學(xué)探究程序，將教學(xué)目標(biāo)的落實(shí)分段實(shí)施 科學(xué)探究的過程是一個(gè)創(chuàng)造的過程，而創(chuàng)造力的核心是創(chuàng)造 性思維，因此，探究實(shí)質(zhì)是一個(gè)思維的過程，這個(gè)思維的過 程是模擬科學(xué)工作者進(jìn)行科研的思維程序來進(jìn)行的。這種思 維程序也就是學(xué)生科學(xué)探究的程序步驟。這種思維程序有如 下

5、的各個(gè)要素組成：提出問題T猜想與假設(shè)T制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)T進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)T分析與論證T評(píng)估T交流與合作。這一思維程序?qū)處焷碇v是進(jìn)行探究教學(xué)的一種重要的參 考模式，對(duì)于學(xué)生來講是他們進(jìn)行探究學(xué)習(xí)、創(chuàng)造活動(dòng)的重 要參考步驟，也是學(xué)生應(yīng)該掌握的重要的學(xué)習(xí)目標(biāo)。 另外，在探究過程中，為了完成探究的各個(gè)要素還離不開一 些具體的方法，如控制變量法、歸納法等等。 但是科學(xué)探究課題的選擇以及活動(dòng)的范圍、層次都要考慮學(xué) 生的年齡特點(diǎn)，注意循序漸進(jìn)。課題應(yīng)該從小到大，活動(dòng)要 從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，要求從低到高，要有一個(gè)逐步深入的過程。 整個(gè)探究活動(dòng)中要體現(xiàn)教師的引導(dǎo)作用。不同階段的探究實(shí) 驗(yàn)，有不同的達(dá)成目標(biāo)。如科

6、學(xué)探究的幾個(gè)要素的掌握，在 八年級(jí)物理中，安排了不同達(dá)成目標(biāo)的探究實(shí)驗(yàn)逐一展開。 探究能力的培養(yǎng)可以循序漸進(jìn)。學(xué)期過半時(shí)，探究物質(zhì)熔化 凝固后學(xué)生的探究能力已初步具備。在八年級(jí)（上） ，最初 的幾個(gè)探究都是非常簡(jiǎn)單的、定性的，例如第 14 頁“探究： 聲音怎樣從發(fā)聲的物體傳播到遠(yuǎn)處？”、第 21 頁“探究： 響度與什么因素有關(guān)？” 這幾個(gè)探究都是一兩步就能 解決的。 此后的幾個(gè)探究逐漸復(fù)雜， 到八年級(jí) （上） 的最后， 關(guān)于串并聯(lián)電路電流、電壓關(guān)系的探究已經(jīng)是十分完整的、 典型的探究活動(dòng)了。同時(shí)要對(duì)初中階段的探究實(shí)驗(yàn)有總體的 把握，將三維目標(biāo)的達(dá)成滲透到各個(gè)探究實(shí)驗(yàn)之中，最后使 學(xué)生的探究能力

7、實(shí)現(xiàn)飛躍。二、在實(shí)際的探究實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生自發(fā)、主動(dòng)發(fā)現(xiàn)提出科學(xué)問 題是比較困難的需要教師創(chuàng)設(shè)一定的情景，使學(xué)生通過觀察、感知、體驗(yàn)后 發(fā)現(xiàn)問題；或者創(chuàng)設(shè)一定的任務(wù)，在完成任務(wù)過程中，點(diǎn)燃 智慧的火花，產(chǎn)生探究問題。具體的操作步驟：設(shè)置問題情景任務(wù)T分析歸納情境體現(xiàn)的內(nèi)在規(guī)律T引導(dǎo) 學(xué)生提出問題。例 1 電路連接方式的探究實(shí)驗(yàn)，在未講電路時(shí)，開始就讓學(xué) 生到實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)，每組 3-4 人，（同組男女合作 效果更好），分給每組 3-4 個(gè)電鍵開關(guān)，三盞小燈珠及燈座， 電池組，若干導(dǎo)線，只提 1 個(gè)實(shí)驗(yàn)要求，就是讓三盞燈亮起 來，另外每個(gè)小組都要就實(shí)驗(yàn)提出 1 個(gè)以上表述正確的問題， 各組提的

