如何培养学生物理科学探究能力

科学探究活动在物理课教学中处于非常重要的地位, 它包含提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作等要素。它不仅可以使学生体验到探究的乐趣, 还可以形成正确的思维方式, 培养发现问题、分析问题和解决问题的能力, 是培养学生科学素养的重要途径。如何为学生创造良好的探究学习机会, 自主地获取科学知识, 增长能力, 形成正确的科学态度, 是我们教师当前急待解决的问题。

一、用多媒体课件来调节学生的情绪, 激发学生的探究欲望

初中学生作为人生从少年期向青年期过渡的特定阶段, 情绪的最大特点是强烈性和不稳定性。如果不注意初中学生情绪特点, 在教学中扬长避短, 趋利避害, 教学效果将会大受影响。从物理课的编排来说, 物理课多被排在上午3、4节或下午1、2节, 这时, 学生经过语、数、外等课程的磨练, 不少学生有了挫折的情感体验, 在上物理课之前, 就已表现出无精打采、消沉等消极的情绪。因此, 在物理教学之前播放音乐, 利用远程资源做多媒体课件教学, 培养学生乐观、热情的积极性情绪, 对培养学生的探究能力起到事半功倍的效果。

二、激发学习兴趣, 诱发探究动机

“兴趣是最好的老师”。学生在学习活动中, 对自己感兴趣的现象、原理、规律等, 总是主动、积极地去认识、探究。因此, 在教学中, 应设法激趣, 以诱发学生的探究动机。要激发学生的兴趣, 就要把握“从生活走向物理, 从物理走向生活”。如我在教学初中物理新教材第二章第一节《声音的产生和传播》时, 提前一天布置学生在家寻找一些能够发声的简单物体如木片、梳子、铃铛、音叉、鼓、纸哨等。在课堂上, 我先让学生摆弄这些器具并使其发声, 同学们用敲、拨、拉、吹、弹、摇、拍等方法, 都使物体发出了声音, 这样让学生自己去感受“声音的世界”, 由此进行“从生活走向物理”的情景导入。然后提出问题:声音是怎样产生的?激发学生兴趣, 引导学生进入物理探究角色。学生通过看、听、摸, 动手做各种发声的实验, 然后再经学生讨论, 老师点拨, 得出物理结论:声音是因物体的振动而产生的。了解这一规律后, 还要注重引导学生“从物理走向生活”。如让学生用手触摸自己讲话时的喉咙振动, 观察和解释蝉鸣现象等。

三、创设良好的情境, 营造探究的氛围

在平时的教学活动中, 我们应尽可能创造条件, 引导学生通过自主的活动, 让他们在科学探究中去体验、学习、感悟, 从而真正领悟科学的思想和精神, 在愉快而轻松的氛围中获得科学知识、科学方法和基本技能。在学习“光的折射”一节时, 我为每一名同学分发了一烧杯热水 (热水的水雾可用于显示光在空气中的光路) , 一只激光手电筒, 一张硬白纸片, 一只空塑料杯, 一只长吸管等, 让学生在学习了光的直线传播及光的反射的基础上, 自主探究光的折射规律。得到的结论比平时单纯由老师演示得出结论要好得多。我相信学生们在经过了这样的活动过程后所获得的知识, 一定会比通过常规的学习方式所获得的有质的升华。我认为可从如下几方面给学生提供一种宽松、活泼的学习情境:允许学生打断老师的讲话或对老师的观点提出批评, 随时讲出自己的探究体会或好的解题思想方法;容忍那些与众不同、行为古怪、有独创性的学生;鼓励学生指出老师的不足, 修正老师的错误, 战胜老师, 超越老师;有计划提出问题, 有意识地设计错误, 让学生去发现、去探究, 创设师生交互、生生交互的氛围。

四、重视教师的引导, 教给学生探究的方法

学生探究的问题提出后, 在进行假设、制定计划与设计实验、实验验证和分析与论证的各个环节中, 教师应自始至终起好引导作用, 不能袖手旁观。要采取“扶”一把的形式, 充分利用填空题和思考题等多种形式, 把学生已有的知识经验与要探究的内容进行搭桥, 联系在一起让学生进行思维, 缩小学生的探究范围与探究难度, 使学生在教师的帮助下较快地成为一个探索者、研究者与发现者, 增强科学探究的信心。在扶的同时, 教师还要做好“引”的工作, 教师可把已经设计好的实验, 可以是完全正确的设计方案, 也可以是正确、错误兼备的方案交给学生, 引导学生分析实验的设计原理, 进行正确的探究判断, 形成与发展科学探究的能力。如在讲“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”时, 教师提出可能的因素 (接触面粗糙程度、压力大小、接触面积、物体运动速度) 与实验方案, 但故意不讲要采取控制变量法, 让学生自行判断、分析、实验。教师还要采取“放”的手段, 在出示观察对象, 提供实验材料后, 让学生独立完成科学探究的全过程。如在讲“凸透镜成像规律”时, 教师先进行演示, 移动蜡烛和光屏让学生看到放大的像、缩小的像和看不到像。让学生在观察的基础上提出问题, 然后让学生自己大胆进行探究, 体验科学探究的全过程, 掌握科学探究的方法。

五、开放物理实验室, 落实学生的探究活动

平时教师的演示实验、课后的小实验或者实验性习题等, 有的学生会感兴趣, 但学生没有亲手做, 心里痒痒的, 总是想做做, 教师应该想办法来满足他们。开放学校实验室, 就可以满足学生的愿望。每周利用一个课外活动的时间或者每月拿出一到两个课时, 让学生拿着自己想做实验的清单, 找实验教师借出实验仪器, 自己到实验室去完成感兴趣的实验。

让学生在实验室里“自由”的徜徉, 让实验室成为学生物理学习的“家园”, 让学生自主动脑、自己动手来完成实验“自助餐”。有助于学生动手能力的培养, 有利于学生的自由发展。