8、問題不得重復(fù)。學(xué)生提出問題后就記在黑板上，比 賽哪個(gè)組提出的問題多。例 2 在研究壓強(qiáng)這一物理量時(shí)，提出問題的過程如下： 設(shè)置問題情境：多組相同壓力產(chǎn)生不同效果的例子。分析歸納：不同情況下壓力的效果是不同的。 引導(dǎo)學(xué)生提出問題：如何去表示這種現(xiàn)象。例 3 在鐵路旁的高山上落下的一個(gè)特別大的石塊，滾到鐵軌 上擋住了火車的去路，你給想想辦法：怎樣用最短的時(shí)間在 火車開來前排除危險(xiǎn)，使火車能順利通過呢？學(xué)生的辦法很 多：有的去找工人，幾個(gè)人一起用力拉；有的用小型裝卸工 具；有的用推土機(jī)去推；有的用棍子撬；有的準(zhǔn)備到前方通 知火車停下來學(xué)生們的回答雖然各不相同，但都透露出 解決問題的信心?！坝媚囊环N辦

9、法最簡(jiǎn)單易行呢？”這一問 既將科學(xué)探究的問題出現(xiàn)在學(xué)生的腦海，同時(shí)又將情感態(tài)度 價(jià)值觀的目標(biāo)滲透實(shí)現(xiàn)。三、探究試驗(yàn)計(jì)劃的制定要具有開放性 教師不可急于告訴和引導(dǎo)到自己或教材的要求上，以體現(xiàn)人 的智能結(jié)構(gòu)的多元性，從而培養(yǎng)學(xué)生的探究能力，達(dá)成對(duì)知 識(shí)形成多角的、豐富的理解，從而使他們?cè)诿鎸?duì)新問題時(shí)， 能靈活利用處理。讓學(xué)生制定好計(jì)劃做好實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備：包括器材、過程（表格） 在這一過程中一方面要體現(xiàn)科學(xué)家進(jìn)行科學(xué)研究的思想和方法，更重要的是使學(xué)生做事目的明確，帶著問題去 研究。學(xué)生把設(shè)計(jì)的方案提出后能得到教師和同學(xué)的認(rèn)可， 從而張揚(yáng)了個(gè)性， 會(huì)充滿自信心。 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)是一個(gè)創(chuàng)造過程， 是探究中很重要的一

10、個(gè)環(huán)節(jié)，直接影響到探究的結(jié)果。我們 的做法是，先放手讓學(xué)生大膽地去設(shè)計(jì)，小組之間、組與組 之間討論方案的可行性，哪組設(shè)計(jì)的方案好，對(duì)確實(shí)設(shè)計(jì)有 困難的教師加以積極地引導(dǎo)。例 1 怎樣將電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量變?yōu)榭梢杂^察比較的對(duì) 象。學(xué)生的設(shè)計(jì)方案令教師驚嘆，有的讓燒瓶里的空氣受熱 膨脹而使玻璃管的紅水柱上升，有的讓燈絲發(fā)熱升溫而發(fā) 光，有的讓火柴梗吸收電熱升溫達(dá)到著火點(diǎn)而燃燒，在 這五彩繽紛的答案背后，我們看到了學(xué)生探究能力的提高， 學(xué)生的發(fā)散思維和創(chuàng)造性思維能力得到了又一次的提升。例 2 在講“光的反射”時(shí)，有的組設(shè)計(jì)的方案看不出入射光 線、反射光線傳播的路徑，只能看到反射光射出的一個(gè)點(diǎn)。

11、這時(shí)需要教師加以引導(dǎo)，怎樣才能將入射光、反射光的傳播 路徑顯示出來。例 3 在探究凸透鏡成像規(guī)律時(shí)，有的設(shè)計(jì)了改變物體到透鏡 距離的方案，有的設(shè)計(jì)了改變物距與像距的實(shí)驗(yàn)方案，而在 物距與像距的改變時(shí)，有的有設(shè)計(jì)了使物體與光屏的距離保 持不變，移動(dòng)透鏡來改變物距與像距的大小關(guān)系。對(duì)這些方 案的探究，使他們領(lǐng)悟到了很多知識(shí)以外的東西。四、注重交流、評(píng)價(jià)的互動(dòng)空間，給學(xué)生提供展示的機(jī)會(huì) 滿足學(xué)生體驗(yàn)成功的快樂。得出實(shí)驗(yàn)的結(jié)論不意味著科學(xué)探 究的完成。對(duì)結(jié)果的評(píng)估、科學(xué)解釋、對(duì)實(shí)驗(yàn)的反思必不可 少。創(chuàng)造心理學(xué)信息催化理論認(rèn)為：倘若你有一種思想，我 也有一種思想，而我們彼此交流，我們兩個(gè)人將各占有兩個(gè)思

12、想，這是擴(kuò)散性。信息擴(kuò)散思想交換的結(jié)果，不只是各自占有幾種思想，還可以通過組合改造已有的思想而產(chǎn)生新的 思想，或者在新信息的刺激下，通過聯(lián)想作用激發(fā)一些有價(jià) 值的觀念，這就導(dǎo)致創(chuàng)造。所以我想重點(diǎn)要提示各位同仁， 對(duì)這個(gè)環(huán)節(jié)千萬不能忽視。評(píng)估與交流可以是自我反思、小 組互評(píng)、組內(nèi)互評(píng)、師生互評(píng)。例 1 在探究凸透鏡規(guī)律的實(shí)驗(yàn)完成以后，選擇固定物與光屏 不動(dòng)的同學(xué)， 在實(shí)驗(yàn)中走了不少的彎路， 遇到了不同的困惑， 在實(shí)驗(yàn)時(shí)，有的始終找不到像，在我提示能不能把物與屏的 距離加大時(shí)，才終于有了發(fā)現(xiàn)。交流與評(píng)估在這里對(duì)他們以 及其他的同學(xué)來說就顯得非常必要。例 2 在完成平面鏡成像實(shí)驗(yàn)探究后，有學(xué)生說：蠟

13、燭點(diǎn)燃后 煙霧污染教室、蠟燭熔化后的“油”污染桌面、蠟燭不容易 固定等原因，用小手電筒代替蠟燭是比較恰當(dāng)?shù)?。這又是一 個(gè)多么具有人性化的反思，這位同學(xué)能成為國(guó)家棟梁又何嘗 不是百姓之福呢？例 3 在“探究杠桿的平衡條件”時(shí)，實(shí)驗(yàn)完畢后，請(qǐng)?jiān)敢馍?臺(tái)的學(xué)生講述自己的研究過程和得失。由于體驗(yàn)是因人而異 的，所以每個(gè)同學(xué)的發(fā)言總是與眾不同：有的學(xué)生講了自己 研究得到的結(jié)果：動(dòng)力乘以動(dòng)力臂的積等于阻力乘以阻力 臂；有的講了自己在實(shí)驗(yàn)時(shí)的失敗之處；有的甚至講到了改 用彈簧測(cè)力計(jì)做實(shí)驗(yàn)的體會(huì)：測(cè)力計(jì)的方向一定要與杠桿垂 直?！叭说膬?nèi)心世界處于不斷生成的動(dòng)態(tài)變化中”，因而，在聽 取他人的談?wù)摵?，學(xué)生們的體驗(yàn)也在不斷地發(fā)生著變化，各 自產(chǎn)生的感受不盡相同，呈現(xiàn)出繽紛的色彩。每個(gè)學(xué)生在交 流中聽取、評(píng)價(jià)他人的體驗(yàn)，把自己已有的經(jīng)驗(yàn)與之進(jìn)行銜 接、貫通從而產(chǎn)生新的體驗(yàn)。主動(dòng)交流的學(xué)生由于自己的體 驗(yàn)得到了別的同學(xué)的認(rèn)可而獲得快樂，使該學(xué)生自己的進(jìn)一 步體驗(yàn)成為可能；體驗(yàn)行為不夠深入的同學(xué)從交流中學(xué)到更 多的知識(shí)，使之體驗(yàn)的不足得以彌補(bǔ)。在這樣的科學(xué)探究過 程中，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，使之形成良好的 科學(xué)品質(zhì)，并逐步養(yǎng)成敢于質(zhì)疑，善于交